لدى الباحثين دليل على طريقة أخرى تستخدمها البكتيريا لتجنب المضادات الحيوية. Sirirat / شترستوك
يعتبر استخدام المضادات الحيوية على نطاق واسع هو السبب الرئيسي لظهور بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية ، والتي هي حاليًا واحد من أكبر التهديدات إلى الصحة العالمية. ليس فقط مقاومة المضادات الحيوية تسبب بالفعل يقدر 700,000 الوفيات في السنة، كما أنه تسبب في العديد من الالتهابات ، بما في ذلك الالتهاب الرئوي والسل والسيلان ، أصعب لعلاج. من دون معرفة كيفية منع البكتيريا من تطوير مقاومة للمضادات الحيوية ، من المتوقع أن تتسبب الأمراض التي يمكن الوقاية منها وفاة 10m في السنة بواسطة 2050.
بعض الطرق التي البكتيريا تصبح مقاومة للمضادات الحيوية يتم من خلال التغييرات في جينوم البكتيريا. على سبيل المثال ، يمكن أن تضخ البكتيريا المضادات الحيوية ، أو يمكنها تحطيم المضادات الحيوية. يمكنهم أيضًا التوقف عن النمو والانقسام ، مما يجعل من الصعب اكتشاف الجهاز المناعي.
ومع ذلك، ابحاثنا ركزت على طريقة أخرى غير معروفة تستخدمها البكتيريا لتصبح مقاومة للمضادات الحيوية. لقد أظهرنا مباشرة أن البكتيريا يمكنها "تغيير شكلها" في جسم الإنسان لتجنب استهدافها بالمضادات الحيوية - وهي عملية لا تتطلب أي تغييرات جينية حتى تستمر البكتيريا في النمو.
تقريبا جميع البكتيريا محاطة بهيكل يسمى جدار الخلية. يشبه الجدار سترة سميكة تحمي من الضغوط البيئية وتمنع الخلية من الانفجار. يعطي البكتيريا شكلًا منتظمًا (على سبيل المثال ، قضيب أو كرة) ، ويساعدها على الانقسام بكفاءة.
لا تملك الخلايا البشرية جدار خلية (أو "سترة"). لهذا السبب ، من السهل على جهاز المناعة البشري التعرف على البكتيريا كعدو لأن جدارها الخلوي مختلف بشكل ملحوظ. ولأن جدار الخلية موجود في البكتيريا وليس في البشر ، فهو هدف ممتاز لبعض المضادات الحيوية الأفضل والأكثر استخدامًا لدينا ، مثل البنسلين. وبعبارة أخرى ، يمكن للمضادات الحيوية التي تستهدف الجدار أن تقتل البكتيريا دون إلحاق الأذى بنا.
ومع ذلك ، يمكن للبكتيريا البقاء على قيد الحياة في بعض الأحيان دون جدارها الخلوي. إذا كانت الظروف المحيطة قادرة على حماية البكتيريا من الانفجار ، فإنها يمكن أن تتحول إلى ما يسمى "L - الأشكال" ، والتي هي البكتيريا التي ليس لديها جدار الخلية. تم اكتشاف هذه البكتيريا في 1935 بواسطة Emmy Klieneberger-Nobel ، الذي أطلق عليها اسم معهد Lister حيث كانت تعمل في ذلك الوقت.
في المختبر ، نستخدم السكر في كثير من الأحيان لخلق بيئة وقائية مناسبة. في جسم الإنسان ، يحدث هذا التغيير في الشكل عادة بواسطة المضادات الحيوية التي تستهدف جدار خلية البكتيريا ، أو بعض جزيئات المناعة - مثل الليزوزيم، جزيء موجود في دموعنا مما يساعدنا على حمايتنا من الالتهابات البكتيرية.
