eLife 的一项研究报告称，使用相似但频繁更换的抗生素进行顺序治疗是杀死细菌和预防耐药性的有效方法。
结果挑战了一个广泛的假设，即使用类似的抗生素会促进对药物的交叉耐药性，并表明可用的抗生素可以提供未经探索的、高效的治疗选择。
“我们目前正处于抗生素危机中，过度使用抗生素导致抗生素耐药性增加，某些感染变得难以甚至无法治疗，”第一作者、马克斯普朗克进化生物学研究所的研究生 Aditi Batra 说。和德国基尔大学。“病原体进化和适应药物的能力是这种耐药性的基础，但进化理论预测，当环境迅速变化时，适应是困难的。我们想测试是否可以使用连续抗生素治疗来减缓人类病原体的进化并限制耐药性。”
该团队使用了一种叫做铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)的细菌，这种细菌会导致人类和其他感染。他们在实验室条件下测试了三种不同的抗生素序列，并测量了它们杀死不同进化细菌细胞亚群的效力。两组抗生素属于一类叫做β-内酰胺类的药物，它们有一个共同的结构成分——一个β-内酰胺环。另一组抗生素都以不同的机制起作用。
令该团队惊讶的是，与一些不相关的抗生素相比，用两组 β-内酰胺抗生素治疗在杀死细菌种群方面更好。此外，与抗生素之间的转换较慢时相比，单个抗生素之间的快速转换产生了更好的细菌种群灭绝。这表明抗生素之间的快速转换限制了细菌适应药物的能力。鉴于这一意外结果，该团队探索了导致这种进化约束的机制。
他们研究了用最有效的 β-内酰胺抗生素序列处理的铜绿假单胞菌种群的生长、抗性谱和全基因组序列的变化，这些抗生素结合了羧苄青霉素、多利培南和头孢磺啶。他们指出，当序列快速切换时，切换到多利培南期间的细菌生长比其他两种抗生素低得多，这表明对这种药物的耐药性可能会出现得更慢。
他们还研究了由于药物治疗而发生的生理变化是否使细菌对序列中的其他药物产生抗药性或更敏感。他们发现，与其他两种药物相比，多利培南自发产生的耐药性要低得多。与其他两种抗生素相比，对这种药物的交叉耐药性也更低。这种缺乏交叉抗性可能表明存在所谓的附带敏感性;这意味着已经对一种药物产生抗药性的突变细胞至少对第二种药物保持了祖先的敏感性水平。众所周知，附带敏感性对于序贯治疗的有效性很重要。
“虽然使用此类类似抗生素进行连续治疗应该会加速耐药性进化，但我们发现，如果对其中一种抗生素的耐药性不易出现，并且抗生素之间表现出间接敏感性，则情况并非如此，”资深作者 Hinrich Schulenburg 说。 ，马克斯普朗克进化生物学研究所研究员，基尔大学教授。“具有讽刺意味的是，β-内酰胺类药物的不同交叉耐药性是治疗效力的关键因素，尽管这通常用于拒绝专门使用这些药物的治疗。我们的研究表明，成分抗生素的自发耐药率可以用作序贯治疗的指导原则，并可以提高序贯方案的效力。”
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