六秒是需要多長時間銅綠假單胞菌- 一種被標記為a的細菌- 從功能齊全的細胞變成爆炸性的混亂。
儘管這聽起來相當令人震驚，但新發現的能力實際上可以幫助科學家更多地了解細菌超級細菌，並最終使他們能夠用全新藥物控制抗生素抗藥性感染。
這項新研究是澳洲、日本和瑞士合作進行的，提示我們了解細菌細胞如何在頭部死亡。當我們的人類細胞死亡時，它們會內爆，導致程序性細胞死亡最後形成一個漂亮的小球，被我們的免疫系統吃掉。
很簡單，但是停止了破壞細胞的汁液到處洩漏。我們假設細菌細胞也會做同樣的事情，或者最壞的情況，只是在死亡時慢慢洩漏出來，留下緩慢的黏稠混亂。但事實證明，有些銅綠假單胞菌較大菌落中的細菌會一聲巨響，然後爆炸。它們的殘留物有助於剩餘的細菌將自身黏合在一起，形成抗藥性生物膜。
“當大多數人想到細菌細胞死亡時，他們會想到細胞死亡及其內容物慢慢洩漏，類似於你在一塊腐爛的水果中看到的情況。”首席調查員說辛西婭·惠特徹奇 (Cynthia Whitchurch) 與林恩·特恩布爾 (Lynne Turnbull) 共同參與該項目，兩人均來自美國澳洲雪梨科技大學（UTS）。
「這項發現的驚人之處在於，我們現在知道細菌有一個過程，使它們能夠主動爆炸，從而有效地釋放其所有內部內容物，使這些內容物可供其社區的其餘成員使用。”
是的，這很簡單，但這就是細菌對我們造成如此大傷害的原因之一。
許多由超級細菌引起的最嚴重的細菌感染由於以下原因而變得更加致命：生物膜形成，細菌在表面上相互堆積。在這裡，它們充當了活生生的屏障，阻止抗生素和其他抗菌劑到達堆的內部。即使使用正確的抗生素，這也會使感染更難消滅。
新的研究表明，當細菌細胞爆炸時，蛋白質和 DNA 被用作生物膜的一種“黏合劑”，同時也是食物來源。他們還添加了額外的毒力因子到一堆剩餘的細菌，使它們對人類更加危險。
“正常的細菌看起來像小棒或藥丸，”惠特徹奇說。 「有一天，當我們在顯微鏡下觀察時，我們看到其中一個細胞從堅硬的、有結構的棒變成了圓形的軟球。在幾秒鐘之內，它就劇烈爆炸了——令人驚訝的是它發生的速度和速度如此之快。
銅綠假單胞菌在醫院裡，這是一個大問題，那裡的免疫系統受損的人，例如老年人、手術病人或患有心臟病的人，往往最終會被感染。銅綠假單胞菌它還具有多重抗藥性，增加了只能透過數量不斷減少的抗生素來治療的細菌種類的不斷增加。
因為它非常擅長形成生物膜，所以即使藥物有效，它也會使感染更難清除，從而導致每年400人死亡僅在美國。
但這也不全然是壞消息。悉尼科技大學的研究人員發現，當一個特定的基因存在於銅綠假單胞菌被移除後，它不僅阻止了細胞爆炸，而且還阻止了生物膜的形成。
團隊現在準備好研究如何欺騙這個基因為我們服務，並希望找出如何阻止超級細菌的痕跡。
「我們認為將有雙管齊下的方法：一是透過阻止細菌爆炸來防止生物膜的產生，但如果我們無法阻止它，那麼第二種方法將是引發導致細菌爆炸的過程，所以他們都集體死亡，導致感染消失，”惠特徹奇說。
儘管我們不確定我們是否希望一整群細菌在我們體內一次性爆炸，但我們期待這項研究將我們帶到何處。任何可以阻止超級細菌數量增加的方法，尤其是如果它不涉及我們的最後一行抗生素。
該研究發表於自然通訊。
雪梨科技大學科學學院是 ScienceAlert 的贊助商。了解更多關於他們的研究。
