گیاهان خود رو میتواند گنجینهای از آنتی بیوتیک جدیدی که برای مقابله با مشکلی جهانی در مقاومتهای ضدمیکروبی باشد.
محققانی در سوئیس این فرضیه را پس از یافتن ترکیبی از نوعی فعالیت جدید آنتی بیوتیکی بر روی برگ رشادی گوش موشی (Thale cress)، نوعی علف عادی، ارائه دادند.
اغلب آنتی بیوتیکهای امروزی از ترکیباتی طبیعی که توسط نوعی باکتری که در خاک زندگی میکند،ساخته میشود؛ گردآوری میگردد. باکتریها این ترکیبات را برای دفاع در برابر سایر میکروارگانیسمها تولید میکنند.
اما مطالعات جدید که اکنون در مجلهی میکروبیولوژی طبیعت منتشر شده است، نشان میدهد که گیاهان خود رو نیز میتوانند منبعی غنی از آنتی بیوتیکها باشند.
به طور کلی قسمتی از گیاه که بیرون از خاک قرار دارد، با عنوان فیلوسفر شناخته میشود. مطالعات بر روی اکوسیستم خاصی از فیلوسفر به نام سطح برگ یک علف عادی، تمرکز دارند.
به گفتهی Julia Vorholt یکی از نویسندگان مقاله و استاد مؤسسهی میکروب شناسی ETH Zurich سوئیس، به دلیل اینکه این اکوسیستم فاقد مواد مغذی است، فشار رقابتی شدیدی در میان بسیاری از میکروارگانیسمهای موجود در آن وجود دارد. وی در ادامه میگوید:
در نتیجه باکتریها مواد مختلفی تولید میکنند تا علفها بتوانند از زیستگاه خود دفاع کنند.
مقالۀ مرتبط: کشف آنتی بیوتیک جدیدی از زیر خاک که با بحران مقاومت آنتیبیوتیکی مقابله میکند
مقاومت در برابر ضدمیکروبها: یک تهدید جهانی
ضدمیکروبها داروهایی هستند که برای از بین بردن یا توقف رشد میکروارگانسیمهایی مانند ویروسها، قارچها، باکتریها، مخمرها و کرمهای انگلی طراحی شدهاند. آنتی بیوتیکها ضدمیکروبهایی هستند که باکتریها را هدف قرار میدهند اما اغلب عنوان ضد میکروب برای آنها به کار برده میشود.
مقاوت در برابر ضد میکروبها با تغییر میکروارگانیسمها در واکنش به داروهای ضد میکروبی و سرانجام تسلیم شدن در برابر آنها، گسترش مییابد. این عارضه درمان عفونت ناشی از میکروبها را دشوارتر میسازد.
توانایی ما حتی برای درمان عفونتهای عادی با گسترش رو به رشد مکانیسمهای جدید مقاومت در برابر ضد میکروبها به طور چشمگیری کاهش مییابد. این رویداد منجر به افزایش طول درمان بیماری، کاهش توانایی و مرگ میشود.
برای مثال قسمت ویژهای از نگرانی، درمان توبرکلوسیس میباشد. در حال حاضر مقاومت گستردهای نسبت به دارو شکل گرفته از بیماری عفونی در ۱۰۵ کشور یافت شده که نسبت به حداقل ۴ داروی اصلی در برابر توبرکلوسیس مقاومت نشان داده میشود.
گیاهی کوچک با پتانسیلی بالا
پروفسور Vorholt و همکارانش بیش از ۲۰۰ گونه از باکتریهایی را که بر روی برگهای رشادی گوش موشی (آرابیدوپسیس تالیانا) زندگی میکنند، مورد بررسی قرار دادند.
آرابیدوپسیس توسط دانشمندان علاقهمند به زیست شناسی و ژنتیک گیاهان به طور گستردهای به عنوان ارگانیسم مدل استفاده میگردد. این استفاده منجر به به وجود آمدن کتابخانهای وسیع از اطلاعات ژنتیکی شده که شامل ژنومهای رمزگشایی باکتریهایی است که در سطح برگ گیاه زندگی میکنند.
تاکنون، هیچ فردی این دادهها را با توجه به یافتن محصولات طبیعی نامشخص در فیلوسفر گیاهی مورد تجزیه و تحلیل قرار نداده است.
پروفسور Vorholt بیان دارد:
ما برای بررسی دستههای ژن که قادر به کنترل تولید مواد و بنابراین تأثیر بر روی سایر باکتریها هستند، تکنیکهای بیوانفورماتیک را امتحان کردیم.
تیم پس از انجام چندین آزمایش ۷۲۵ واکنش مولکولی بین گونههای مختلفی از باکتریها را یافت. در واکنشها باکتریها یکدیگر را هدف قرار میدادند که در برخی از موارد، باعث جلوگیری از رشد آنها میشد.
با این حال، در این مرحله، این موضوع که آیا ترکیبات درگیر در این واکنشها منحصر به این زیستگاه بوده یا خیر، مشخص نمیباشد. همچنین این سوال مطرح میشود که آیا آنها دارای ویژگیهای کاملاً جدید آنتی بیوتیکی هستند؟
یافتن موادی با مکانیسمهایی که قبلاً به عنوان ضد میکروبی شناخته شده بودند، یک هدف عمده در مبارزه با مقاومت در برابر ضد میکروبها میباشد
مقالۀ مرتبط: کمک اژدهای کومودو برای مقابله با مقاومت آنتی بیوتیکی!
آنتی بیوتیک جدید با ساختار بیمانند
بنابراین در مرحلهی بعدی مطالعه، محققان بر روی مواد سازندهی محصولات آرایشی را بررسی کردند. آنها منحصراً بر روی سویهی خاصی از باکتری Brevibacillus sp. Leaf182 مطالعه کردند. آنالیز ترکیبات و دستههای ژنی تعدادی از ترکیبات با قدرت آنتی بیوتیکی را نشان داد. به طور خاص آنتی بیوتیک macrobrevin ساختار طبیعی و بی نظیری داشت.
Jörn Piel از اساتید مرکز میکروب شناسی ETH Zurich اظهار میکند:
اکنون بایستی مشخص کنیم macrobrevin و دیگر آنتی بیوتیکهای تازه کشف شده بر روی باکتریهای بیماریزای انسانی هم اثر دارند؟
آنتی بیوتیکهای زیادی در طبیعت ناشناخته هستند از این رو جستجو در طبیعت برای کشف آنتی بیوتیکهای جدید بسیار ارزشمند است.