٢٤ مايو ٢٠١٩
بقلم ايملي باومغايرثير، صحيفة لويس انجليس تايمر
بقلم ايملي باومغايرثير، صحيفة لويس انجليس تايمر
المترجم: أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي
مراجعة الدكتور غسان علي بوخمسين ، صيدلي في مستشفى جون هوبكنز الظهران
المقالة رقم ١٦٩ لسنة ٢٠١٩
التصنيف : أبحاث علوم حيوية
May 24, 2019
by Emily Baumgaertner, Los Angeles Times
لقد اكتشف العلماء أيضاً طريقة أخرى حيث تتفوق علينا الكائنات الحية وحيدة الخلية حيلةً .
لقد اكتشف العلماء أيضاً طريقة أخرى حيث تتفوق علينا الكائنات الحية وحيدة الخلية حيلةً .
أظهر تقرير نُشر يوم الخميس ٢٣ مايو ٢٠١٩ في مجلة ساينس Science أن البكتيريا الصغيرة التي تعيش داخل أمعائنا لديها طريقة بارعة لمهاجمة المضادات الحيوية التي نلقيها عليها. النظام المكون من جزأين يتيح للخلايا البكتيرية بالبقاء على قيد الحياة حتى تتمكن بكتيريا أخرى من توصيل حبل النجاة لها ، معبأ في مقتطف من الحمض النووي.
وقال كريستيان ليسترلين ، قائد الدراسة ، والباحث في برنامج البايلوجيا الدقيقة الجزيئي والكيمياء الحيوية البنيوية بجامعة ليون بفرنسا: "أخشى أن تكون نتائجنا بمثابة نبأ عظيم للخلايا البكتيرية - أي ليست أخباراً جيدة بالنسبة لنا".
وقال كريستيان ليسترلين ، قائد الدراسة ، والباحث في برنامج البايلوجيا الدقيقة الجزيئي والكيمياء الحيوية البنيوية بجامعة ليون بفرنسا: "أخشى أن تكون نتائجنا بمثابة نبأ عظيم للخلايا البكتيرية - أي ليست أخباراً جيدة بالنسبة لنا".
ليسترلين وزملاؤه يعرفون بالفعل أن البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية superbugs (سلالات بكتيرية مقاومة للمضادات الحيوية) يمكن أن تقاوم حتى أدويتنا الأكثر حداثةً. ما لا يعرفونه هو كيف تمكنت من التغلب عليها.
وقال "هذه لديها قدرات مذهلة ، لتتمكن من التكيف وتبقى على قيد الحياة في بيئات قاسية مع المضادات الحيوية". "لكن كلما فهمنا ذلك أكثر ، كلما استطعنا أن نفعل شيئاُ من أجل صحة الإنسان."
وقال "هذه لديها قدرات مذهلة ، لتتمكن من التكيف وتبقى على قيد الحياة في بيئات قاسية مع المضادات الحيوية". "لكن كلما فهمنا ذلك أكثر ، كلما استطعنا أن نفعل شيئاُ من أجل صحة الإنسان."
بالنسبة لمعظم تاريخ البشرية ، كانت للبكتيريا طريقتها معنا. على الرغم من أن بعضها مفيد ، إلا أن البعض الآخر يسبب أمراضًا خطيرة كالالتهاب الرئوي والكوليرا والتهاب السحايا. قضت بكتريا يرسينيا الطاعونية Yersinia pestis (١) على حوالي ٢٠٪ من سكان العالم في منتصف القرن الثالث عشر الميلادي خلال الوباء المعروف باسم الموت الأسود (٢).
بالنسبة لمعظم تاريخ البشرية ، كانت للبكتيريا طريقتها معنا. على الرغم من أن بعضها مفيد ، إلا أن البعض الآخر يسبب أمراضًا خطيرة كالالتهاب الرئوي والكوليرا والتهاب السحايا. قضت بكتريا يرسينيا الطاعونية Yersinia pestis (١) على حوالي ٢٠٪ من سكان العالم في منتصف القرن الثالث عشر الميلادي خلال الوباء المعروف باسم الموت الأسود (٢).
