مقاومة المضادات الحيوية تنتشر بسرعة في جميع أنحاء العالم. عندما تتحول البكتيريا المعدية بطريقة معينة ثم تتكاثر ، فإنها يمكن أن تصبح مقاومة لأقوى الأدوية. لكن الأبحاث كشفت عن طريقة بديلة مقلقة يمكن أن تنتشر بها مقاومة المضادات الحيوية: كائن حي يمرر مقاومته للبكتيريا الحية الأخرى.
في يونيو 2012 ، وجد رجل يبلغ من العمر 35 من ساو باولو نفسه في المستشفى مع عدد لا يحصى من المشاكل. إلى جانب تشخيص سرطان الجلد ، قيل له إنه يعاني من عدوى بكتيرية قاتلة. وضعه الأطباء على مسار العلاج الكيميائي والمضادات الحيوية ، ويبدو أن علاج قتل البكتيريا يؤدي عمله. لكن في غضون شهر عادت الحمى التي تحركها الميكروبات.
كان المريض قد تعاقد مع بكتيريا MRSA المعروفة (المقاومة للميثيسيلين) المكورات العنقودية الذهبية). لذلك تحول الفريق الطبي إلى واحدة من "المضادات الحيوية" خط الدفاع الأخير ، و فانكومايسين مركب قوي. لم يكن لدى سلالة MRSA هذه في الأصل دفاع طبيعي ضد الفانكومايسين ، ولكن بحلول أغسطس من ذلك العام أصبحت مقاومة ، مما جعل العلاج غير فعال.
سوف العلماء كشف لاحقا بدلاً من اكتساب المقاومة من خلال طفرة بسيطة ، بدلًا من ذلك ، تم منح هذه الجرثومة جزءًا كبيرًا من الحمض النووي الجديد. ضمن هذه السلسلة من الشفرة الوراثية المتبرع بها ، كانت تعليمات البروتينات التي من شأنها أن تبقي البكتيريا في مأمن من العمل المضاد للمضادات الحيوية. لقد تم تعاطي MRSA بيد رابحة ، لكن من أين أتت هذه الحمض النووي؟
أدخل المعوية البرازية. يوصف هذا الخطأ عادةً بأنه بكتيريا متبادلة (واحدة من "البكتيريا الجيدة") ، التي تعيش بسعادة في أحشاءنا ولا تسبب أي ضرر. المسالك الهضمية لدينا هي خلية من النشاط الميكروبي ، وتستضيف كائنات وحيدة الخلية في تريليوناتها. ما يسمى microbiome مهم بشكل لا يصدق للحفاظ على أمعاء الإنسان صحية، ولكن يساعد أيضًا على قمع الجانب الشرير من الخلل مثل البراز.
عندما يخضع المرضى الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي للعلاج بالمضادات الحيوية ، يمكن لهذا الجانب غير المرغوب فيه أن يزدهر. عندما نعطى المضادات الحيوية ، فإنها تكتسح بشكل عشوائي جميع البكتيريا التي ليس لديها أي دفاعات طبيعية ، وأحيانًا تطهر الميكروبيوم الهضمي للعديد من سكانها الودودين. لكن البراز هو مجهزة جوهريا مع ترسانة من آليات المقاومة الطبيعية داخل الحمض النووي ، والسماح لها في كثير من الأحيان البقاء على قيد الحياة.
مع عدم وجود جيران قمعيين حولهم أو نظام مناعة قادر على إبقائهم قيد الفحص ، تتكاثر البراز وأقرانها المقاومين وتزدهر وتنتشر بسعادة للانتقال إلى العقارات المتوفرة حديثًا للأمعاء. وقبل وقت طويل ، كانوا على اتصال وثيق مع جيرانهم المقاومين والمسببين للأمراض.
تبادل المعلومات
عندما يجتمع البشر ، غالبًا ما نتبادل الأفكار من خلال اللغة. ولكن عندما تتجمع البكتيريا ، يمكنها تبادل المعلومات من خلال التعليمات المشفرة بالحمض النووي. هذا هو المعروف باسم نقل الجينات الأفقي، حيث تنتقل نسخ الحمض النووي من خلية إلى أخرى. لسوء الحظ، E. البرازيليات يملك مواطنوه الخارقون أفضل المعلومات للمشاركة ، المعلومات التي تسمح لهم بالمشاركة البقاء على قيد الحياة المضادات الحيوية.
