بقايا المعقمات والمنظفات قد تكون السبب وراء مقاومة البكتيريا القاتلة للمضادات الحيوية
تاريخ النشر: 11th, October 2023 GMT
تشير دراسة مخبرية إلى أن معظم الميكروبات تموت عند تعرضها لمنتجات التنظيف الشائعة، لكن بقايا تلك المطهرات قد تدفع البكتيريا القاتلة إلى أن تصبح مقاومة للمضادات الحيوية.
إقرأ المزيد
والمبيدات الحيوية التي تشمل المعقمات والمطهرات، هي مواد كيميائية تستخدم على نطاق واسع في المنازل والمستشفيات والتصنيع لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض مثل البكتيريا.
وفي الدراسة الجديدة، التي نُشرت يوم الاثنين 9 أكتوبر في مجلة Nature Microbiology، ركز العلماء على نوع واحد من البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة تسمى "الراكدة البومانية" (Acinetobacter baumannii) التي صنفتها منظمة الصحة العالمية على أنها تهديد "خطير" بين "مسببات الأمراض ذات الأولوية"، وهي مجموعة من عائلات البكتيريا التي تشكل "أكبر تهديد" لصحة الإنسان.
وكشف الباحثون أن المستويات المنخفضة من العديد من المبيدات الحيوية الشائعة - على سبيل المثال، تلك التي قد تبقى على الأسطح والتي يصعب إزالتها من البيئة - يمكن أن تدفع البكتيريا إلى اكتساب القدرة على تحمل مضادات الحيوية.
وعلى وجه التحديد، تنمي "الراكدة البومانية" مقاومة لمضادات الحيوية التي تستهدف داخل الخلايا البكتيرية، ما يمنعها من صنع الحمض النووي أو البروتينات الجديدة.
إقرأ المزيدوقال ليبينغ لي، مؤلف الدراسة الرئيسي وزميل البحث في جامعة ماكواري في سيدني، لموقع "لايف ساينس": "تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن المبيدات الحيوية بتركيزات منخفضة يمكن أن تؤثر على فعالية المضادات الحيوية وتؤدي إلى تطور مقاومة المضادات الحيوية. نقترح إجراء المزيد من التحقيقات والمسح حول الآثار الجانبية للمبيدات الحيوية المتبقية في سيناريوهات العالم الحقيقي لضمان أننا نستخدم هذه المواد الكيميائية الثمينة بحكمة وأمان".
وتعيش بكتيريا "الراكدة البومانية" عادة في التربة والمياه. وهي مُمْرِض انتهازي، ما يعني أنها لا تضر عادة الأشخاص الأصحاء ولكنها قد تنتهز الفرصة لمهاجمة أولئك الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة أو الدخول إلى أجسام المرضى في المستشفى عن طريق الجروح المفتوحة.
ويمكن أن تسبب "الراكدة البومانية" أمراضا خطيرة تشمل الالتهاب الرئوي، والتهابات مجرى الدم، والتهاب السحايا الناجم عن عدوى الجهاز العصبي، وقد طورت سلالات مختلفة مقاومة لمضادات الحيوية المتعددة.
وأدخل مؤلفو الدراسة الجديدة طفرات في جينوم "الراكدة البومانية" لتحديد الجينات التي ستساعد البكتيريا على البقاء عند معالجتها بعشرة مبيدات حيوية.
ومن خلال تعريض البكتيريا الطافرة لمنظفات مختلفة، حددوا العديد من جينات البقاء هذه، بعضها مشفر للبروتينات الموجودة في الجدار المحيط بالخلايا البكتيرية، والبعض الآخر مشفر للبروتينات داخل الخلايا، بما في ذلك البروتينات المشاركة في عملية التمثيل الغذائي أو التنفس، وهي العملية التي تصنع الخلايا من خلالها الطاقة.
إقرأ المزيدووفقا لتجارب الفريق، فإن إحدى الطرق الرئيسية التي تقتل بها هذه المبيدات الحيوية البكتيريا هي تعطيل النشاط الكهربائي عبر أغشية الخلايا، وهذا يعيق قدرة الخلايا على إنتاج الطاقة. ولكن إذا لم يكن تركيز المبيد الحيوي مرتفعا بدرجة كافية، فلن يقتل البكتيريا، بل يجعلها أقوى.
وفي الواقع، في سبعة من المبيدات الحيوية العشرة التي تم اختبارها، كانت المستويات المنخفضة من المنتجات كافية لتعطيل نشاط الغشاء ولكن ليس لقتل البكتيريا.
علاوة على ذلك، فإن هذا التعرض المنخفض المستوى جعل مضادات الحيوية التي تستهدف الأجزاء الداخلية من الخلايا غير قادرة على اختراق البكتيريا بسهولة.
