محققان شواهدی از روش دیگری دارند که باکتری ها برای جلوگیری از آنتی بیوتیک ها استفاده می کنند. Sirirat / Shutterstock

مصرف گسترده آنتی بیوتیک تا حد زیادی مقصر ظهور باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک است ، که در حال حاضر وجود دارد یکی از بزرگترین تهدیدات به بهداشت جهانی. مقاومت آنتی بیوتیکی نه تنها باعث ایجاد آن می شود مرگ و میر 700,000 در سال تخمین زده می شود، همچنین عفونت های بیشماری از جمله سینه پهلو ، سل و سوزاک ایجاد شده است ، درمان سخت تر است. بدون دانستن نحوه جلوگیری از رشد باکتریها در برابر مقاومت آنتی بیوتیکی ، پیش بینی می شود که بیماری های قابل پیشگیری می تواند ایجاد کند 10m در سال مرگ توسط 2050.

برخی از راه های باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها مقاوم می شوند از طریق تغییر در ژنوم باکتری ها است. به عنوان مثال ، باکتری ها می توانند آنتی بیوتیک ها را از بین بروند ، یا می توانند آنتی بیوتیک ها را تجزیه کنند. آنها همچنین می توانند رشد خود را متوقف و تقسیم کنند ، و این امر باعث می شود سیستم ایمنی بدن برای آنها مشکل نباشد.

با این حال، تحقیق ما روی روش کمی شناخته شده دیگری که باکتریها برای تبدیل شدن به آنتی بیوتیک ها استفاده می کنند تمرکز کرده است. ما به طور مستقیم نشان داده ایم که باکتری ها می توانند "شکل" را در بدن انسان تغییر دهند تا از هدف قرار گرفتن آنتی بیوتیک ها قرار نگیرند - فرآیندی که بدون نیاز به تغییر ژنتیکی برای رشد باکتری ها باشد.

تقریباً همه باکتری ها با ساختاری به نام دیواره سلولی احاطه شده اند. دیوار مانند یک ژاکت ضخیم است که در برابر فشارهای محیطی محافظت می کند و از ترکیدن سلول جلوگیری می کند. این یک شکل منظم به باکتری ها (به عنوان مثال میله یا کره) می دهد و به آنها در تقسیم کارآمد کمک می کند.

سلول های انسانی دیواره سلولی (یا "ژاکت") ندارند. به همین دلیل ، سیستم ایمنی بدن انسان می تواند باکتری ها را به عنوان دشمن تشخیص دهد زیرا دیواره سلولی آن به طرز چشمگیری متفاوت است. و به دلیل اینکه دیواره سلولی در باکتریها وجود دارد اما در انسان وجود ندارد ، برای بعضی از بهترین و رایج ترین آنتی بیوتیک های ما ، مانند پنی سیلین ، یک هدف عالی است. به عبارت دیگر ، آنتی بیوتیک هایی که دیواره را هدف قرار می دهند می توانند باکتری ها را بدون آسیب رساندن به ما از بین ببرند.

با این حال ، باکتری ها گاه ممکن است بدون دیواره سلولی خود زنده بمانند. اگر شرایط اطراف می توانند باکتری ها را از ترکیدن محافظت کنند ، می توانند به اصطلاح "فرم های L" تبدیل شوند ، باکتری هایی که دیواره سلولی ندارند. این باکتری ها در 1935 توسط امی کلینبرگر-نوبل کشف شدند ، که آنها را به نام موسسه لیستر جایی که در آن زمان مشغول کار بود ، نامگذاری کرد.

در آزمایشگاه ، ما اغلب برای ایجاد یک محیط مناسب و مناسب از شکر استفاده می کنیم. در بدن انسان ، این تغییر فرم به طور معمول توسط آنتی بیوتیک هایی انجام می شود که دیواره سلولی باکتری ها یا مولکول های ایمنی خاصی را هدف قرار می دهند - مانند لیزوزیممولکولی که در اشک ما وجود دارد و ما را در مقابل عفونت های باکتریایی محافظت می کند.

