پژوهشگران با فیلم‌برداری رشد باکتری E Coli در پتری دیشِ حاوی آنتی‌بیوتیک، سهولت فرآیند مقاوم شدن نسبت به آنتی‌بیوتیک را به نمایش گذاشتند. با ما همراه باشید.
همان طور که در ویدئو زیر مشاهده می‌کنید، در طی ۱۰ روز، نسل‌های متوالی E Coli بیش از پیش نسبت به آنتی‌بیوتیک مقاوم شده و سرعت رشد بالاتری را نشان می‌دهد.
دکتر Roy Kishony یکی از محققین این پژوهش اظهار داشت:
مشاهده گسترس باکتری‌ها برای نخستین بار اتفاقی هیجان انگیزی بود. این نتایج همچنین نشان از پتانسیل و قدرت بالای باکتری‌ها برای مقاوم شدن نسبت به باکتری‌ها دارد.
با این حال تحقیقات صورت گرفته صرفاً به‌منظور برداشت ویدئو از فرآيند رشد باکتری‌ها نبوده و دانشمندان دانشکده پزشکی هاروارد به دنبال بررسی نحوه‌ی مهاجرت و تکامل این سلول‌ها می‌باشند.
دانش فعلی مادر این باره تنها شامل مکانیسم‌های کلی دفاعی باکتری‌ها در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها بوده و اطلاعات زیادی درباره جابجایی‌های فیزیکی باکتری‌ها به‌منظور بقا در محیط‌های گوناگون در دسترس نیست.
پتری دیش مورد استفاده از ابعاد ۱۲۰ در ۶۰ سانتی‌متری برخوردار بوده و با ۱۴ لیتر آگار پر شده بود. محققین ظرف مورد نظر را «میدان رشد و تکامل باکتریایی» نام‌گذاری کرده‌اند.
دانشمندان در انتها‌های این ظرف هیچ‌گونه آنتی‌بیوتیکی را اضافه نکرده اما با نزدیک‌شدن به مرکز ظرف غلظت آنتی‌بیوتیک (سیپروفلوکساسین) افزایش یافته که در مرکزی‌ترین نقطه میزان آن ۱,۰۰۰x غلظت آنتی‌بیوتیک می‌رسید.
همانطور که در ویدئو مشاهده می‌گردد، E Coliی بدون توانایی مقاومت آنتی‌بیوتیکی در اولین خط آنتی‌بیوتیکی متوقف‌شده و توانایی پیش‌روی ندارد. در اینجا با جهش تنها تعداد اندکی در یکی از کلونی‌ها و پیدایش ژن(هایی) مرتبط با مقاومت آنتی‌بیوتیکی، کلونی مورد نظر به ناحیه کم تراکم آنتی‌بیوتیکی مهاجرت می‌کند. این فرآیند تا میزان ۱۰۰۰ برابری غلظت آنتی‌بیوتیک نسبت به میزان اولیه ادامه پیدا می‌کند.
علت این موضوع مرتبط با نرخ بسیار بالای رشد و تکثیر E Coli (و اغلب باکتری‌های دیگر) می‌باشد. در شرایط ایده‌آل E Coli توانایی تقسیم‌شدن در هر ۲۰ دقیقه را دارا می‌باشد. این بدان معناست که در صورت تأمین بودن منابع، جمعیت این باکتری در هر ۲۰ دقیقه دو برابر خواهد شد.
با چنین سرعت فوق‌العاده‌ی تقسیم‌سلولی، می‌تواند میزان فوق‌العاده‌ای جهش ژنتیکی را انتظار داشت. همچنین باکتری‌ها توانایی انتقال افقی ژن‌های خود را نیز دارا هستند. این بدان معناست که برای انتقال ژن‌های خود لزوماً نیازی به تولیدمثل نیست. باکتری‌ها توانایی انتقال ژن‌های خود به سایر باکتری‌ها به وسیله پیلی‌های جنسی را دارند.
مقاله مقاومت آنتی‌بیوتیکی را در دکتر مجازی مطالعه کنید.
با وجود مزیت فراوان انتقال ژن‌های مقاومت برای باکتری‌ها توسط فرآیند انتقال افقی ژن، گسترش سریع جهش‌های نامناسب به وسیله این روش نیز دور از انتظار نخواهد بود. با این حال دانشمندان با بررسی جهش‌یافته‌های حاضر در خط مقدم رشد باکتری‌ها اظهار داشتند:
تکامل باکتری‌ها تنها به‌وسیله مقاوم‌ترین باکتری‌ها صورت نمی‌پذیرد. زیرا ممکن است انواع مقاوم پشت سدی از باکتری‌های حساس به دام بیافتند.
اما صرف‌نظر از جهش‌های نامناسب در کلونی‌ها، پیام اصلی در اینجا توانایی فوق‌العاده این باکتری‌ها در مدیریت شرایط سخت است. موضوعی که انجمن پزشکی را با نگرانی مواجه ساخته است.
در مدت‌زمان نسبتاً کوتاه آلودگی با باکتری، آن‌ها مقاومت کاملی نسبت به (تقربیاً) تمامی انواع آنتی‌بیوتیک‌ها را به نمایش گذاشتند. بنا بر گزارشات CDC، سالیانه در حدود ۲۳،۰۰۰ نفر در سراسر جهان به‌دلیل ابتلا به عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک جان خود را از دست می‌دهند و این موضوع بسیار حائز اهمیت است.
نتایج این پژوهش در ژورنال Science منتشر شده است.
