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How do 抗生素类 work?

A magnified shot of Penicillium notatum mold.
A 放大的 射击 of 青霉菌 不atum 模子。
©Visuals Unlimited / Corbis

在我们之前 抗生素类,在治疗感染方面几乎没有其他选择:您可以等待,看看感染是否会自行改善,或者可以将感染从体内切除。直到1928年,才发现了第一个抗生素-偶然地,当时-研究员亚历山大·弗莱明(Alexander Fleming)在离开实验室一个周末后返回工作,发现某种类型的霉菌(Penicillium 不atum)停止了他的培养皿中葡萄球菌(葡萄球菌-一种可引起皮肤感染,肺炎和某些食源性疾病以及其他感染的细菌)的生长。它不仅杀死葡萄球菌,而且当他尝试抵抗其他细菌,包括链球菌,脑膜炎球菌和白喉杆菌时,它也起作用。

抗生素可以抵抗细菌感染。我们中的许多人已经使用它们来治疗感染,从链球菌性喉炎到膀胱感染以及许多类型的皮肤感染。但是他们对病毒感染没有任何好处,包括感冒和大多数咳嗽, 流感 或肠胃炎(通常被误称"stomach flu")。尽管所有抗生素都会杀死或阻止细菌生长,但并非所有抗生素都能有效抵抗同一细菌,而且并非所有抗生素都能以相同方式对抗细菌。

您的医生开出的治疗感染的抗生素类型取决于引起感染的细菌类型。大多数细菌分为两种:革兰氏阳性和革兰氏阴性。这些分类基本上基于细菌具有的细胞壁类型。革兰氏阳性细菌(例如链球菌)具有薄的,易于渗透的单层细胞壁。革兰氏阴性细菌(例如大肠杆菌)具有更厚,更不易渗透的两层细胞壁。为了使抗生素成功地治疗细菌感染,它需要能够穿透一种或两种细菌细胞壁。

Let's get down and dirty with how 抗生素类 destroy 菌.

抗生素可以通过以下几种方式之一起作用:干扰细菌修复受损DNA的能力,终止细菌制造新细胞所需的能力,或者削弱细菌的细胞壁直至其破裂。

抗生素类 上 的 market 是 considered 广谱, which means 的y 是 有效 against a lot of different types of 菌, both Gram-positive and Gram-negative. 氟喹诺酮类 (用于治疗从尿路感染到肺炎和炭疽的感染)和 四环素 (用于治疗从痤疮到淋病和胃溃疡的所有事物)都是广谱抗生素的例子-这些抗生素可以清除许多类型的细菌感染。 窄谱 另一方面,抗生素可以有效地针对特定的,针对性的细菌群-革兰氏阴性或革兰氏阳性,但不能同时对两者有效。

Quinolones, for instance, 是 a type of broad-spectrum antibiotic 那 kills 菌 with 羟基自由基,它们是破坏构成细胞膜的脂质和蛋白质并破坏细胞DNA,阻止复制的分子。

青霉素窄谱抗生素的一个例子是破坏细胞壁的结构,细胞壁将整个细胞固定在一起。糖肽抗生素还可以在细胞壁的结构上起作用,特别是阻止革兰氏阳性细菌能够建立新的壁-细胞如果没有能容纳所有内脏的壁就无法生存。

某些抗生素不会像青霉素那样从外部破坏细胞,而是会阻止细胞使细胞从内而外增殖的能力。大环内酯类抗生素是蛋白质合成抑制剂。例如,常见的大环内酯类抗生素红霉素通过与细胞核糖体中的特定分子(亚基)结合,破坏细胞形成细胞生长所需蛋白质的能力。自1930年代以来,磺胺类抗生素(磺胺类)已被用于抵抗细菌感染。它们通过与称为二氢蝶呤合酶(DHPS)的酶结合来靶向细胞内的特定化学反应-代谢途径,然后阻止细菌合成二氢叶酸的能力。当这种细菌细胞停止能够代谢叶酸时,它将不再生长或繁殖。

耐万古霉素 Enterococci, a bacteria that's adapted over time to the point that antibiotics are not as effective in fighting it.
耐万古霉素肠球菌,这种细菌会随着时间的推移而适应,以至于抗生素无法有效对抗这种细菌。
© CDC/PHIL/Corbis

抗生素曾经被誉为奇迹,尽管它们确实仍然是治疗方面的好运,但服用它们确实有一定的风险。

有些抗生素会带来一些讨厌的副作用。虽然它们旨在杀死您体内引起感染的细菌,但当它们杀死您体内的好细菌时也会引起问题。抗生素可能会导致阴道感染(通常称为酵母菌感染)以及胃部不适和腹泻等问题。

When we 过度use 抗生素类 we can run into trouble, too. For example, of 的 68 percent of people with acute 呼吸的 由医生开具抗生素处方的肠道感染(例如鼻窦感染),实际上只有20%需要这些处方[来源: CDC]。当您不需要抗生素时,服用抗生素不仅会引起副作用,而且还可能导致更大的问题:耐药菌。

如果您未按规定使用抗生素-不完全服用药物或在不需要抗生素时服用抗生素-则会导致以下问题 抗生素耐药 菌。这意味着设计用来杀死特定类型细菌的抗生素对这种生物的效力较弱,因为该生物已经适应-随着接触和时间的发展而逐渐增强,以抵抗这种细菌。耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素的肠球菌(VRE)是所谓的超级细菌的众所周知的例子。一些淋病菌株对多种药物产生抗药性,某些类型的结核病也对多种药物治疗(异烟肼和利福平)产生抗药性。

耐药菌感染需要更长的治疗时间,并导致越来越多的住院治疗。美国疾病预防控制中心(CDC)估计,每年有超过200万美国人发展抗药性感染-每年有23,000多人死于这些感染及其并发症[资料来源: CDC]。

作者注:抗生素如何起作用

1939年的热门工作?青霉素女孩,用于提取霉菌汁以生产抗生素。我在哪里注册?

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资料来源

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