عندما طور العلماء المضادات الحيوية لأول مرة في أوائل القرن العشرين ، كانت لدى البشر اليد العليا لفترة من الوقت. بعض الأدوية استهدفت الآلية التي تحافظ على جدار الخلية المهم للغاية للبكتيريا. آخرى تسلب البكتيريا البروتينات التي تحتاجها لأداء وظائفها الأساسية أو تتلف الحمض النووي اللازم لتكاثرها.
عندما طور العلماء المضادات الحيوية لأول مرة في أوائل القرن العشرين ، كانت لدى البشر اليد العليا لفترة من الوقت. بعض الأدوية استهدفت الآلية التي تحافظ على جدار الخلية المهم للغاية للبكتيريا. آخرى تسلب البكتيريا البروتينات التي تحتاجها لأداء وظائفها الأساسية أو تتلف الحمض النووي اللازم لتكاثرها.
استغرق الأمر بضعة عقود فقط حتى ظهرت أول سلالات مقاومة للعقاقير الدوائية. منذ ذلك الحين ، اختراع كل مضاد حيوي جديد يستدعي رداً تهكمياً.
استغرق الأمر بضعة عقود فقط حتى ظهرت أول سلالات مقاومة للعقاقير الدوائية. منذ ذلك الحين ، اختراع كل مضاد حيوي جديد يستدعي رداً تهكمياً.
استجاب الأطباء من خلال وصف دواء مضاد حيوي آخر ، وآخر. ثم اثنين من المضادات الحيوية معا. ثم ثلاثة مضادات حيوية . لكن الآن ، استنفدت ترسانة المضادات الحيوية تقريباً ، وهناك سلالات إشريكية قولونية واكلبيلة رئوية وبكتريا معوية ومكورات معوية تطورت للتغلب على كل الأدوية التي يتم إلقاؤها عليها تقريبًا.
استجاب الأطباء من خلال وصف دواء مضاد حيوي آخر ، وآخر. ثم اثنين من المضادات الحيوية معا. ثم ثلاثة مضادات حيوية . لكن الآن ، استنفدت ترسانة المضادات الحيوية تقريباً ، وهناك سلالات إشريكية قولونية واكلبيلة رئوية وبكتريا معوية ومكورات معوية تطورت للتغلب على كل الأدوية التي يتم إلقاؤها عليها تقريبًا.
ولذلك يتسابق العلماء لفهم تكتيكات هذه الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية superbugs. من بين أكثر الأسئلة إلحاحًا هو التالي: كيف تنتشر مقاومة المضادات الحيوية بين خلايا البكتيريا ، حتى - أو بشكل خاص - في وجود المضادات الحيوية المصممة للقضاء عليها؟
ولذلك يتسابق العلماء لفهم تكتيكات هذه الميكروبات المقاومة للمضادات الحيوية superbugs. من بين أكثر الأسئلة إلحاحًا هو التالي: كيف تنتشر مقاومة المضادات الحيوية بين خلايا البكتيريا ، حتى - أو بشكل خاص - في وجود المضادات الحيوية المصممة للقضاء عليها؟
البكتيريا تعرف أفضل من الانتظار ليحصل لحمضها النووي DNA على طفرة عشوائية والتي ستحميها من المضادات الحيوية. سوف تحدث هذه الطفرات ولكن ليس في كثير من الأحيان: بالنسبة لبعض الأدوية ، فقط واحدة من كل عشرة آلاف من البكتيريا ستطور مقاومة بهذه الطريقة. بالنسبة للعقاقير الأخرى ، لن يقوم بذلك سوى واحدة من كل مليار بكتيريا . وفي كلتا الحالتين ، هذا ليس فعالاً للغاية.
