漫谈抗生素与病菌争斗的史话
在搞明白病菌是怎么对抗抗生素之前,我们首先要了解一个生物学领域最新的概念,集群智慧。这个概念比较复杂,还是用一个例子来大概阐述吧。比如说蚂蚁,我们知道,单个的蚂蚁是一个缺心眼的家伙,实际上,还不是缺心眼,是没心眼,它们只有神经节,没有大脑。但是,一个蚂蚁群落却是有智慧的,它们会建筑,有复杂的社会关系,甚至还懂得兵法,知道捕获和驯养奴隶,会种农作物,够神奇的吧。科学家们认为,单个蚂蚁固然没有大脑和智慧,但无数的神经节整合在一起,其实就相当于大脑了。这话听着还是有点道理的,人的大脑也是由无数的神经节组成的。
病菌大概也是如此!除了集群智慧外,实际上,它们还有一个利器,这个概念大家早就知道了,“物竞天择,适者生存”。前面我们就说过,细菌的生活环境就像管理不善的山寨厂,图纸到处扔,也就是说,只要一个细菌碰巧找到了对抗抗生素的方法,那么很快的,其他细菌,甚至不同种类的细菌,就都知道个差不离了。等抗生素把那些不知道对抗方法的细菌给干掉,剩下的都是人精。
好了,大道理我们就讲这么多,现在我们看看细菌对抗抗生素的具体方法。
大家把自己想像成一只病菌,当碰到了抗生素,怎么办?大概有三种思路,第一,老子不上当,死不开口神仙难下手,把细胞壁细胞膜啥的弄厚点,搞一个细菌马奇诺防线。第二,老子把招子放亮点,可疑的东西咱们尽量不碰。第三,老子换个食谱,原来吃生肉块,现在只喝肉汤。
当然,这三种方法也可以同时采用,实际上,病菌在对抗磺胺类抗生素的时候,就是采取第二、第三的综合应对办法。
下面来段深奥点的内容,讲述细菌对抗磺胺的方法,大家可以略过不看,反正意思就是第二第三种方法的混合。人们在分析耐磺胺菌株的二氢蝶酸合成酶时,发现了随着几处关键基因的突变,某些菌株的合成酶在开始工作时,所查验的原料化学结构特征增加了,它们正在努力分辨真正的对氨基苯甲酸(PABA)和磺胺。另外,还有些细菌他们干脆就不自己合成四氢叶酸,直接从人体里吸收,反正这玩意多的是。
总之,磺胺抗生素很快就被细菌打败了,接下来说说它们怎么对付青霉素家族。
基本上,三种方法都在用,但第一种方法为主。你不是破坏我的细胞壁吗?对不起,我们把脸皮弄厚一点,你破坏吧,反正也钻不透,只要没有彻底搞垮,细菌就还能活。
面对细菌的乌龟战术,人们其实也想了不少办法,比如说,扩大青霉素家族,你攻击细胞壁这种蛋白,我攻击那种,穿甲弹、破甲弹、碎甲弹、燃烧弹,总之忙的不亦乐乎。
不过,很悲剧,科学家没有细菌勤劳。想想也是,一个只不过是为了挣钱买车买房,一个是为了活下去,你说谁更卖力?所以医药界有一种说法,就是开发一种新抗生素,大概要10年,而细菌产生新的抗药性,只要3年。
这是一种不公平的竞赛,落败的只能是人类。
比这个更加悲剧的是,其实早在青霉素出来前很久很久以前(久远的已经不可考察了),某些细菌就已经拥有超级马奇诺防线,比如结核杆菌,它们发展出了荚膜结构。各种细菌的荚膜构成是不一样的,但同样都是脸皮超级厚,刀枪不入。还有革兰氏阴性病菌族群,它们也是采用加厚防线的方式,来抵御外界的入侵。
抗药性很可怕,结核杆菌等拥有超级马奇诺防线的细菌也很可怕,肺结核大家都知道吧,那在古代叫肺痨,属于不治之症,中国人吃人血馒头(参见非典型愤青---鲁迅的小说《药》)那其实是扯淡,弄个犀牛血来也不管用。总之吧,青霉素家族的神话破灭了,科学家们还需找到新的办法来对抗它们。
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