약물 내성은 전염병 치료에 큰 도전입니다. 그것은 미생물이 일반적으로 그들을 죽이거나 억제하는 약물의 존재하에 생존하고 성장하는 능력을 개발할 때 발생합니다. 약물 내성은 유전자 돌연변이, 수평 유전자 전달 및 유출 펌프를 포함한 다양한 메커니즘을 통해 발생할 수 있습니다.
약물 내성 진화의 물리학은 약물 내성의 확산 및 발달에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 예를 들어, 약물 및 미생물의 공간 분포는 저항이 진화하는 속도에 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 약물의 물리적 특성은 또한 내성 미생물을 선택하는 능력에 영향을 줄 수 있습니다.
약물 및 미생물의 공간 분포
약물 및 미생물의 공간 분포는 약물 내성이 진화하는 속도에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 약물이 미생물 집단 전체에 균등하게 분포되지 않으면, 최고 농도의 약물에 노출 된 미생물은 저항성을 발달시킬 가능성이 더 높습니다. 이것은 약물 내성 핫스팟의 발달로 이어질 수 있으며, 이는 약물 내성의 빈도가 주변 인구보다 높은 영역입니다.
약물의 물리적 특성
약물의 물리적 특성은 또한 내성 미생물을 선택하는 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 친 유성 (즉, 지질에 대한 친화력이 높은 약물)은 미생물의 세포막을 더 쉽게 교차시킬 수있어 미생물을 사멸 시키거나 억제하는데 더 효과적 일 수있다. 그러나, 친 유성 약물은 또한 숙주 세포에 더 독성이있을 수 있으며, 이는 감염성 질환의 치료에 사용을 제한 할 수있다.
결론
약물 내성 진화의 물리학은 약물 내성의 확산 및 발달에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 약물 내성 진화의 기초가되는 물리적 원리를 이해함으로써, 우리는 약물 내성을 예방하고 싸우기위한보다 효과적인 전략을 개발할 수 있습니다.
물리학이 약물 내성 진화를 변화시키는 방법의 예
* 약물 및 미생물의 공간 분포 : 박테리아에서 약물 내성의 진화에 대한 연구에서, 항생제 테트라 사이클린의 공간 분포는 저항이 진화하는 속도에서 중요한 역할을하는 것으로 밝혀졌다. 박테리아를 테트라 사이클린 농도의 구배를 생성하는 미세 유체 장치에서 성장 하였다. 가장 높은 농도의 테트라 사이클린에 노출 된 박테리아는 더 낮은 농도에 노출 된 박테리아보다 저항성이 발생할 가능성이 더 높았습니다.
* 약물의 물리적 특성 : 암 세포에서 약물 내성의 진화에 대한 연구에서, 약물의 친 유성은 내성 세포를 선택하는 능력에 중요한 역할을하는 것으로 밝혀졌다. 보다 친 유성 약물은 암 세포를 죽이는 데 더 효과적이지만, 정상 세포에 더 독성이있었습니다. 이것은 암 치료에 이러한 약물의 사용을 제한했습니다.
이것들은 물리학이 약물 내성 진화를 변화시키는 방법의 두 가지 예일뿐입니다. 약물 내성 진화의 기초가되는 물리적 원리를 이해함으로써, 우리는 약물 내성을 예방하고 싸우기위한보다 효과적인 전략을 개발할 수 있습니다.
