Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Finne nytt liv for første linje antibiotika

Anonim

Duke University forskere har identifisert en enkelt, enkel metrisk for å veilede antibiotisk dosering som kunne bringe et helt arsenal av førstelinje antibiotika tilbake i kampen mot narkotika-resistente patogener.

annonse


En datasimulering opprettet av Hannah Meredith, en biomedisinsk ingeniørstudent ved Duke, viste at et diett basert på et patogenes gjenopprettingstid kunne eliminere en ellers resistent bakteriestamme. I teorien kan en database med gjenopprettingstider for bakterielle og antibiotiske kombinasjoner tillate førstelinje antibiotika å fjerne mange resistente infeksjoner.

Meredith har allerede begynt laboratoriearbeid for å opprette en slik database, og tidlige tester bekrefter modellens spådommer.

Studien vises i PLOS Computational Biology 23. april 2015.

"Bakterier danner motstand mot antibiotika raskere enn vi kan lage nye, så det er et reelt behov for å bruke antibiotika som allerede er på markedet mer effektivt, " sa Meredith. "Vi håper denne forskningen vil hjelpe sykehusene til å forbedre pasientens utfall, samtidig som antibiotika våre varer så lenge som mulig."

Datasimuleringen modellerer forholdet mellom bakterier, antibiotika og en resistensmetode som kalles beta-laktamase - et enzym som nedbryter beta-laktam antibiotika, en av de største og mest brukte klassene antibiotika. Mange beta-laktamantibiotika ignoreres for øyeblikket ut av bekymring for at infeksjonen er fullstendig resistent mot den typen antibiotika - selv om antibiotika syntes å være effektivt i laboratoriet. Den nye modellen viser imidlertid at bakteriene kan være midlertidig følsomme for antibiotika før beta-laktamasen nedbryter stoffet og tillater infeksjonen å gjenopprette.

"Du kan tenke på dette som et løp mellom cellene og antibiotika, " sa Lingchong You, Paul Ruffin Scarborough, professor i biomedisinsk ingeniør ved Duke og Merediths rådgiver. "Før deres beta-laktamase nedbryter antibiotika, er cellene fortsatt følsomme og kan bli drept. Men antibiotika nedbrytes raskere enn cellepopulasjonen avtar, slik at noen celler overlever og repopulerer."

Når klinikere innser at en infeksjon er resistent, hopper de ofte direkte til noen av de sterkeste antibiotika som er tilgjengelige. Men studien indikerer at hvis de i stedet forandret doseringsfrekvensen for førstelinje antibiotika slik at hver dose blir levert mens bakteriene svekkes i løpet av gjenvinningsperioden, kan enkelte infeksjoner slettes uten å hoppe til siste utvei.

Legene må også være forsiktige med å ikke ødelegge innfødte populasjoner av bakterier som er avgjørende for menneskers helse. En database som beskriver responsene til forskjellige stammer til forskjellige antibiotika, kan tillate Merediths datamodell å bestemme det mest effektive diett for å holde total eksponering til et minimum. Det kan også indikere om flere doser ikke ville fungere, og la klinikere vite når det er på tide å ringe i tungt artilleri.

"Det er allerede mye arbeid som gjøres for å bestemme dosering av antibiotika, " sa du. "Men det innebærer vanligvis å bygge en modell basert på mange komplekse biologiske mekanismer. Det tar mye tid, og det er tusenvis av stadigvoksende bakteriestammer, noe som gjør det umulig for forskerne å fange opp. Vi prøver å se om denne, lett-å-test metrisk av gjenopprettingstid kan gjøre en god nok spådom uten år med studium. "

Meredith har allerede begynt laboratoriearbeid for å svare på dette spørsmålet og validere hennes beregningsmodell. Hun har mottatt 80 kjente antibiotikaresistente bakteriestammer fra Duke Medicine og setter hennes teori til testen.

Og de tidlige resultatene er lovende.

"Vår foreløpige data har bekreftet mange av de kliniske aspektene av modellens spådommer, så vi er enormt begeistret av dem, " sa Meredith. "Hvis denne strategien er vellykket, kan den potensielt gjeninnføre et stort antall førstelinje antibiotika for pasientbehandling."

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Duke University . Original skrevet av Ken Kingery. Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Hannah R. Meredith, Allison J. Lopatkin, Deverick J. Anderson, Lingchong You. Bakteriell temporal dynamikk muliggjør optimal utforming av antibiotisk behandling . PLOS Computational Biology, 2015; 11 (4): e1004201 DOI: 10.1371 / journal.pcbi.1004201