البكتيريا تعرف أفضل من الانتظار ليحصل لحمضها النووي DNA على طفرة عشوائية والتي ستحميها من المضادات الحيوية. سوف تحدث هذه الطفرات ولكن ليس في كثير من الأحيان: بالنسبة لبعض الأدوية ، فقط واحدة من كل عشرة آلاف من البكتيريا ستطور مقاومة بهذه الطريقة. بالنسبة للعقاقير الأخرى ، لن يقوم بذلك سوى واحدة من كل مليار بكتيريا . وفي كلتا الحالتين ، هذا ليس فعالاً للغاية.
لحسن الحظ بالنسبة للبكتيريا ، لديها بلازميدات plasmids تحت تصرفها. هذه هي مقتطفات دائرية circular snippets من الحمض النووي ، ويمكن أن تشمل الجينات التي تحمل تعليمات لمقاومة مضادات حيوية معينة. البكتيريا تتمكن من أن تتبادل البلازميدات المفيدة مع بعضها البعض وهي تتعاشر معًا في الأمعاء البشرية.
لحسن الحظ بالنسبة للبكتيريا ، لديها بلازميدات plasmids تحت تصرفها. هذه هي مقتطفات دائرية circular snippets من الحمض النووي ، ويمكن أن تشمل الجينات التي تحمل تعليمات لمقاومة مضادات حيوية معينة. البكتيريا تتمكن من أن تتبادل البلازميدات المفيدة مع بعضها البعض وهي تتعاشر معًا في الأمعاء البشرية.
(تخيل أن عندك جين مضاد للسرطان وأنك قادر على تمرير نسخ منه إلى كل شخص تلتقي به في البقالة. وكما قلت ، لقد تفوقت علينا البكتيريا حيلة.)
(تخيل أن عندك جين مضاد للسرطان وأنك قادر على تمرير نسخ منه إلى كل شخص تلتقي به في البقالة. وكما قلت ، لقد تفوقت علينا البكتيريا حيلة.)
أراد فريق ليسترلين Lesterlin تصور كيف يعمل هذا التبادل بالضبط. لقد وضعوا سلالة عادية regular من البكتيريا الإشريكية القولونية Escherichia coli في طبق بتري وسلالة مقاومة للتتراسكلين المضاد الحيوي tetracycline في طبق آخر. ثم قاموا بتشبيع saturated كلتا الطبقتين بالتتراسيكلين وشاهدوا عن كثب.
أراد فريق ليسترلين Lesterlin تصور كيف يعمل هذا التبادل بالضبط. لقد وضعوا سلالة عادية regular من البكتيريا الإشريكية القولونية Escherichia coli في طبق بتري وسلالة مقاومة للتتراسكلين المضاد الحيوي tetracycline في طبق آخر. ثم قاموا بتشبيع saturated كلتا الطبقتين بالتتراسيكلين وشاهدوا عن كثب.
المنطق يشير الى أن من شأن خلايا البكتيريا التي تفتقر إلى القدرة على مقاومة الدواء أن تموت . ولكنها ، ببساطة نامت. بعد عدة ساعات ، قام الباحثون بدمج محتويات الطبقين واستخدموا تقنية تسمى مجهر الخلايا الحية للمشاهدة في الوقت الحقيقي حيث تنتقل البلازميدات في دقيقتين فقط من خلايا البكتيريا المقاومة للتتراسكلين إلى خلايا حساسة للتتراسكلين.
المنطق يشير الى أن من شأن خلايا البكتيريا التي تفتقر إلى القدرة على مقاومة الدواء أن تموت . ولكنها ، ببساطة نامت. بعد عدة ساعات ، قام الباحثون بدمج محتويات الطبقين واستخدموا تقنية تسمى مجهر الخلايا الحية للمشاهدة في الوقت الحقيقي حيث تنتقل البلازميدات في دقيقتين فقط من خلايا البكتيريا المقاومة للتتراسكلين إلى خلايا حساسة للتتراسكلين.