باکتری های بدون دیواره سلولی اغلب شکننده می شوند و شکل منظم خود را از دست می دهند. با این حال ، آنها همچنین تا حدی برای سیستم ایمنی بدن ما نامرئی می شوند ، و در برابر انواع آنتی بیوتیکی که به طور خاص دیواره سلولی را هدف قرار می دهند کاملاً مقاوم هستند.

دانشمندان مدتهاست که گمان می کنند که تغییر شکل L ممکن است با کمک به باکتری ها در سیستم ایمنی بدن مقاومت کند و در برابر آنتی بیوتیک ها مقاومت کند. با این وجود ، یافتن شواهدی برای این نظریه به دلیل ماهیت گریزان فرم های L و عدم وجود روش های مناسب برای کشف آنها دشوار بود.

تماشای باکتری ها شکل را تغییر می دهند

مطالعه ما، که در مجله Nature Nature منتشر شده است ، به طور خاص به گونه های باکتریایی مرتبط با عفونتهای مکرر مجاری ادراری (UTIs) پرداخته است. مشخص شد که بسیاری از گونه های مختلف باکتریایی - از جمله باکتری E. coli و انتروکوک - در واقع می تواند به عنوان فرم های L در بدن انسان زنده بماند. این چیزی است که قبلاً هرگز به طور مستقیم اثبات نشده است. ما توانستیم با استفاده از پروب های فلورسنت که DNA باکتریایی را تشخیص می دهند ، این باکتری های دزدکی را تشخیص دهیم.

ما نمونه های ادرار را از بیماران سالخورده مبتلا به UTI مکرر با رشد آنها در یک ظرف پتری پر قند آزمایش کردیم. این محیط نه تنها به محافظت از ترکیدن باکتری ها کمک کرد بلکه باکتری های فرم L موجود در این نمونه ها را نیز جدا کرد. در یک آزمایش جداگانه ، ما توانستیم ببینیم کل فرایند موجود در جنین های زنده گورفریش در حضور آنتی بیوتیک ها اتفاق می افتد.

بعد از برداشتن آنتی بیوتیک ، باکتریها از فرمهای L به شکل منظم خود با دیواره سلولی تبدیل شدند. (اعتبار دانشگاه نیوکاسل ، انگلستان)

نکته مهم این است که مطالعه ما نشان می دهد که آنتی بیوتیک ها در شرایطی که بیشتر بازتاب دهنده بدن انسان باشد باید آزمایش شوند. مواردی که در حال حاضر در آزمایشگاه پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند برای زنده ماندن از فرم های ظریف L محافظت کافی نمی کنند.

قبل از اینکه بفهمیم که چقدر مهم تغییر سوئیچ فرم L با سایر اشکال مقاومت آنتی بیوتیکی مقایسه می شود ، تحقیقات بیشتری با استفاده از بیماران بیشتری لازم خواهد بود. همچنین بررسی اینکه چه نقشی ممکن است در شکلهای L در سایر عفونتهای مکرر ، مانند سپسیس یا عفونتهای ریوی داشته باشد ، مهم خواهد بود.

تاکنون تحقیق در مورد فرم های L زمینه ای بحث برانگیز بوده است ، اما امید ما این است که این یافته ها انگیزه تحقیقات بیشتر در مورد فرم های L را در شرایط بیماری ایجاد کند. امید ما این است که این یافته ها به یافتن راهی برای پاکسازی این باکتری های بد بو از بدن ما کمک می کند. ترکیب آنتی بیوتیک های فعال دیواره سلولی با آنهایی که فرم های L را از بین می برد ممکن است یکی از راه حل های مبارزه با عفونت های مقاوم به آنتی بیوتیک باشد.

نبرد ما با باکتری ها ادامه دارد. هنگامی که ما برای مبارزه با آنها استراتژی های جدیدی ارائه کرده ایم ، آنها راه هایی برای مقابله با آنها ارائه می دهند. مطالعه ما روش دیگری را نشان می دهد که باکتری ها سازگار هستند که باید در ادامه نبرد خود با بیماری عفونی به آن توجه کنیم.

درباره نویسنده

Katarzyna Mickiewicz، پژوهشگر دانشگاه نیوکاسل ، دانشگاه نیوکاسل

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

books_health