银使抗生素的效力增强数千倍

这种抗菌疗法可能有助于解决现代细菌耐药性问题

加入我们的科学爱好者社区!

像狼人和吸血鬼一样,细菌也有弱点:银。这种贵金属已被用于对抗感染数千年——希波克拉底在公元前 400 年首次描述了它的抗菌特性——但其作用机制一直是个谜。现在,由马萨诸塞州波士顿大学的生物医学工程师 James Collins 领导的一个团队,描述了银如何破坏细菌,并表明这种古老的疗法可能有助于应对现代抗生素耐药性的祸害。这项工作今天发表在《科学转化医学》杂志上。

“耐药性正在增长,而正在开发的新抗生素数量却在下降,”Collins 说。“我们想找到一种方法,让我们现有的药物更好地发挥作用。”

Collins 和他的团队发现,银——以溶解离子的形式——主要通过两种方式攻击细菌细胞:它使细胞膜更具渗透性,并干扰细胞的新陈代谢,导致活性且通常有毒的氧化合物的过度产生。Collins 说,这两种机制都有可能被利用,使今天的抗生素对耐药细菌更有效。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


抵抗是徒劳的
许多抗生素被认为是通过产生活性氧化合物来杀死其靶标的,Collins 和他的团队表明,当加入少量银时,这些药物可以杀死多 10 到 1000 倍的细菌。膜渗透性的增加也允许更多的抗生素进入细菌细胞,这可能会压倒依赖于将药物排出的耐药机制。

细胞膜的破坏也提高了万古霉素(一种大分子抗生素)对革兰氏阴性菌的有效性——革兰氏阴性菌具有保护性外层。革兰氏阴性细菌细胞通常是较大分子抗生素无法穿透的。

“与其说是银弹,不如说是银勺子,帮助革兰氏阴性菌服用药物,”Collins 说。

有毒资产
北卡罗来纳州达勒姆市杜克大学的传染病医生 Vance Fowler 说,这项工作“真的很酷”,但也对银的潜在毒性发出了警告。“它有过一段充满争议的历史,”他说。

例如,在 1990 年代,圣犹达医疗公司(位于明尼苏达州圣保罗市)生产的一种心脏瓣膜,包括用名为 Silzone 的银涂层覆盖的部件,以对抗感染。“它在预防感染方面做得很好,”Fowler 说。“问题是银对心脏组织也有毒。” 因此,瓣膜经常泄漏

Fowler 说,在将银添加到抗生素之前,“我们将不得不非常仔细地解决毒性问题”。摄入过多的银也可能导致银屑病,这是一种皮肤变成蓝灰色的疾病——而且这种影响是永久性的。

Collins 说,他和他的同事在使用无毒剂量的银的小鼠身上看到了良好的效果。但是,他补充说,还有一些方法可以进一步降低风险。“我们也在鼓励人们研究银的哪些特性导致了有益效果,以便他们可以寻找无毒版本,”他说。

本文经杂志 Nature 许可转载。这篇文章于 2013 年 6 月 19 日首次发表

© . All rights reserved.