بعد أقل من ساعتين ، أنتج البلازميد بروتينًا يسمى عامل مقاومة ال TetA ، والذي يجعل البكتيريا غير نفاذة للتتراسيكلين. وقال ليسترلين إن ذلك كان "خلاف البديهة بشكل صادم " ، لأن التتراسيكلين يمنع إنتاج البروتينات عن طريق الارتباط binding بالآلية اللازمة لصنعه.
بعد أقل من ساعتين ، أنتج البلازميد بروتينًا يسمى عامل مقاومة ال TetA ، والذي يجعل البكتيريا غير نفاذة للتتراسيكلين. وقال ليسترلين إن ذلك كان "خلاف البديهة بشكل صادم " ، لأن التتراسيكلين يمنع إنتاج البروتينات عن طريق الارتباط binding بالآلية اللازمة لصنعه.
السؤال التالي هو: كيف يمكن للبكتيريا أن تفلت من إنتاج بروتينات مقاومة العقاقير هناك في وجود عقار مثبط للبروتين؟
وينطبق هذا بشكل خاص على شيء يسمى مضخة التدفق المتعددة العقاقير AcrAB-TolC (٣)، والتي تقع على الغشاء الخارجي للخلية وتخرج المضادات الحيوية السامة المختلفة التي تغزو داخل الخلية.
وينطبق هذا بشكل خاص على شيء يسمى مضخة التدفق المتعددة العقاقير AcrAB-TolC (٣)، والتي تقع على الغشاء الخارجي للخلية وتخرج المضادات الحيوية السامة المختلفة التي تغزو داخل الخلية.
على الرغم من أن اسم المضخة الغريب ، فهي لا تكفي للحفاظ على الخلية متطورة وسط موجة من المضادات الحيوية. لكنها توفر وقتًا حيويًا لحصول الخلية المترنحة على البلازميد مع كل الجينات المقاومة المهمة للغاية.
في تجارب الفريق ، أبقت المضخة على مستويات التتراسيكلين منخفضة بدرجة كافية لمنح الخلية فرصة لنقل جين المقاومة إلى نسخة من بروتين ال TetA المحصن ضد المضادات الحيوية.
ثم أخذ بروتين TetA بزمام الأمور في الحفاظ على الخلية المقاومة للأدوية الحديثة ، والتي استمرت في النمو والتكاثر.
ثم أخذ بروتين TetA بزمام الأمور في الحفاظ على الخلية المقاومة للأدوية الحديثة ، والتي استمرت في النمو والتكاثر.
وقال ليسترلين: "بفضل مضخة التدفق المتعددة العقاقير ، فإن البكتيريا لديها القدرة على البقاء في البيات - ليست ميتةً تمامًا ولكن ليست حية تمامًا - منتظرة قليلاً من المساعدة من أحد الجيران".
وقال ليسترلين: "بفضل مضخة التدفق المتعددة العقاقير ، فإن البكتيريا لديها القدرة على البقاء في البيات - ليست ميتةً تمامًا ولكن ليست حية تمامًا - منتظرة قليلاً من المساعدة من أحد الجيران".
قد تبدو اكتشافات الأحياء الدقيقة البدائية مثل هذا الاكتشاف بعيدة عن الخطوط الأمامية للحرب على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. لكن المحللين العسكريين والرياضيين على حد سواء سيخبرونك أن مفتاح النصر هو أن تدرس عدوك أولاً. إن فهم وظائف الخلية الأساسية قد يكشف عن ثغرات في استراتيجيتنا لمكافحة مقاومات المضادات الحيوية - ونقاط ضعفها التي قد نتمكن من استغلالها.
