ارسال دیدگاه
امروز: یکشنبه , ۱۳ مهر , ۱۴۰۴
X
پژوهشگران برای نخستین‌بار موفق شده‌اند با تصویربرداری دقیق، نحوه‌ی نفوذ آنتی‌بیوتیک‌ها به لایه‌ی بیرونی باکتری‌های مقاوم را ثبت کنند. یافته‌ای که می‌تواند مسیر درمان عفونت‌های مقاوم به دارو را تغییر دهد.
تصویر منتشر شده از تخریب باکتری توسط آنتی‌بیوتیک:
این نوع باکتری‌ها به‌دلیل داشتن لایه‌ی بیرونی بسیار مقاوم، درمان‌شان دشوار است. این لایه مانند «زره» عمل کرده و مانع نفوذ بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌ها می‌شود. مکانیزم دقیق عملکرد پلی‌میکسین‌ها در تخریب این زره و نابودی سلول باکتریایی تا پیش از این ناشناخته بود.
با استفاده از میکروسکوپ نیروی اتمی پیشرفته (Atomic Force Microscopy)، تیم پژوهشی توانست واکنش فوری و مخرب آنتی‌بیوتیک را در سطح باکتری ثبت کند. کارولینا بورلی (Carolina Borrelli)، نویسنده‌ی همکار و دانشجوی دکتری در مرکز نانوتکنولوژی لندن در دانشگاه کالج لندن، گفت: «دیدن اثر آنتی‌بیوتیک روی سطح باکتری در زمان واقعی شگفت‌انگیز بود. تصاویر ما به‌وضوح نشان می‌دهند که پلی‌میکسین‌ها تا چه حد می‌توانند زره باکتری را تخریب کنند.»
او در ادامه افزود: «انگار سلول مجبور می‌شود با سرعتی بالا برای دیواره‌ی بیرونی خود آجر بسازد، و همین باعث اختلال در ساختار دیواره می‌شود و آنتی‌بیوتیک می‌تواند نفوذ کند.»
وادار کردن باکتری به تخریب زره خود
در آزمایش‌ها، مشاهده شد که آنتی‌بیوتیک بلافاصله باعث ایجاد برجستگی‌ها و تورم در سطح بیرونی سلول E. coli می‌شود. این دارو نوعی خودویرانگری کشنده را در باکتری فعال می‌کند. پس از برجستگی‌های اولیه، سلول باکتری به‌طور هم‌زمان شروع به تولید و دفع زره بیرونی خود کرده و این فرآیند سریع باعث ایجاد شکاف‌هایی در ساختار دفاعی باکتری می‌شود و آنتی‌بیوتیک می‌تواند وارد سلول شده و آن را نابود کند.
شگفت‌انگیزترین کشف این بود که این فرآیند کشنده فقط زمانی اتفاق می‌افتد که سلول باکتری فعال و در حال رشد باشد. اگر باکتری‌ها در حالت غیرفعال یا «خواب» باشند، تولید زره متوقف شده و آنتی‌بیوتیک پلی‌میکسین کاملاً بی‌اثر خواهد بود.
دکتر اندرو ادواردز (Dr Andrew Edwards)، نویسنده‌ی همکار از دانشگاه امپریال، توضیح داد: «دهه‌ها تصور می‌کردیم که آنتی‌بیوتیک‌هایی که زره باکتری را هدف قرار می‌دهند، در هر حالتی، چه در حال رشد و چه در حالت خواب، می‌توانند باکتری را از بین ببرند. اما این‌طور نیست. با ثبت این تصاویر خارق‌العاده از سلول‌های منفرد، نشان دادیم که این دسته از آنتی‌بیوتیک‌ها فقط با کمک خود باکتری عمل می‌کنند، و اگر سلول‌ها به حالت خواب بروند، داروها علاوه بر اینکه دیگر مؤثر نبوده، حتی بسیار غافلگیرکننده عمل می‌کنند.
حالت خواب یکی از راهبردهای کلیدی بقا برای باکتری‌هاست که به آن‌ها اجازه می‌دهد از درمان فرار کرده و بعدها دوباره فعال شوند و عفونت‌های مزمن ایجاد کنند. این موضوع توضیح می‌دهد که چرا برخی عفونت‌ها به‌سختی ریشه‌کن می‌شوند.
درمان‌های جدید
آزمایش‌های آزمایشگاهی تأیید کردند که پلی‌میکسین B سلول‌های فعال E. coli را به‌طور مؤثر از بین می‌برد، اما در برابر سلول‌های خواب‌رفته بی‌اثر است. زمانی که به سلول‌های خواب‌رفته قند (به‌عنوان منبع تغذیه) داده شد، آنتی‌بیوتیک پس از ۱۵ دقیقه تأخیر مؤثر واقع شد، یعنی مدتی که برای بیدار شدن باکتری و شروع مجدد تولید زره لازم بود.
همچنین مشاهده شد که وقتی آنتی‌بیوتیک مؤثر واقع می‌شود، باکتری‌ها زره بیشتری دفع می‌کنند و برجستگی‌های سطحی بیشتری ایجاد می‌شود. دکتر اد داگلاس (Dr Ed Douglas)، نویسنده‌ی همکار از دانشگاه امپریال، گفت: «ما دیدیم که تخریب زره بیرونی فقط زمانی اتفاق می‌افتد که باکتری در حال مصرف قند باشد. وقتی این را فهمیدیم، سریعاً توانستیم روند را تحلیل کنیم.»
پروفسور بارت هوگنبوم (Professor Bart Hoogenboom)، نویسنده‌ی ارشد این پژوهش از دانشگاه کالج لندن، گفت: «یکی از راهبردهای ممکن این است که درمان با پلی‌میکسین‌ها به‌صورت متناقض با درمان‌هایی ترکیب شود که تولید زره بیرونی را تحریک یا باکتری‌های خواب‌رفته را بیدار می‌کنند تا آن‌ها نیز قابل نابودی باشند.»
در نهایت، پژوهشگران تأکید می‌کنند که باید وضعیت باکتری (فعال یا غیرفعال) هنگام ارزیابی اثربخشی آنتی‌بیوتیک‌ها در نظر گرفته شود. این یافته‌ها اهمیت زیادی دارند، چرا که عفونت‌های مقاوم به دارو سالانه بیش از یک میلیون نفر را به کام مرگ می‌کشانند. نتایج این پژوهش در نشریه‌ی Nature Microbiology منتشر شده است.
دانلود آهنگ
طراحی و اجرا :
وین تم
هر گونه کپی برداری از طرح قالب یا مطالب پیگرد قانونی خواهد داشت ، کلیه حقوق این وب سایت متعلق به وب سایت تک فان است
دیدگاهتان را بنویسید