ويبدو أن اثنين من المجرمين السيئين بشكل خاص هما الكلورهيكسيدين والبنزالكونيوم.
ولم تتأثر مضادات الحيوية التي تستهدف غلاف الخلية وما يزال بإمكانها قتل الميكروب. وافترض العلماء أن السبب في ذلك هو أن مضادات الحيوية التي تستهدف الداخل كانت أقل احتمالا لاستيرادها، على الأرجح لأن هذه العملية تتطلب طاقة من الخلية، ما يجعلها أقل فعالية ضد "الراكدة البومانية".
تم إجراء الدراسة فقط في أطباق المختبر، وليس في بيئة واقعية مثل المستشفى. ومع ذلك، قال العلماء إن هذا يشير إلى أنه قد يكون الوقت قد حان للحديث عن "إدارة المبيدات الحيوية".
وسيكون "الاهتمام الرئيسي" لإدارة المبيدات الحيوية هو معرفة كيفية تقليل كمية المبيدات الحيوية المتبقية في البيئة بعد التنظيف، لمنع تعرض البكتيريا لتركيزات منخفضة للغاية من المنظفات وبالتالي منعها من اكتساب المقاومة.
المصدر: لايف ساينس
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: كورونا امراض دراسات علمية فيروسات مضاد حيوي إلى أن
إقرأ أيضاً:
دراسة حديثة تكشف إمكانات علاجية جديدة لسرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة
اكتشف علماء جامعة بيردو في لافاييت بولاية إنديانا الأمريكية، أن عقار سوبينوكسين، وهو دواء جزيئي صغير، يمكن أن يستخدم كعلاج جديد محتمل لسرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة، حسب تقرير نشره موقع "ميديكال إكسبرس" وترجمته "عربي21".
وقالت إليزابيث تران، أستاذة الكيمياء الحيوية في كلية الزراعة، إن "بعض أنواع السرطان يصعب علاجها بشكل كبير، ومن بينها سرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة".
ويمثل سرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة، الذي يرتبط عادة بالمدخنين، 15% فقط من جميع أنواع سرطان الرئة. وعلى الرغم من هذه النسبة المنخفضة، يُسبب سرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة حوالي 250,000 حالة وفاة سنويا حول العالم، وفقا للتقرير.
وأضافت تران أن "الأمر المُحزن حقا في هذا الأمر، وهو السبب الذي دفعنا إلى دراسة سرطان الرئة ذي الخلايا الصغيرة، هو أن متوسط بقاء المريض على قيد الحياة بعد التشخيص يبلغ حوالي 10 أشهر. في الوقت الحالي، تكاد العلاجات الكيميائية الفعالة تكون معدومة".
نشرت تران والباحث الرئيسي المشارك بينيت إلزي، الأستاذ المشارك في علم الأمراض المقارن بكلية الطب البيطري، نتائجهما في مجلة "iScience".
ويشير الفريق إلى أن السوبينوكسين سيُعالج الأورام بفعالية أكبر عند دمجه مع علاج آخر. وقد استكشفت أحدث التجارب آثار السوبينوكسين على نشاط بروتين DDX5 في سلالات الخلايا البشرية السرطانية وفي نموذج حيواني.
وصرح إلزي: "نأمل أنه بينما يُبقي السوبينوكسين الأورام صغيرة الحجم ويمنعها من النمو، يُمكننا أيضا استهداف الأورام بمواد أخرى تقضي عليها".
وأعلن فريق من الباحثين عن تخليق السوبينوكسين، المعروف أيضا باسم RX5902، في عام 2010. أظهر السوبينوكسين، المتوفر تجاريا، فعاليته في علاج سرطان الثدي الثلاثي السلبي شديد العدوانية.
يمنع السوبينوكسين تطور سرطان الخلايا الصغيرة (SCLC) من خلال بروتين DDX5. ونشر باحثون في مختبر تران نتائج في عام 2020 تُظهر أن DDX5 يُساعد في دعم النمو الخبيث للسرطان.
وينتمي DDX5 إلى عائلة هيليكازات الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهي إنزيمات تُفكك جزيئات الحمض النووي الريبوزي لبدء عملية تسمح بأداء وظائف خلوية مختلفة، حسب التقرير.
وأفادت دراسة نُشرت عام 2020 أن حجب نشاط DDX5 في خلايا سرطان الخلايا الصغيرة (SCLC) عبر التلاعب الجيني يُقلل من الفسفرة التأكسدية. هذا يُضعف الميتوكوندريا ويؤدي إلى موتها.