غالبا ما تصبح البكتيريا بدون جدار الخلية هشة وتفقد شكلها الطبيعي. ومع ذلك ، فإنها تصبح غير مرئية جزئيًا لنظام المناعة لدينا ، ومقاومة تمامًا لجميع أنواع المضادات الحيوية التي تستهدف جدار الخلية بشكل خاص.
كان العلماء يشتبهون منذ فترة طويلة في أن التبديل على شكل L قد يسهم في حدوث التهابات متكررة من خلال مساعدة البكتيريا على الاختفاء من الجهاز المناعي ومقاومة المضادات الحيوية. ومع ذلك ، كان من الصعب العثور على أدلة لهذه النظرية بسبب الطبيعة المراوغة لأشكال L وعدم وجود طرق مناسبة للكشف عنها.
مشاهدة البكتيريا تغيير الشكل
دراستنا، التي نشرت في مجلة Nature Communications ، نظرت بشكل خاص إلى الأنواع البكتيرية المرتبطة بالتهابات المسالك البولية المتكررة (عدوى المسالك البولية). وجدت أن العديد من الأنواع البكتيرية المختلفة - بما في ذلك E. كولاي و معوي - يمكن أن يعيش بالفعل كأشكال L في جسم الإنسان. هذا شيء لم يثبت بشكل مباشر من قبل. تمكنا من اكتشاف هذه البكتيريا المتسللة باستخدام تحقيقات الفلورسنت التي تتعرف على الحمض النووي البكتيري.
اختبرنا عينات بول من مرضى مسنين يعانون من عدوى المسالك البولية المتكررة من خلال زرعها في طبق بتري غني بالسكريات. لم تساعد هذه البيئة في حماية البكتيريا من الانفجار فحسب ، بل عزلت أيضًا البكتيريا ذات الشكل L التي كانت موجودة في هذه العينات. في تجربة منفصلة ، تمكنا من رؤية العملية برمتها تجري في أجنة الزرد الحية في وجود المضادات الحيوية.
بعد إزالة المضادات الحيوية ، تحولت البكتيريا من أشكال L إلى شكلها الطبيعي بجدران الخلايا. (الائتمان لجامعة نيوكاسل ، المملكة المتحدة)
الأهم من ذلك ، أظهرت دراستنا أن المضادات الحيوية تحتاج إلى اختبار في ظروف أكثر انعكاسًا للجسم البشري. تلك التي يتم استخدامها حاليًا في المختبر الطبي لا توفر حماية كافية لأشكال L الحساسة للبقاء على قيد الحياة.
قبل أن نفهم تمامًا مدى أهمية التبديل بين الشكل L والأشكال الأخرى لمقاومة المضادات الحيوية ، ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث باستخدام المزيد من المرضى. سيكون من المهم أيضًا التحقق من الدور الذي يمكن أن تلعبه الأشكال L في الالتهابات المتكررة الأخرى ، مثل الإنتان أو الالتهابات الرئوية.
حتى الآن ، كان البحث في الأشكال L مجالًا مثيرًا للجدل ، لكن أملنا هو أن هذه النتائج ستحفز المزيد من الأبحاث في أشكال L في حالات المرض. أملنا هو أن تساعد هذه النتائج في إيجاد طريقة لإزالة هذه البكتيريا المتسللة من الجسم. قد يكون الجمع بين المضادات الحيوية النشطة في جدار الخلية والأخرى التي تقتل الأشكال L أحد الحلول لمحاربة الالتهابات المقاومة للمضادات الحيوية.
معركتنا مستمرة مع البكتيريا. وبينما نأتي باستراتيجيات جديدة لمكافحتها ، نأتي بطرق للرد. تسلط دراستنا الضوء على طريقة أخرى تتكيف بها البكتيريا والتي سنحتاج إلى أخذها في الاعتبار في معركتنا المستمرة مع الأمراض المعدية.
عن المؤلف
كاترزينا ميكيفيتشزميل أبحاث جامعة نيوكاسل ، جامعة نيوكاسل
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.
