المضادات الحيوية الطبيعية تزيل البكتيريا من دفاعاتها
توصل بحث جديد إلى أن المضادات الحيوية المشتقة من الحشرات يمكن أن تدمر الغشاء الواقي لبعض أكثر أنواع البكتيريا المقاومة للأدوية انتشارًا. هذا يمكن أن يمهد الطريق لفئة جديدة من المضادات الحيوية التي يمكن أن تساعد في معالجة أزمة مقاومة الأدوية الحالية.
في الولايات المتحدة ، تسبب مقاومة المضادات الحيوية أكثر من مليوني مرض و 23000 حالة وفاة كل عام.
استطلعت منظمة الصحة العالمية نصف مليون شخص ووجدت أن أكثر أنواع البكتيريا المقاومة للأدوية الخمسة شيوعًا هي:
- الإشريكية القولونية
- الكلبسيلة الرئوية
- المكورات العنقودية الذهبية
- العقدية الرئوية
- السالمونيلا
فيما عدا الرئوية الرئوية و بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية، كل ما سبق عبارة عن بكتيريا سالبة الجرام. يأتي الاسم من Hans Christian Gram ، الطبيب الذي طور اختبار Gram. هذا اختبار كيميائي للبقع يقسم البكتيريا إلى موجبة الجرام وسالبة الجرام.
يعد اكتشاف طرق جديدة لتدمير البكتيريا سالبة الجرام تحديًا كبيرًا ، مع بعض الآثار المهمة لأزمة الصحة العامة المتزايدة التي تتمثل في مقاومة مضادات الميكروبات.
قد يكون بحث جديد قد وجد طريقة لاختراق دفاعات هذه البكتيريا. وجد العلماء في جامعة زيورخ (UZH) في سويسرا أن الثاتين ، وهو مضاد حيوي طبيعي تنتجه حشرة تسمى حشرة الجندي الشوكي ، يمكنه مهاجمة الأغشية الخارجية للبكتيريا سالبة الجرام.
جون أ.روبنسون ، من قسم الكيمياء بجامعة زيورخ ، هو المؤلف المقابل والأخير للورقة البحثية الجديدة ، والتي نُشرت مؤخرًا في المجلة تقدم العلم.
وقف آليات دفاع البكتيريا عن النفس
يشرح روبنسون الدافع وراء الدراسة الأخيرة ، قائلاً: "على الرغم من الجهود الهائلة التي يبذلها الباحثون الأكاديميون وشركات الأدوية ، فقد ثبت أنه من الصعب جدًا تحديد أهداف بكتيرية جديدة فعالة لاكتشاف المضادات الحيوية."
"أحد التحديات الرئيسية هو تحديد آليات جديدة لعمل المضادات الحيوية ضد البكتيريا سالبة الجرام الخطرة."
كما أوضح روبنسون وزملاؤه في ورقتهم البحثية ، فإن الغشاء الخارجي غير المتماثل يحمي البكتيريا سالبة الجرام. تتكون هذه الطبقة المزدوجة من جزيئات عديد السكاريد الدهني (LPS) على السطح الخارجي وجزيئات الجلسروفوسفوليبيد الغشائية في الطبقة الداخلية.
استخدم الباحثون نموذجًا لـ بكتريا قولونية ودراسات الارتباط في المختبر لاختبار ما إذا كان المضاد الحيوي ثاتين يمكنه الارتباط ببروتينات معينة تسمى "بروتينات Lpt" ، والتي تنشئ جسرًا من الغشاء الداخلي إلى الغشاء الخارجي للطبقة المزدوجة الذي يحمي البكتيريا سالبة الجرام.
ثم يتم استخدام هذا الجسر لنقل جزيئات LPS إلى الجانب الخارجي من الغشاء ، مما يخلق حاجزًا دفاعيًا.
وجدت التحليلات المعملية أن الثاتين يمنع التفاعلات بين البروتينات المطلوبة لتشكيل الجسر. هذا يعني أن جزيئات LPS لا يمكنها الوصول إلى وجهتها ، مما يمنع تكوين الغشاء الخارجي الواقي غير المتماثل بالكامل. بدون دفاعاتها ، تستسلم البكتيريا للمضاد الحيوي.
يقول المؤلفون إن "هذه النتائج تسلط الضوء على نموذج جديد لعمل مضاد حيوي ، يستهدف شبكة ديناميكية من تفاعلات البروتين والبروتين المطلوبة لتجميع مركب Lpt في بكتريا قولونية.”
ويضيفون: "تحدد النتائج أيضًا ببتيدًا واحدًا طبيعيًا كنقطة انطلاق لتطوير مرشحين سريريين محتملين يستهدفون مسببات الأمراض البكتيرية الخطيرة سالبة الجرام"
علق روبنسون على النتائج قائلاً: "يوضح لنا هذا الاكتشاف طريقة لتطوير مواد تمنع على وجه التحديد تفاعلات البروتين والبروتين في الخلايا البكتيرية."
"هذه آلية عمل غير مسبوقة للمضادات الحيوية وتقترح على الفور طرقًا لتطوير جزيئات جديدة كمضادات حيوية تستهدف مسببات الأمراض الخطيرة."
جون أ.روبنسون
