实验抗生素破坏了保护性粘液,使耐药细菌更难对抗

实验抗生素破坏了保护性粘液,使耐药细菌更难对抗
细菌生物膜的显微镜图像,未经处理或用不同浓度的MCC5145处理。来源:M. Blaskovich, et al.,科学转化医学(2022) DOI: 10.1126 / scitranslmed.abj2381

一种实验性的抗生素正在研发中,它能够中和各种耐药的革兰氏阳性细菌,这些病原体在一种叫做生物膜的黏滑的盾牌中保护自己,这种生物膜是大自然设计来抵御威胁的。

当病原体被生物膜保护时,细菌感染是非常难以治疗的。这种薄膜的形成是由于菌落在坚韧的保护性基质中共同生长的结果。由生物膜保护的细菌引起的感染通常是慢性的,而且范围很复杂:导致牙齿脱落的牙齿感染可能会因生物膜而恶化。致命的耐药肺部感染、心脏周围囊的细菌浸润、伤口感染,甚至血液感染都可能因生物膜的存在而复杂化。

医生们说,用抗生素治疗被生物膜保护的细菌具有挑战性,因为许多传统抗生素无法穿透黏液杀死活性细菌。

在澳大利亚,昆士兰大学分子生物科学研究所超级细菌解决方案中心的马克·布拉斯科维奇(Mark Blaskovich)博士一直在与一个国际团队合作,解决涉及生物膜的耐药性感染。Blaskovich和他的同事将他们的实验药物命名为MCC5194,并将其描述为万古霉素的改良版本,万古霉素是一种使用了几十年的强效抗生素。

MCC194和未经修饰的万古霉素的区别在于,当遇到生物膜时,实验药物就像鱼雷一样。在临床前试验中,MCC5194杀死了主要的革兰氏阳性细菌威胁,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌- mrsa,并破坏了细菌的生物膜。在对抗其他革兰氏阳性细菌的试验中,这种药物也有效,并能根除它们的生物膜。

对于全世界的病人来说,形成生物膜的传染性细菌每年的发病率和死亡率都是可怕的。除了MRSA,肺炎链球菌是另一种难以治疗的形成生物膜的细菌。但是,随着抗微生物药物耐药性的全球卫生危机无情地加剧,解决方案却少之又少。更糟糕的是,目前的研究管道没有产生足够的成果布拉斯科维奇和他的同事们认为,至少部分原因在于经济因素。制药公司的抗生素开发并不是优先考虑的事项。

布拉斯科维奇写道:“耐药革兰氏阳性细菌感染仍然是公共卫生系统的一个重大负担,仅在美国,两种细菌——金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌——就造成了超过150万例耐药感染。科学转化医学

布拉斯科维奇补充说,2019年,全球有25万人死于这些病原体,并指出“耐药革兰氏阳性细菌感染仍然是一个关键问题,临床需要针对它们的新治疗方式。”

这项研究包括来自美国、瑞士和英国的团队,他们将数百株临床分离的MRSA和其他革兰氏阳性细菌暴露在MCC194中。除了被感染的测试在美国,该团队还在小鼠动物模型上测试了这种药物。其中一组实验涉及老鼠的大腿感染。另一部分测试判断了MCC194对由肺炎链球菌引起的败血症的有效性。

根据报告的结果,新的化合物优于已批准的抗生素万古霉素科学转化医学它破坏了难以根除的细菌生物膜,同时导致了较低的耐药率。

研究小组表示,他们的研究结果表明,MCC194可能有一天会成为医学装备的一部分,用于治疗对标准抗生素治疗越来越有耐药性的细菌感染。希望MCC194能成为一种专门治疗耐药革兰氏阳性细菌的药物,特别是那些被生物膜阻碍的细菌。

革兰氏阳性细菌是那些吸收了被称为结晶紫染色剂的着色剂的细菌,在光学显微镜下观察时,这种着色剂使这些病原体呈现出深紫色。革兰氏阳性菌有一层厚厚的肽聚糖外层,可以保留污渍。

相反,革兰氏阴性菌不容易吸收结晶紫染色。它们有一个相对较薄的肽聚糖层夹在内外细胞膜之间。革兰氏阴性菌包括一些最臭名昭著的耐药物种:铜绿假单胞菌、克雷伯氏菌、不动杆菌和大肠杆菌。

在结晶紫染色后的光学显微镜下,这些病原体通常呈现粉红色。革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌一样,很容易形成生物膜。铜绿假单胞菌是致命肺部感染的威胁,其特征是有坚韧的生物膜。

即使努力战斗Blaskovich和他的同事们说,形成细菌并不像它们应该的那样强壮,大多数正在进行的研究主要集中在革兰氏阴性菌及其细胞膜的复杂性质上。

他们认为,这种关注忽视了对药物的不可避免的需求,以治疗顽固耐药的革兰氏阳性菌株感染的患者。Blaskovich断言:“我们已经开发了一种临床前糖肽抗生素,它对数百株耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和其他革兰氏阳性细菌具有出色的效力,”并补充说,“优化后的化合物[MCC194]比它的母体万古霉素更有效,且耐药率较低,这表明这种候选化合物可能需要进一步开发。”


进一步探索

新的候选药物可以抵抗300多种耐药细菌

更多信息:一种用于革兰氏阳性生物膜相关感染的脂糖肽抗生素,科学转化医学(2022)。DOI: 10.1126 / scitranslmed.abj2381
期刊信息: 科学转化医学

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引用:实验抗生素鱼雷保护粘液,使耐药细菌更难对抗(2022年,10月13日)从2022年10月17日从//www.puressens.com/news/2022-10-experimental-antibiotic-torpedoes-slime-resistant.html检索
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