كيف تعمل البكتيريا ككائن واحد للهروب من المضادات الحيوية
بحث جديد يتم تكبيره الزائفة الزنجارية للكشف عن استراتيجية تستخدمها البكتيريا المقاومة للأدوية لتجنب المضادات الحيوية. يمكن أن تساعد النتائج في جعل المضادات الحيوية أكثر فعالية.
جان لويس برو ، من قسم البيولوجيا الجزيئية والكيمياء الحيوية في جامعة كاليفورنيا ، إيرفين ، هو المؤلف الأول للدراسة الجديدة ، التي تظهر في مجلة علم الجراثيم.
ركز برو وزملاؤه جهودهم البحثية على الزائفة الزنجارية (P. الزنجارية)، نوع من البكتيريا التي تهاجم في المقام الأول الأشخاص المصابين بالتليف الكيسي.
التليف الكيسي هو حالة تنفسية وراثية حيث تفرز الرئتان مخاطًا أكثر مما ينبغي. يصيب حوالي 30.000 شخص في الولايات المتحدة.
P. الزنجارية توجد أيضًا في أماكن الرعاية الصحية ، ويمكن أن تنتشر البكتيريا من خلال المياه الملوثة والتربة واليدين والمعدات والأسطح الأخرى. يمكن أن تؤدي البكتيريا إلى التهابات ما بعد الجراحة في الدم أو في أجزاء أخرى من الجسم ، فضلاً عن التسبب في الالتهاب الرئوي.
P. الزنجارية هي من أخطر أنواع البكتيريا.
في سياق أزمة الصحة العامة التي هي مقاومة المضادات الحيوية ، وضعت منظمة الصحة العالمية (WHO) P. الزنجارية على قائمة "مسببات الأمراض ذات الأولوية" - أي ، البكتيريا الاثني عشر الأكثر خطورة على صحة الإنسان لأنها أصبحت مقاومة للأدوية التي يستخدمها الأطباء عادة لمكافحتها.
وقسمت منظمة الصحة العالمية هذه البكتيريا إلى قائمة ذات أولوية "حرجة" و "عالية" و "متوسطة" P. الزنجارية من الأهمية بمكان بسبب مقاومته لمجموعة المضادات الحيوية المسماة كاربابينيمات.
قبل أسبوعين فقط ، اعتبرت مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC) أيضًا P. الزنجارية "تهديد خطير" ، ووضعه على قائمة مسببات الأمراض ذات الأولوية العالية.
في هذه الصورة الأوسع ، يعد البحث مثل الدراسة التي أجراها Bru وزملاؤه أمرًا بالغ الأهمية لفهم آليات دفاع البكتيريا ومعالجة العدوى بشكل أكثر فعالية.
تعمل البكتيريا كـ "كائن حي موحد"
في الدراسة الجديدة ، فحص الباحثون نمو البكتيريا وانتشارها في أطباق بتري ، مما أعاد خلق بيئة مشابهة لتلك الموجودة في الأغشية المخاطية التي تمكن P. الزنجارية لتزدهر في التليف الكيسي.
هنا ، اختبر الفريق تأثير المضادات الحيوية والعاثيات على "التكدس" ، وهي قدرة البكتيريا على التحرك بشكل جماعي. الجراثيم هي فيروسات تصيب البكتيريا وتهاجمها من الداخل.
خلط المضاد الحيوي جنتاميسين مع P. الزنجارية وكشفت الأسراب أن البكتيريا ترسل إشارات لبكتيريا معينة تحذرها من الخطر وتمكنها من تجنبه.
ال الزائفة تفعل البكتيريا هذا عن طريق إفراز الزائفة جزيء إشارات كينولون (PQS) ، يكتب المؤلفون. يشرحون ، "هذه الآليات لها التأثير العام المتمثل في قصر العدوى على مجموعة سكانية فرعية ، مما يعزز بقاء السكان بشكل عام."
تعلق المؤلفة المشاركة في الدراسة نينا مولين Høyland-Kroghsbo ، الأستاذة المساعدة في قسم العلوم البيطرية والحيوانية في جامعة كوبنهاغن في الدنمارك ، على التجارب والنتائج التي توصلت إليها.
"يمكننا أن نرى في المختبر أن البكتيريا تسبح ببساطة حول" المنطقة الخطرة "بالمضادات الحيوية أو العاثيات. عندما يتلقون إشارة التحذير من نوعهم ، يمكنك أن ترى في المجهر أنهم يتحركون في دائرة مرتبة حولها "، كما يقول الباحث ، مشيرًا إلى حركة الاحتشاد.
وتتابع قائلة: "إنها آلية بقاء ذكية للبكتيريا". "إذا اتضح أن البكتيريا تستخدم نفس مناورة المراوغة عند إصابة البشر ، فقد يساعد ذلك في تفسير سبب عدم إمكانية علاج بعض الالتهابات البكتيرية بشكل فعال بالمضادات الحيوية."
"إنه لأمر رائع بالنسبة لنا أن نرى كيف تتواصل البكتيريا وتغير السلوك من أجل بقاء السكان البكتيريين بالكامل. يمكنك القول تقريبًا أنهم يعملون ككائن واحد موحد ".
نينا مولين هويلاند كروغسبو
تمهيد الطريق لمضادات حيوية أكثر فعالية
في افتتاحية مرتبطة ، جوليا سي فان كيسيل علقت على أهمية النتائج قائلة ذلك P. الزنجاريةإن القدرة على التأثير في سلوك المجموعة ، مثل الاحتشاد استجابة للتوتر ، هي نتيجة "فريدة". قاد هذا مؤلفي الدراسة إلى صياغة مصطلح "الاستجابة الجماعية للضغط" ، كما كتب فان كيسيل.
يعلق مؤلفو الدراسة أيضًا على الطرق التي يمكن أن تساعد بها نتائجهم في نهاية المطاف في معالجة أزمة مقاومة المضادات الحيوية.
على الرغم من أن هناك الكثير من العمل الذي يتعين القيام به قبل أن تؤدي النتائج إلى تطوير علاجات مفيدة ، فإن خطوة البحث التالية ستكون إيجاد طرق للتدخل في إشارات PQS للبكتيريا.
تقول Nina Molin Høyland-Kroghsbo إن النتائج "[توضح] الطريق لاستخدام الأدوية في محاولة لمنع إرسال إشارة التحذير في المقام الأول".
ويضيف الباحث: "بدلاً من ذلك ، يمكنك تصميم مواد قد تمنع الإشارة من تلقي البكتيريا الأخرى ، وهذا يمكن أن يجعل العلاج بالمضادات الحيوية أو فيروسات العاثيات أكثر فعالية".
"تعد العدوى بهذا النوع من البكتيريا مشكلة كبيرة في جميع أنحاء العالم ، مع دخول العديد من المستشفيات والوفيات. لهذا السبب يسعدنا حقًا أن نكون قادرين على المساهمة بمعرفة جديدة يمكن استخدامها لمحاربة هذه البكتيريا ".
نينا مولين هويلاند-كروغسبو