قد تبدو اكتشافات الأحياء الدقيقة البدائية مثل هذا الاكتشاف بعيدة عن الخطوط الأمامية للحرب على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. لكن المحللين العسكريين والرياضيين على حد سواء سيخبرونك أن مفتاح النصر هو أن تدرس عدوك أولاً. إن فهم وظائف الخلية الأساسية قد يكشف عن ثغرات في استراتيجيتنا لمكافحة مقاومات المضادات الحيوية - ونقاط ضعفها التي قد نتمكن من استغلالها.
وقالت فانيسا بوفولو ، التي تدرس استراتيجيات نمو البكتيريا في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا في زيوريخ ولم تشارك في العمل الجديد ، أن فريق ليسترلين كشف عن "جزء أساسي من اللغز".
من ناحية اخرى ، تشير النتائج إلى الضرر الجانبي الناجم عن مقاربتنا القديمة منذ قرن لمكافحة العدوى البكتيرية في البشر. إن الإفراط في استخدام العقاقير لا يؤدي فقط إلى علاجات فاشلة ، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة ظهور سلالات بكتيرية جديدة مقاومة لتعيش في قنواتنا الهضمية.
من ناحية اخرى ، تشير النتائج إلى الضرر الجانبي الناجم عن مقاربتنا القديمة منذ قرن لمكافحة العدوى البكتيرية في البشر. إن الإفراط في استخدام العقاقير لا يؤدي فقط إلى علاجات فاشلة ، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة ظهور سلالات بكتيرية جديدة مقاومة لتعيش في قنواتنا الهضمية.
الآن وقد فهم العلماء آليات انتقال البلازميد ، يمكنهم محاولة إيجاد علاجات جديدة تهاجم مضخات التدفق متعددة العقاقير multidrug efflux pumps (٣) التي تسمح للمقاومة بالانتشار.
الآن وقد فهم العلماء آليات انتقال البلازميد ، يمكنهم محاولة إيجاد علاجات جديدة تهاجم مضخات التدفق متعددة العقاقير multidrug efflux pumps (٣) التي تسمح للمقاومة بالانتشار.
في الوقت الحالي ، يبقى العلماء محبوسين في سباق يمكن أن يعني حياة أو موت جميع الكائنات الحية المعنية. البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية تقتل بالفعل ما لا يقل عن ٢٣ ألف شخص في الولايات المتحدة سنويًا ، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها - وهو تقدير يعتبره معظم الخبراء تقديراً محافظاً.
الأمم المتحدة تحذر أنه بدون القيام بأي إجراء فإن عدوى مقاومة الأدوية يمكن أن تقتل ١٠ ملايين شخص سنويًا بحلول عام ٢٠٥٠ ، .وهذا كابوس للصحة العامة ، لكنه ليس مفاجئًا.
الأمم المتحدة تحذر أنه بدون القيام بأي إجراء فإن عدوى مقاومة الأدوية يمكن أن تقتل ١٠ ملايين شخص سنويًا بحلول عام ٢٠٥٠ ، .وهذا كابوس للصحة العامة ، لكنه ليس مفاجئًا.
بعد كل شيء ، البكتيريا في جعبتها مخزون تجارب حرب العصابات على امتداد بضعة مليارات من السنين .
بعد كل شيء ، البكتيريا في جعبتها مخزون تجارب حرب العصابات على امتداد بضعة مليارات من السنين .
مصادر من داخل وخارج النص
١-https://ar.m.wikipedia.org/wiki/يرسينيا_طاعونية
٢-https://ar.m.wikipedia.org/wiki/الموت_الأسود
٣-https://en.m.wikipedia.org/wiki/Multidrug_resistance_pump
المصدر الرئيسي
المصدر الرئيسي
https://m.medicalxpress.com/news/2019-05-scientists-spy-superbugs-outsmart-antibiotics.html
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على صفحتنا على الإنترنت على هذا العنوان؛
https://sites.google.com/view/adnan-alhajji
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق