ربما اكتشف العلماء سلاحًا جديدًا في مكافحة البكتيريا الفائقة المقاومة للمضادات الحيوية: الأدوية التي تجمد تطور البكتيريا في آثارها.
البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية هي تلك الميكروبات التي تعيش بطريقة أو بأخرى حتى في ظل هجمة العقاقير الضخمة التي تهدف إلى قتلها. كل عام ، يصاب ما لا يقل عن 2.8 مليون شخص في الولايات المتحدة بإحدى هذه البكتيريا فائقة القوة أو الفطريات المقاومة ، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC).
إحدى الطرق التي تتطور بها البكتيريا لتصبح "مقاومة للمضادات الحيوية" هي من خلال التقاط المواد الجينية العائمة بحرية من بيئاتها. ثم يقومون بدمج الجينات الممسوحة في الحمض النووي الخاص بهم. وبهذه الطريقة ، يمكن للبكتيريا أن تجمع الجينات المنبعثة من الميكروبات المقاومة بالفعل ، وبالتالي تكتسب المقاومة نفسها. لكن البكتيريا غير قادرة على التقاط أجزاء ضارة من الحمض النووي بدون المعدات المناسبة. يجب أن تدخل "البق" أولاً إلى حالة تسمى "الكفاءة" لبناء الآلات اللازمة لاستخراج المواد الجينية من محيطها.
تصبح البكتيريا كفؤة عند وضعها تحت الضغط ، على سبيل المثال عندما تخضع لعلاجات المضادات الحيوية. تشير الدراسات إلى أن العديد من الفئات الشائعة من المضادات الحيوية تقود بالفعل انتشار مقاومة المضادات الحيوية عن طريق دفع البكتيريا إلى حالة إجهاد. ولكن الآن ، دراسة جديدة للبكتيريا المكورات العقدية الرئوية سلط الضوء على حل محتمل لهذه المشكلة المتناقضة: الأدوية التي تمنع البكتيريا من أن تصبح كفؤة في المقام الأول.
من أجل الدراسة التي نشرت يوم الثلاثاء (3 مارس) في مجلة Cell Host & Microbe ، وضع الباحثون هذه الاستراتيجية على المحك في نموذج الفأر وحجبوا بنجاح العديد من سلالات الالتهاب الرئوي من أن يصبحوا أكفاء ويتبادلون الجينات داخل الفئران. يمكن أن تسبب البكتيريا ، التي تعيش عادة في أنف الإنسان والحنجرة ، التهابات خطيرة إذا هاجرت إلى مجرى الدم أو الجيوب الأنفية أو الأذنين أو الرئتين أو الأنسجة التي تغطي الدماغ أو الحبل الشوكي ، وفقًا لمركز السيطرة على الأمراض.
تعتبر المضادات الحيوية العلاج الوحيد المتاح لهذه العدوى ، ولكن في أكثر من 30٪ من الحالات الالتهاب الرئوي أثبتت السلالات أنها مقاومة لواحد أو أكثر من المضادات الحيوية. واقترح الباحثون أنه إذا ثبت أن ما يسمى بالأدوية "المضادة للتطور" آمنة على البشر ، فقد تساعد الأدوية على منع المزيد من السلالات من اكتساب المقاومة.
وقف الانتشار
فحص الباحثون أكثر من 1300 دواء لتحديد الأدوية التي يمكن أن تؤدي إلى توقف الطحن. وأشارت النتائج إلى 46 من هذه الأدوية ، بما في ذلك الأدوية المضادة للذهان ، ومضادات الميكروبات والأدوية المضادة للملاريا. ووجد الباحثون أنه على الرغم من تنوع الأدوية ، إلا أن جميع الأدوية تمنع الكفاءة بجرعات منخفضة عبر نفس الآلية.
"تمت دراسة مسار الكفاءة منذ عقود ، ونحن نعرف جميع المكونات الرئيسية" ، مؤلفو الدراسة جان ويليم فينينج ، الأستاذ في قسم الميكروبيولوجيا الأساسية في جامعة لوزان السويسرية ، وأرنو دومينيك ، باحث ما بعد الدكتوراه في Veening's المختبر ، أخبر Live Science في رسالة بريد إلكتروني.
أحد المكونات الرئيسية ، المعروفة باسم القوة الدافعة للبروتون (PMF) ، تسمح للخلية بإنتاج الطاقة ، واستيراد المغذيات ، ونقل البضائع داخل وخارج جسمها. عندما تدخل البكتيريا إلى تلك الحالة المختصة ، فإنها عادة ما تضخ الببتيد المسمى CSP ، والذي يتراكم خارج الخلية ويحفز الكفاءة (القدرة على الاستيلاء على قصاصات الجينات المقاومة للمضادات الحيوية) بمجرد تراكمها بعد عتبة معينة.
ولكن عندما تخضع لأدوية مضادة للتطور ، الالتهاب الرئوي لم يعد بإمكانه الحفاظ على PMF عادي ، والناقل الذي عادة ما يضخ أعطال CSP. وقال دومينيك وفينينج: "نظرًا لأن مسار الكفاءة منظم بشدة ، إذا لم يتم تصدير CSP ، يتم حظر التعبير عن المركبات الرئيسية ويتم إعاقة الكفاءة".
اختبر المؤلفون تأثير أدوية مختارة - مضاد للميكروبات ومضاد للذهان ومضاد للملاريا - على مثقف الالتهاب الرئوي ووجدوا أنهم جميعًا عرقلوا الكفاءة بتعطيل مكون PMF هذا. ووجدوا نفس النتائج في الفئران الحية والخلايا البشرية في أطباق المختبر.
وأضاف دومينيك وفينينج: "إن جمال العمل الحالي هو أننا وجدنا عدة مركبات ... يمكن أن تزعج قليلاً PMF دون التأثير على النمو الطبيعي للخلية".
قال أندرو ريد ، أستاذ إيكولوجيا الأمراض وعلم الأحياء في جامعة ولاية بنسلفانيا ، والذي لم يشارك في الدراسة: "إن ذلك يعيق نمو البكتيريا التي تدفع بالاختيار للمقاومة". وقال إنه إذا كانت الأدوية يمكن أن تمنع الكفاءة دون أن تدفع الخلايا إلى تطوير المقاومة ، "فستبقى الحشرات حساسة" للعلاج بالمضادات الحيوية.
وأشار الباحثون في بحثهم إلى أن هناك حاجة لدراسات مستقبلية لتحديد ما إذا كانت "الأدوية المضادة للتطور" يمكن استخدامها بشكل واقعي مع المضادات الحيوية لمنع انتشار مقاومة المضادات الحيوية. "ستكون خطواتنا التالية اختبار ما إذا كانت محددة لـ المكورات العقدية الرئوية وقال دومينيك وفينينغ لـ Live Science ، أو إذا كان بإمكانهما أيضًا منع اكتساب المقاومة في مسببات الأمراض البشرية الأخرى "، فقال ريد إن فلسفة عرقلة التطور لمنع المقاومة يجب أن تنتقل إلى أخطاء أخرى ، ولكن قد تختلف أهداف المخدرات الدقيقة بينهما.
وأضاف ريد أنه عند تطوير الأدوية للاستخدام البشري ، سيتعين على العلماء أن يكونوا أذكياء في كيفية تصميمهم للتجارب السريرية. وقال: "إنه دواء" يحمي الدواء العلاجي ، وليس علاجيًا في حد ذاته "، وهذا يعني أن الهدف من الأدوية لن يكون علاج الناس ، على سبيل المثال ، بل يمنع المقاومة".
"بدلاً من استهداف قتل الحشرات" ، كما تهدف العديد من المجموعات إلى تحقيقها باستخدام أدوية جديدة من المضادات الحيوية ، "يحاول هذا إيقاف إدخال التنوع الجيني الذي يمكن أن يعمل عليه الاختيار". قال قرأت. "بالنسبة لي ، الخطوات الأولى الرائعة - دعنا نذهب."