وقال الباحث المشارك سوبهاديب داس، وهو باحث ما بعد الدكتوراه في الكيمياء الحيوية: "تتلف الميتوكوندريا، ويحدث خلل في الفسفرة التأكسدية، بالإضافة إلى خلل في التنفس الخلوي".
وجد الباحثون أن السوبينوكسين يعمل على DDX5 لتقليل الفسفرة التأكسدية، كما أشار داس.
وبحسب التقرير، فإن الفسفرة التأكسدية تعد جزءا أساسيا من عملية التنفس الخلوي التي تُغذي تقريبا جميع الأنشطة البيولوجية والجسدية. يُولّد التنفس الخلوي ثلاثي فوسفات الأدينوزين (ATP)، وهو الجزيء الحامل للطاقة الذي يُغذي النشاط الخلوي.
دفعت الأبحاث التي يعود تاريخها إلى قرن مضى العلماء إلى الاعتقاد بأن خلايا السرطان تعتمد كليا على تحلل الجلوكوز لإنتاج ATP. ومع ذلك، ظهرت في العقد الماضي أدلة جديدة على أن بعض خلايا السرطان تعتمد على الفسفرة التأكسدية لإنتاج ATP.
وقالت تران: "لا يزال الاعتقاد السائد أن خلايا السرطان تعتمد على الطاقة فقط من خلال مسار تحلل الجلوكوز، ولكن تبين أن هذا ليس صحيحا في جميع أنواع السرطان".
ففي خلايا السرطان التي تعتمد بشكل أساسي على تحلل الجلوكوز، يتم امتصاص السكر وحرقه للحصول على الطاقة دون أن يمر الناتج النهائي لهذا التفاعل بالفسفرة التأكسدية للحصول على ATP بكميات كبيرة.
وأضافت تران: "بعض أنواع السرطان تستخدم الفسفرة التأكسدية، وإذا لم تكن لديها أي طاقة، فلن تتمكن من النمو"، مردفة بالقول "لا يزال هناك سؤال مطروح لأننا لا نعرف بدقة كيف يلعب DDX5 دورا في عملية إنتاج ATP".
انضمت تران، عالمة أحياء الحمض النووي الريبوزي (RNA)، إلى هيئة التدريس في جامعة بيردو عام 2009. ركز عملها المبكر في بيردو على استخدام خميرة الخباز كنظام نموذجي لفهم بيولوجيا الحمض النووي الريبوزي.
وقالت تران: "لقد أجرينا الكثير من الأبحاث على هيليكاز الحمض النووي الريبوزي (RNA) في هذا النظام النموذجي. اكتشفنا وظيفته في الخلية، لكننا كنا نعلم أيضا أن نظيره البشري له صلة بالسرطان، ولم نفهم السبب". دفع هذا تران إلى بدء البحث في سرطان الخلايا الصغيرة في الرئة (SCLC) عام 2018.
"لم نكن نريد فقط فهم دور نظير هيليكاز الحمض النووي الريبوزي في الخلايا البشرية، بل أردنا أيضا معرفة ما إذا كان مرتبطا بتعزيز نمو السرطان وانتشاره، فهل يمكننا إيقافه؟ هل هناك طريقة ما لاكتشاف علاج كيميائي جديد يُمكن استخدامه لعلاج أنواع السرطان؟"، حسب تران.
تروج تران لإمكانية دراسة مثبطات هيليكاز الحمض النووي الريبوزي، مثل سوبينوكسين، ليس فقط كعلاجات للسرطان، ولكن أيضا كأدوات مختبرية لمعرفة كيفية عمل الهيليكازات ووظائفها. ينتمي DDX5 إلى عائلة مكونة من ٤٠ هيليكاز الحمض النووي الريبوزي.
وأشارت تران إلى أن الفهم الأفضل لبيولوجيا الحمض النووي الريبوزي قد يؤدي إلى أهداف جديدة لعلاج الأمراض البشرية. غالبا ما تستهدف العلاجات الكيميائية الدورة التي تمر بها الخلايا للنمو والانقسام.
وأضافت: "لم يكن الحمض النووي الريبوزي (RNA) بشكل عام ضمن اهتمامات الناس. له سابقة، لكنني لا أعتقد أنه يحظى باعتراف عام". ا
وبحسب التقرير، فقد تفق إلزي على أن التعمق في بيولوجيا الحمض النووي الريبوزي (RNA) قد يُسفر عن علاجات سريرية جديدة للسرطان تستهدف عائلة بروتينات DDX.
وقال: "أتطلع إلى توسيع نموذجنا وتحسينه والإجابة على أسئلة أكثر صعوبة من خلاله".
انطلاق برنامج “أردننا جنة” بحلة جديدة ووجهات متنوعة