آیا تا به حال، دچار عفونت طولانی شده اید؟! مثلا مدام مبتلا به آبریزش بینی می شوید؟! یکی از دلایل این بیماری ها، می تواند باکتری هایی باشند که نسبت به آنتی بیوتیک مقاوم هستند.
براساس گزارش ساینس آلرت؛ مقاومت آنتی بیوتیکی در سال 2019 منجر به مرگ 1.27 میلیون نفر در سراسر جهان شد. به همین علت، از نظر محققان مقاومت آنتی بیوتیک می تواند برای سلامتی ما تهدید کننده باشد.
مقاومت آنتی بیوتیکی زمانی اتفاق می افتد که یک باکتری بتواند در معرض آنتی بیوتیک برای مدت طولانی زنده بماند. این باکتری های مقاوم حتی قادر هستند در کنار آن، به رشد خود ادامه دهند. این باکتری ها در حالت خفته هستند یعنی نه رشد می کنند و نه می میرند تا زمانی که، اثر آنتی بیوتیک از بین برود. مقاومت و تکثیر آن ها با هم مرتبط هستند.
محققان در این مطالعه به دنبال کشف عاملی بودند که باعث تحریک حالت نهفته در باکتری های مقاوم می شود. آن ها امیدوراند بتوانند راز تحمل پذیری باکتری ها و در نهایت، راه های جلوگیری از شیوع آن، را پیدا کنند. البته، هنوز مکانیسم دقیقی که تلورانس را از مقاومت جدا می کند مشخص نیست. اما پاسخ آن احتمالا در این سئوال نهفته است: "باکتری ها انرژی مورد نیاز خود را از کجا تامین می کنند؟"
تحمل وبا و آنتی بیوتیک
بسیاری از آنتی بیوتیک ها برای شکستن دفاع بیرونی باکتری ها طراحی شده اند. باکتری های مقاوم در برابر آن ها مصون هستند زیرا، قبل از اینکه به دیواره بیرونی آسیب برسد آن ها را از بین می برند یا ساختار دیواره های خود را طوری تغییر می دهند که بتواند در برابر ضربه مقاومت کند.
باکتری های متحمل قادر هستند دیواره های خود را به طور کامل از بین ببرند و در برابر آسیب محافظت کند. اگر تهدیدها زودتر از بین بروند، باکتری می تواند دیواره خود را بازسازی کند و به فعالیت خود ادامه دهد.
اما، هنوز نمی دانیم که باکتری چگونه متوجه می شود که تهدید آنتی بیوتیک از بین رفته است؟! یا چه چیزی باعث بیداری دوباره آن ها می شود؟!!
محققان آزمایشگاهی در دانشگاه کرنل؛ با بررسی فرآیندهای فعالسازی مجدد باکتری عامل بیماری وبا، امیدوراند بتوانند به این پرسش ها پاسخ دهند. اما چرا باکتری مولد وبا؟!! باکتری عامل وبا یا Vibrio cholerae به علت مقاومت بالایی که در برابر آنتی بیوتیک دارند، سریع تر رشد می کنند. ویبریو از سال 2010تا این لحظه به 36 آنتی بیوتیک مختلف مقاومت نشان داده است و پیش بینی می شود این تعداد همچنان در حال افزایش باشد.
محققان در این تحقیق سویه ای از وبا را انتخاب کردند که نسبت به تعدادی از آنتی‌بیوتیک‌ها به نام بتالاکتام، مقاومت دارد. بتا-لاکتام ها توپ هایی هستند که برای از بین بردن جداره باکتری فرستاده می شوند و Vibrio از طریق فعال کردن دو ژن به طور موقت دیواره سلولی را حذف می کنند، تا با آنتی بیوتیک سازگار شود.
پس از برداشتن دیواره سلولی، باکتری‌ها ژن‌های بیشتری را فعال می‌کنند که می‌توانند از آن ها در برابر اثرات آنتی‌بیوتیک، محافظت کند. هنگامی که آنتی بیوتیک حذف یا تجزیه شد، ویبریو به ساختار میله ای شکل خود باز می گردد و به رشد خود ادامه می دهد در افراد، این روند مقاومت دارویی زمانی دیده می شود که پزشک معالج آنتی بیوتیکی مانند داکسی سایکلین، را تجویز می کند. به نظر می رسد این آنتی بیوتیک به طور موقت عفونت را متوقف می کند. اما مدتی بعد علائم دوباره بر می گردد زیرا، باکتری ها به طور کامل از بین نرفته اند.
توانایی بازگشت به حالت طبیعی و رشد آن بعد از اثر آنتی بیوتیک، عامل بقای باکتری است. اگر باکتری ویبریو مدت زمان بیشتری در معرض آنتی بیوتیک قرار بگیرد می تواند کاملا از بین برود اما، طول درمان استاندارد آنتی بیوتیک ها برای نابودی همه باکتری ها کافی نیست. با این حال، مصرف یک دارو برای مدت زمان بیشتر به سلول های سالم بدن آسیب می رساند و باعث بروز بیماری های دیگر می شود. استفاده نادرست از این گونه داروها می تواند مقاومت باکتری های دیگر بدن را نیز افزایش دهد. محققان علاوه بر باکتری های عامل وبا، باکتری دیگری به نام "انتروباکتریاسه" را شناسایی کردند که حاوی پاتوژن های بیماری هایی است که از طریق غذا سرایت می کند. با توجه به ساختار منحصربفرد هر باکتری، بدن افراد نیز عکس العمل های متفاوتی از خود نشان می دهد. برخی از باکتری ها مانند وبا، دیواره سلولی خود را از بین می برند. برخی دیگر هم منابع انرژی خود را تغییر می دهند تا به سادگی بتوانند آنتی بیوتیک را پمپاژ کنند.
محققان دریافتند متابولیسم یک باکتری که از آن برای تولید انرژی استفاده می کند می تواند، نقش مهمی در مقاومت آن ها داشته باشد. ساختار دیواره درونی باکتری از پروتئین ساخته شده است. بنابراین، متوقف کردن فعالیت باکتری دیواره آن را ضعیف می کند و احتمال آسیب پذیری آن را افزایش می دهد.
تحمل و مقاومت با هم در ارتباط هستند. در این تحقیقات، یک قطعه کلیدی از این پازل نادیده گرفته شده است: "چگونه تحمل منجر به مقاومت در باکتری می شود." در سال 2016، محققان دریافتند که چگونه می توان باکتری ها را در آزمایشگاه مقاوم کرد. سلول‌های E. coli باکتری پس از قرار گرفتن مکرر در معرض آنتی‌بیوتیک‌های مختلف، توانستند با آن سازگار شوند و زنده بمانند. وقتی DNA باکتری به علت های گوناگون مانند قرار گرفتن در معرض آنتی‌بیوتیک، آسیب ببیند مکانیسم‌های ترمیم سلولی به هم می ریزد و باعث ایجاد جهش‌هایی در مقاومت و تحمل می شود.
علاوه بر این، محققان دریافتند هر چه باکتری‌ها تحمل بیشتری پیدا کند، احتمال ایجاد جهش‌هایی که منجر به مقاومت در آن ها می‌شوند بیشتر است. افزایش قدرت تحمل در باکتری ها باعث جهش مقاومت در آن‌ها می شود تا بتوانند در طول درمان آنتی بیوتیک زنده بمانند. احتمال نابودی در طول درمان آنتی بیوتیکی را کاهش می دهد. استفاده هوشمندانه‌تر از آنتی‌بیوتیک‌ها توسط همه می‌تواند تکامل باکتری‌های متحمل را متوقف کند.