由於細菌有了耐藥性，許多抗生素用起來已經不那麽靈了，這幾乎已經是普遍都知道的事實了。可是，細菌是怎麽會產生耐藥性的呢?
四十年代青黴素剛發明的時候，可以說是藥到病除。幾年後，大部分葡萄球菌便對青黴素產生了耐藥性，以後對半合成青黴素也產生了耐藥性，接著又對另外一些抗生素——鏈黴素、四環素、氯黴素、紅黴素產生了耐藥性。更糟糕的是被稱之為“傳染”的現象：使用了某一種抗生素，病菌會同時對其他五、六種抗生素也產生耐藥性。有些細菌甚至可以在含有抗生素的環境中繼續生長。這種現象是怎麽產生的呢?
人們按自然選擇原理解釋說：抗生素對某些細菌是沒有殺傷力的。其他細菌被抗生素殺滅了，這些細菌卻可以繼續生長。於是產生了一種隻有用新型抗生素才能殺滅的菌株。
這並非是一種不合邏輯的推測，但不是問題的關鍵。細菌對抗生素產生耐藥性是由於抗藥基因(轉換因子)的存在。這種基因的存在甚至打破了經典遺傳學的說法，即：後天獲得的性狀特點是不能遺傳的。耐藥性的產生是由於“群體現象”，細菌相互交換有利因子，使所有的菌落都產生了耐藥性。
微生物學家內奧米•達塔和維多利亞．M•休斯研究了已故英國學者默裏博士於1917—1954年間在歐洲和亞洲大陸收集後封存的一批菌株樣品。這些樣品大多數來自人體的感染灶內部，而且大部分從未接受過抗菌素治療。然而，如今這些樣品中的大部分病原菌卻對一種或幾種抗生素有了抵抗力。這一對比促使人們要去研究：細菌究竟是如何學會“抵抗”的? 細菌是單細胞原核生物，沒有細胞核，細菌的遺傳物質大部分存在於染色體中，小部分存在於質粒中。質粒是染色體外的另一種遺傳因子。質粒並不是細菌生存和繁殖所必需的，但它們可以在菌株間、菌種間傳遞基因。這樣一種“穿過種與種之間屏障的通道”使基因的穩定性發生了變化：抗藥基因(轉換因子)通過質粒進行傳遞。
巴斯德學院的細菌學家解釋說：抗藥基因可以由一個質粒轉移到另一個質粒，由染色體轉移到質粒，由質粒轉移到染色體。可以說這是基因的傳染病。這就是微生物發生變異產生耐藥性的原因所在。
為了更好地了解細菌是如何學會防衛自己的，就應該知道抗生素是如何將它們殺死的。我們以青黴素為例。
青黴素殺死細菌主要是通過破壞它的細胞膜結構。這是由多糖、氨基酸組成的一種網狀結構。這些氨基酸通過酶緊密地連在一起。在這裏，酶的作用如同織魚網時用的線和針，它的任務就是把氨基酸一個個地連起來。青黴素則具有與細菌合成細胞膜時需要的氨基酸類似的結構。
假如在細菌繁殖時有青黴素存在，酶會把育黴索誤認為氨基酸，這樣細胞膜的結構就有了缺損。由於細菌內的滲透壓通常比外界環境中的滲透壓高，於是細胞外的液體就會由這些缺損滲入細胞內，使細菌體發生膨脹，破裂，內含物逸出，直至死亡。
但細菌可以通過產生另一種酶來進行防衛。它可以識別青黴素分子，並與青黴素結合，使之失效，讓結構酶得以繼續工作。這種新的防衛性酶就叫青黴素酶。
為了殺死這些已具有抵抗力的細菌就必須尋找另一種新的青黴素或者另一種青黴索酶所不認識的抗生素。於是人們發現了先鋒黴素。它與青黴素相似，但不象青黴索那樣有一條易被青黴素酶破壞的副鏈。
當然，各種抗生素殺滅細菌的機製和細菌的防衛機製是不同的。鏈黴素殺死細菌是依*抑製核糖體功能。核糖體是細菌內的細胞工廠，它參與製造與代謝有關的必需氨基酸。對鏈黴素有耐藥性的細菌，則具有不同的核糖體。
通過對這些具有耐藥性的細菌的研究，將發生變異的有耐藥性的細菌質粒與正常細菌的質粒加以比較，使我們了解了細菌到底發生了什麽樣的變化。達塔和休斯通過三年多的工作得出了第一個結論：在默裏博士收集的細菌中，24%有“傳遞質粒”。它們可以將基因傳結實驗性大腸杆菌。他們認為：細菌後天獲得的對抗生素的抵抗力是由於有新的因子嵌入質粒而產生的，更確切地說是由於異常質粒的增生。他們發現默裏博士收集的細菌中有84種質粒可以將它們的信息因子傳給實驗用大腸杆菌，而36形的大腸杆菌菌株有合成大腸杆菌素的基因。這種大腸杆菌素是由大腸內細菌產生的能殺死大腸杆菌的抗菌素物質。其他一些質粒則是隱性的，不能傳遞任何信息。接著，研究人員試圖將這種因子移入細茵染色體中，使它們具有對某種抗生素的耐藥性。這種因子對卡那黴素、鏈黴素、氯黴素和TMP都有耐藥性。實驗結果是陽性的，47例中有46例的質粒至少具有一個抗藥因子。
由此看來，遺傳學中關於後天獲得的東西不能遺傳的理論，可以改變一下了，生物可以將由於環境變化而發生的自身改變傳給下一代。就象長頸鹿，它也不是一開始就有這麽個長頭頸的，隻是由於偶爾有個長頸鹿的頭頸特別長，吃起樹葉來很方便，於是這個特點就傳給了它的後代，這樣短頸鹿就被淘汰了。
我們可以看到過份使用抗生素是很危險的。有學者推測，如果醫生繼續濫用抗生素，而新抗生素尚未發現，這將會導致細菌質粒對抗生意的抵抗作用，從而引起全球的健康危機。
醫院中對抗生素的長期大量使用，促進了許多耐藥菌株的產生。正因為此，如今大部分專家都反對在外科手術和鼻咽炎時長期使用抗生素。
這種預防措施不僅針對抗生素，目前世界衛生組織還正力圖製定一項合理計劃，以防止新型抗瘧藥、農業用殺蟲劑等出現同樣的危險。
作者：伊馮娜摘譯
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