لكن البراز قد قطعت خطوة واحدة إلى الأمام في رحلتها التطورية ، لتصبح واحدة من المتعاملين النهائيين لمقاومة المضادات الحيوية. إحدى آليات الدفاع التي تستخدمها البكتيريا لحماية نفسها ضد الشفرة الوراثية غير المرغوب فيها هي نظام CRISPR-cas9 ، الذي يستخدمه العلماء الآن أيضًا كطريقة لتحرير الحمض النووي. نشأ النظام كوسيلة للبكتيريا لقطع الحمض النووي الفيروسي وغيرها من التعليمات البرمجية الجينية التي يحتمل أن تكون خطرة إلى قطع قبل أن تسبب لهم الضرر.
E. البرازيليات ذات مرة تم إيواء نظام CRISPR-cas9 المهم ، لكن من المثير للدهشة التضحية بآلية الدفاع حتى يمكن لجميع أنواع الحمض النووي أن تدخل وتظل داخل جدران الخلية. لقد كانت هذه إستراتيجية محفوفة بالمخاطر ، لكنها أثبتت في النهاية أنها جديرة بالاهتمام ، حيث فتحت وسائل البراز لاكتساب ، ثم نقل ، مساحات من المعرفة الوراثية. كان هذا من خلال تصميم المكسب والتبادل الذي منحه البراز مقاومة فانكومايسين على MRSA.
مقاومة المضادات الحيوية تهدد قدرتنا على علاج الالتهابات الخطيرة. Titikul B / Shutterstock
المضادات الحيوية تؤدي دورا حاسما في الطب الحديث. يتم استخدامها بشكل روتيني لعلاج الأمراض المعدية ، وتُدار بشكل وقائي بعد الجراحة ، وقد ساهمت في رفع متوسط العمر المتوقع بمعدل 20 في جميع أنحاء العالم. هذا يجعل معالجة المضادات الحيوية واحدة من معظم القضايا الملحة التي تواجهها جنسنا اليوم. ومع ذلك ، في البكتيريا مثل البراز ، اكتشف العلماء الميكروبات التي تتواطأ لتصعيد الخطر الذي تمثله مقاومة المضادات الحيوية المتطورة.
هذا يجعل التفاهم E. البرازيليات ذات أهمية قصوى. ومع ذلك ، يظل الغموض يكتنفها الكثير من المقاومة الطبيعية الجوهرية للميكروبات. من المحبط ، أن البراز غالبًا ما يكون له تأثيره عندما تتحدى المضادات الحيوية. على سبيل المثال ، إذا حذفنا جزءًا لا يتجزأ من الحمض النووي ، فغالبًا ما نجد أن البراز يحتوي على قسم آخر من الحمض النووي يمكنه القيام بنفس الدور ، مما يوفر مقاومة للمضادات الحيوية بغض النظر. ومع ذلك ، لا نفهم تمامًا بعد أجزاء الحمض النووي التي لديها خطط احتياطية وراثية وأيها ليست كذلك.
قطعة من الحمض النووي دون أي نسخ احتياطية من شأنها أن تجعل هدف المخدرات المثالي. ولحسن الحظ ، نحن قادرون على تحديد هذه القطع الحيوية في المختبر عن طريق حذف شرائح الحمض النووي بشكل تدريجي. واحدًا تلو الآخر ، كل عملية حذف ستقربنا من تحديد الأجزاء الرئيسية من الشفرة الجينية التي تعتبر مهمة للغاية E. البرازيليات من أجل البقاء. هذا يجعلنا واثقين من أننا سنكون قادرين قريبا على تكديس سطح السفينة لصالحنا ضد هذا الممرض الانتهازية مقتصد ، وإزالة التاجر في نهاية المطاف من اللعبة.
حول المؤلف
سالي موريس، مرشح الدكتوراه، جامعة باث و جيمس س. هورتون، مرشح الدكتوراه، جامعة باث
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
الجسم يحافظ على النتيجة: العقل والجسم في شفاء الصدمة
بقلم بيسيل فان دير كولك
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين الصدمة والصحة البدنية والعقلية ، ويقدم رؤى واستراتيجيات للشفاء والتعافي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
التنفس: العلم الجديد لفن ضائع
بواسطة جيمس نيستور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة التنفس ، ويقدم رؤى وتقنيات لتحسين الصحة البدنية والعقلية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
مفارقة النبات: الأخطار الخفية في الأطعمة "الصحية" التي تسبب المرض وزيادة الوزن
بواسطة ستيفن ر
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين النظام الغذائي والصحة والمرض ، ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
قانون المناعة: النموذج الجديد للصحة الحقيقية ومكافحة الشيخوخة الجذرية
بواسطة جويل جرين
يقدم هذا الكتاب منظورًا جديدًا للصحة والمناعة ، بالاعتماد على مبادئ علم التخلق ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والشيخوخة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الدليل الكامل للصيام: اشفي جسدك بالصيام المتقطع ، والصيام المتناوب ، والممتد
بقلم الدكتور جيسون فونج وجيمي مور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة الصيام ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
