隱形殺手:大腸桿菌的隱性變異如何令其達到致命程度
澳洲的研究團隊在大腸桿菌中發現了一種突變,這種突變能阻止纖維素的產生,進而導致嚴重感染,引發嚴重疾病,這為對抗抗抗生素細菌提供了新的思路。昆士蘭州的研究人員發現,一種突變可使一些大腸桿菌導致嚴重的疾病,而另一些細菌則無害,這項發現有助於消除抗生素抗藥性。
昆士蘭大學分子生物科學研究所的Mark Schembri 教授和Nhu Nguyen 博士以及Mater Research 的Sumaira Hasnain 副教授在大腸桿菌的纖維素製造機制中發現了這個突變。
Schembri 教授說,這種突變為受影響的大腸桿菌開了綠燈,使其能夠進一步擴散到體內,感染更多器官,如肝臟、脾臟和大腦。
“‘好’細菌能製造纖維素而’壞’細菌不能”
Schembri 教授說:”我們的發現解釋了為什麼一些大腸桿菌會導致危及生命的敗血症、新生兒腦膜炎和尿路感染(UTI),而另一些大腸桿菌卻能在我們體內存活而不造成危害。”
細菌的細胞表面會產生許多物質,這些物質可以刺激或抑制宿主的免疫系統。新發現的突變阻止了大腸桿菌製造細胞表面碳水化合物纖維素,這導致宿主腸道發炎加劇。結果是腸道屏障被破壞細菌就能在體內傳播。
植物、藻類和”好”細菌能製造碳水化合物纖維素,而”壞”細菌不能。
研究團隊在複製人類疾病的模型中發現,無法產生纖維素的細菌毒性更強,因此會導致更嚴重的疾病,包括腦膜炎的腦部感染和尿毒症的膀胱感染。
大腸桿菌是與細菌抗生素抗藥性相關的最主要病原體。
尋找預防感染的新方法
Hasnain副教授說,了解細菌如何從腸道儲藏庫傳播到身體其他部位,對於預防感染非常重要。她說:”我們的發現有助於解釋為什麼某些類型的大腸桿菌變得更加危險,並為不同類型的高毒性和入侵性細菌的出現提供了解釋。”
大腸桿菌是與細菌抗生素抗藥性相關的最主要病原體。光是2019 年,全球就有近500 萬人的死亡與細菌的抗生素抗藥性有關,其中大腸桿菌導致了80 多萬人死亡。隨著對所有現有抗生素都有抗藥性的超級細菌的威脅在全球範圍內不斷增加,找到預防這種感染途徑的新方法對於減少人類感染數量至關重要。
編譯來源:ScitechDaily