变异与抗生素抗性New AI model tailors phage treatment for resistant bacterial infections

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.msn.com美国 - 英语2024-11-26 11:00:00 - 阅读时长3分钟 - 1281字
本文通过解释变异和选择在细菌抗生素抗性发展中的作用,强调了合理使用抗生素的重要性。
变异抗生素抗性细菌鼠疫进化抗生素使用免疫系统消毒方法
变异与抗生素抗性

在任何群体中,都会存在变异。当然,最常见的是正常状态,但也会有一些条件与正常状态不太不同,这些情况也相对常见,但不如前者那么普遍。此外,还可能有一些条件与常态非常不同,这些通常是最罕见的。由于这种变异,某些个体比其他个体更能应对压力。假设我们引入一个因素,这个因素会杀死所有蓝色的点。因为有变异,并不是所有的点都是蓝色的,因此一些点仍然存活。现在想想欧洲鼠疫(又称黑死病)期间的人口。对于那些接触并感染了鼠疫的人,超过90%的人死亡。这是最常见的状态,但这意味着还有大约10%的人尽管接触了致命的鼠疫却没有死亡。这些人有一个罕见的条件,使他们得以生存,而幸存下来的人得以繁殖。如果这种使他们生存下来的条件是由他们的基因决定的,那么这个新的群体将对鼠疫更具抵抗力,因为几乎所有人都具有这种新的条件。因此,随后在欧洲爆发的所有鼠疫都对总体人口的损害较小,因为留下的只有那些天然免疫的人。

现在,让我们把对象从人换成细菌,而不是像鼠疫这样的疾病,而是考虑设计用来杀死细菌的抗生素。由于细菌群体中也有类似的变异,某些个体将更具抵抗力。因此,当使用抗生素暴露细菌时,抗生素不会杀死100%的细菌,而是会杀死大约99.999%的细菌。同样,死亡是最常见的状态,但剩下的0.001%具有一个罕见的条件,使它们即使在抗生素存在的情况下也能生存。因此,当剩余的细菌无性繁殖时,即使只有一个细菌存活,它们的所有后代都将具有使其父母生存的相同遗传物质。这意味着一旦群体完全恢复,所有细菌都将具有抵抗力,抗生素的效果将减弱。这就是抗生素抗性。如果这个概念听起来很熟悉,它还有一个更通用的名字——进化。群体中特征的比例发生了变化,以前罕见的条件现在变得普遍,整个群体已经进化得更具抵抗力。要杀死这个新群体,你需要使用更多的抗生素。然而,最终即使是极高浓度的单一抗生素也无法有效杀死大量细菌,你将不得不转向一种与前一种差异足够大的新抗生素,这样它们就不会对这种抗生素产生抵抗力。但很快,细菌将以同样的方式对这种抗生素产生抗性。使用新且不同的抗生素对抗同一细菌的过程将继续,直到没有抗生素对其有效。到那时,如果没有有效的杀菌方法,许多感染和疾病将无法通过医学治疗。如果你觉得这没什么大不了的,让我再次提醒你鼠疫。今天我们知道它是由细菌乌尔西尼亚·佩斯蒂斯(Yersinia pestis)引起的。治疗任何病例的唯一方法是使用不同抗生素的混合物。如果我们的抗生素在对抗这类细菌时变得无效,人类可能会再次面临大规模流行病的威胁。仅欧洲就有超过三分之一的人口因这种单一细菌而丧生,如果今天出现另一种具有极强抗生素抗性的类似细菌,很难说会有多少生命因此丧失。

减缓抗生素抗性发展的唯一真正方法是减少其使用,并改用其他消毒方法,如热处理或酒精处理,或者改善个人免疫系统以减少对抗生素的需求。所以每次你因为摸了门把手就使用洗手液,或者购买混有抗生素的肥皂,尽管普通肥皂也能清洁双手,你都应该记住这一点。问问自己,哪种更危险:我们可以杀死的有害细菌,还是我们无法杀死的稍微不那么有害的细菌?


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