باکتری ها برای فرار از آنتی بیوتیک ها تغییر شکل می دهند

استفاده گسترده از آنتی‌بیوتیک‌ها یکی از دلایل اصلی ظهور باکتری‌های مقاوم در برابر این داروها است که یکی از بزرگترین خطرات برای سلامت جهانی به شمار می‌رود. مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها نه تنها عامل حدود 700 هزار مرگ و میر سالیانه بوده، بلکه همچنین به سخت تر شدن درمان عفونت های متعدد از جمله ذات الریه، سل و سوزاک منجر شده است. پیش بینی می شود اگر اطلاعاتی در مورد چگونگی متوقف ساختن ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری ها بدست نیاید، ممکن است تا سال 2050 تعداد مرگ و میرهای ناشی از بیماری های قابل پیشگیری به 10 میلیون در سال برسد.

برخی شیوه های مقاوم شدن باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها از طریق ایجاد تغییر در ژنوم باکتری است. برای مثال باکتری ها می توانند آنتی بیوتیک ها را از مسیر خود بیرون کرده یا آن را تجزیه کنند. آنها همچنین می توانند رشد و تقسیم سلولی خود را متوقف سازند که این کار، شناسایی آنها توسط سیستم ایمنی را مشکل می کند.

تغییر شکل در بدن انسان

اکنون گروهی از محققان دانشگاه نیوکاسل در انگلیس با تمرکز بر روش دیگر مقاوم سازی آنتی بیوتیکی باکتری ها بطور مستقیم نشان داده اند که این موجودات میکروسکوپی می توانند در بدن انسان تغییر شکل دهند تا مورد هدف داروها قرار نگیرند. این فرآیند نیازی به تغییرات ژنتیکی برای ادامه رشد باکتری ها ندارد. تقریباً تمام باکتری ها با سازه ای موسوم به دیواره سلولی احاطه شده اند. این دیواره مانند یک پوشش ضخیم از آنها در برابر تنش های محیطی محافظت کرده و از ترکیدن سلول جلوگیری می کند.

این دیواره باعث می‌شود که باکتری‌ها یک شکل خاص مثلاً دایره‌ای یا کروی داشته باشند و بطور موثری به تقسیم سلولی آنها کمک می‌کند. سلول های انسانی این محافظ دیواره ای ضخیم را ندارند. از این رو شناسایی باکتری‌ها به عنوان دشمن برای سیستم ایمنی بدن بسیار ساده است، زیرا دیواره سلولی آنها از آنتی‌بیوتیک‌ها متفاوت است. از آنجایی که این دیواره سلولی در باکتری و نه در سلول انسانی وجود دارد، بنابراین آن را به هدف بسیار خوبی برای برخی از بهترین و رایج ترین آنتی بیوتیک ها مانند پنی سیلین تبدیل کرده است.

این در حالی است که باکتری ها معمولاً می توانند بدون دیواره سلولی شان نیز دوام بیاورند. اگر شرایط محیطی اطراف شان بتواند از ترکیدن باکتری جلوگیری کند، آنها می توانند به باکتری L شکل تبدیل شوند که دیواره سلولی ندارد. این نوع باکتری در سال 1935 توسط امی کلینبرگر نوبل کشف شد که این نام را از روی موسسه لستر روی این موجودات گذاشت. در آزمایشگاه ها اغلب از قند برای ایجاد یک محیط محافظتی مناسب استفاده می شود. در بدن انسان نیز این تغییر شکل معمولاً به تحریک آنتی بیوتیک هایی ایجاد می شود که دیواره سلولی یا مولکول های ایمنی خاصی در باکتری مانند لیزوزیم را که در اشک انسان نیز برای محافظت در برابر عفونت های باکتریایی وجود دارد، هدف قرار می دهند.

باکتری بدون دیواره سلولی معمولاً شکننده تر شده و شکل معمول خود را از دست می دهد. اما همچنین برای سیستم ایمنی بدن غیر قابل شناسایی می شود که مقاومت آنها را در برابر همه آنتی بیوتیک ها افزایش می دهد. دانشمندان از مدت ها پیش تصور می کردند که تغییر شکل L مانند باکتری ها شاید با کمک به پنهان شدن باکتری در برابر سیستم ایمنی و به تبع آن، مقاوم شدن در برابر آنتی بیتوتیک ها به بروز مجدد عفونت ها منجر شود. اما ثبت شواهد مورد نیاز در مورد این تئوری به دلیل طبیعت فرار باکتری‌های L شکل و کمبود روش‌های مناسب برای کشف آنها بسیار مشکل بود.

مشاهده تغییر شکل باکتری ها

این تحقیق که در نشریه Nature Communications منتشر شده، بطور خاص به بررسی گونه های باکتریایی مرتبط با عفونت های مجاری ادراری پرداخت. یافته‌ها نشان داد که بسیاری از این گونه‌ها از جمله ای کولای و انترو کوک در واقع می‌توانند به شکل L و بدون دیواره در بدن انسان دوام بیاورند. این یافته پیش از این به صورت مستقیم مشاهده نشده بود. محققان با استفاده از کاوشگرهای فلورسنت که DNA باکتریایی را شناسایی می کنند، موفق به انجام این کار شدند.

آنها از نمونه ادرار بیماران مسن مبتلا به عفونت مجاری ادراری عود کننده استفاده کرده و آن را در ظروف آزمایشگاهی حاوی قند بالا پرورش دادند. این محیط نه تنها به حفظ باکتری ها از ترکیدن کمک کرد، بلکه همچنین باکتری های L شکل را از سایر گونه ها جدا کرد. آنها در آزمایش جداگانه ای توانستند کل این فرآیند را در بدن جنین گورخرماهی در حضور آنتی بیوتیک ها مشاهده کنند.

نکته حائز اهمیت این است که بر اساس یافته های جدید، باید آنتی بیوتیک ها را در شرایط مشابه تر به بدن انسان آزمایش کرد. داروهای مورد استفاده کنونی در آزمایشگاه های پزشکی نمی توانند محافظت کافی برای دوام باکتری های L شکل فراهم کنند. برای درک کامل اهمیت این نوع تغییر باکتریایی نسبت به سایر انواع مقاومت آنتی بیوتیکی به تحقیقات گسترده تری روی بیماران بیشتری نیاز است. همچنین باید تحقیقات بیشتری روی تاثیر این باکتری ها بر سایر عفونت های تجدید شونده مانند عفونت ریوی انجام شود.

تاکنون تحقیقات روی باکتری های L شکل یک حوزه بحث برانگیز بوده است. اما محققان امیدوارند یافته های آنها بتواند مشوق تحقیقات بیشتر روی این گونه باکتری در شرایط بیماری های مختلف باشد. آنها امیدوارند این یافته ها بتواند در نهایت به شناسایی راه حلی برای حذف این باکتری ها از بدن منجر شود. ترکیب آنتی بیوتیک های فعال کننده دیوار سلولی با داروهای کشنده باکتری های L شکل ممکن است بتواند راه حلی برای مبارزه با عفونت های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک ارائه کند. البته این مبارزه همچنان ادامه دارد. زیرا با شناسایی استراتژی های جدید در از بین بردن باکتری ها، آنها نیز راه های جدیدی برای بازگشت پیدا می کنند. این تحقیق تنها یک روش جدید را نشان داده که باکتری ها از آن برای سازگار شدن استفاده می کنند که باید آن را در نبرد ادامه دار با بیماری های عفونی در نظر گرفت.

منابع

1. New Atlas.
2. سمانه سالاری. مجله دانشمند.