انتشار این مقاله


خواب باکتری‌ها و جهش سریع آن‌ها برای فرار از آنتی‌بیوتیک‌ها

با استفاده از رویکرد کمّی در فیزیک،‌‌‌‌‌ دانشمندان بیوفیزیک راه شگفت‌انگیزیرا کشف کردند که توسط آن باکتری می تواند در برابر آنتی‌بیوتیک­‌ها مقاومت نشان دهد. پس از ایجاد یک مکانیسم خواب، باکتری می‌تواند بیدار شده و ۲۰ برابر حالت عادی مقاومت نشان دهد؛ تا جایی که ادامه‌ی تجویز آنتی‌بیوتیک موجب کشته‌شدن باکتری نخواهد‌شد. مقاومت آنتی‌بیوتیکی […]

با استفاده از رویکرد کمّی در فیزیک،‌‌‌‌‌ دانشمندان بیوفیزیک راه شگفت‌انگیزیرا کشف کردند که توسط آن باکتری می تواند در برابر آنتی‌بیوتیک­‌ها مقاومت نشان دهد. پس از ایجاد یک مکانیسم خواب، باکتری می‌تواند بیدار شده و ۲۰ برابر حالت عادی مقاومت نشان دهد؛ تا جایی که ادامه‌ی تجویز آنتی‌بیوتیک موجب کشته‌شدن باکتری نخواهد‌شد.

مقاومت آنتی‌بیوتیکی یک مشکل مهم و در حال رشد در سرتاسر جهان است. به عقیده‌ی سازمان بهداشت جهانی، مقاومت آنتی‌بیوتیکی به طرز خطرناکی در حال رشد به سطوح بالاتر در سرتاسر جهان است و سازوکارهای جدید مقاومت در حال به وجود آمدن و پخش شدن در سراسر دنیا هستند و توانایی ما را برای درمان بیماری­های واگیردار معمولی تهدید می کنند. اما این که این سازوکار های مقاومت باکتریایی چگونه رخ می‌دهند و این که می‌توانیم تکامل آن­‌ها را پیش­‌بینی کنیم یا نه، هنوز ناشناخته است.

محققان اخیرا ثابت کرده اند که یک راهی که باکتری توسط آن می‌تواند از آنتی‌بیوتیک­‌ها نجات یابد، ایجاد یک «تایمر» است که آن­ها را در طول دوره درمان آنتی بیوتیکی در حالت خواب نگه می­دارد.اما هنگامی که «بیدار شوند»، توسط آنتی بیوتیک از بین می­روند؛ در نتیجه راه حل ساده برای این موضوع، ادامه درمان آنتی‌بیوتیکی برای مدت طولانی‌­تری است.

اکنون در تحقیقی که در مجله ساینس منتشر شده، محققان دانشگاه‌ «Hebrew» دراورشلیم یک راه جایگزین شگفت­انگیز را برای تکامل مقاومت در باکتری گزارش کرده‌اند. پس از ایجاد مکانیسم خواب، جمعیت باکتری­‌ها می­تواند مقاومت را ۲۰ برابر سریع‌­تر از حالت عادی ایجاد کند. در این مرحله، ادامه‌ی تجویز آنتی‌بیوتیکک موجب مرگ باکتری‌­ها نخواهدشد.

برای بررسی این فرایند تحولی، یک گروه از دانشمندان بیوفیزیک به سرپرستی پروفسور ناتالی بلابان و دانشجوی PhD ایریت لویت ریسمن در انستیتو فیزیک «Racah» دانشگاه «Hebrew»، جمعیت­های باکتریایی را تا زمانی که مقاومت آنتی بیوتیکی برقرار شود، در معرض دوز­های روزانه‌­ای از آنتی‌بیوتیک­‎ها در شرایط کنترل‌شده‌ی آزمایشگاهی قرار دادند. با ردگیری باکتری‌­ها طی فرایند تحولی، آن­‌ها متوجه شدند که دوز کشنده موجب شد که باکتری‌­هایی که موقتاً در خواب بودند و بنابراین در برابر چندین نوع آنتی بیوتیک محافظت شده بودند، به باکتری­های هدف با رشد فعال تبدیل شوند. هنگامی که باکتری­‌ها توانایی به خواب رفتن را کسب کردند، که اصطلاحا به آن «تحمل» می‌گویند، به سرعت دچار جهش‌­هایی برای کسب مقاومت شدند و توانستند بر درمان آنتی‌بیوتیکی غلبه کنند.

بنابراین، در ابتدا باکتری به تدریج در برابر بیشترین درمان دارویی به «خواب» رفت و این «حالت خواب» نه تنها آن­ها را در برابر عمل  مرگ­آور دارو در امان نگه­­داشت، بلکه حقیقتا به عنوان پله­ای برای کسب عوامل مقاومتی در دفعات بعد عمل کرد.

نتایج نشان می­دهند که تحمل شاید نقش تعیین کننده­ای در شکل­گیری مقاومت در جمعیت­های باکتریایی داشته باشد.فاکتورهای کلیدی عبارتند از: ۱-تحمل به سرعت افزایش می­یابد که نتیجه تعداد زیاد جهش‌­هایی است که به آن منتهی می­شوند.۲-اثر ترکیبی تحمل و مقاومت، موجب افزایش ایجاد جهشی مختصر در یک پس‌­زمینه مقاوم می­گردد.

این یافته­‌ها ممکن است دلیل مهمی برای پیشرفت توسعه آنتی‌بیوتیک‌­های جدید باشد، به طوری که آن­ها محققان پیشنهاد می‌­کنند برای به تاخیر انداختن شکل‌گیری مقاومت، از داروهایی استفاده کنند که باکتری‌­های مقاوم را نیز هدف قرار دهند.

آشکار شدن پویایی تکاملی مقاومت آنتی‌بیوتیکی با دید بیوفیزیکی تیم تحقیق ممکن شد. آزمایشات توسط گروهی از فیزیکدانان اجرا شدند که با ظاهرسازی یک مدل نظری و شبیه‌­سازی­‌های کامپیوتری، موجب فهم عمیقی از علت پشت پرده‌ی تکامل سریع مقاومت باکتریایی که مشاهده شده بود گشتند.

امید برومندی


نمایش دیدگاه ها (0)
دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *