يمكن للبكتيريا أن تطور مقاومة للمضادات الحيوية بسرعة عن طريق تكييف مضخات خاصة لإزالتها من خلاياها ، وفقًا لبحث جديد من معهد كوادرام وجامعة إيست أنجليا. تم نشر الدراسة في المجلة مضادات الميكروبات والمقاومة.
مقاومة مضادات الميكروبات هي مشكلة متنامية ذات أهمية عالمية. يهدد ظهور “الجراثيم الخارقة” المقاومة قدرتنا على استخدام مضادات الميكروبات مثل المضادات الحيوية لعلاج ومنع انتشار العدوى التي تسببها الكائنات الحية الدقيقة.
من المأمول أن تحسن النتائج كيفية استخدام المضادات الحيوية للمساعدة في منع انتشار مقاومة مضادات الميكروبات.
قالت كلية الطب نورويتش التابعة للبروفيسور مارك ويبر UEA ومعهد كوادرام: “إن معرفة تفاصيل الآليات التي تطورها البكتيريا لتصبح مقاومة هي خطوة أساسية في فهم مقاومة مضادات الميكروبات. نأمل أن يساعد هذا النوع من العمل في فهم متى وكيف تظهر المقاومة ويمكن أن يساعدنا في استخدام المضادات الحيوية بشكل أفضل لتقليل اختيار المقاومة “.
درس الفريق كيف يؤدي التعرض لمضادات الميكروبات إلى ظهور المقاومة.
بشكل عام ، تتكون دفاعات البكتيريا الخارقة ضد المضادات الحيوية من تعطيل الأدوية أو تجنبها ، أو منعها من دخول خلاياها ، أو إخراجها من خلاياها قبل أن يكون لها تأثير. ولكن بالضبط كيف يفعلون ذلك لا يزال قيد العمل.
في هذه الدراسة الجديدة ، أعادت الدكتورة إليفثريا ترامباري من QI والبروفيسور ويبر وزملاؤها إنشاء الضغوط التطورية التي تؤدي إلى مقاومة مضادات الميكروبات عن طريق تعريض بكتيريا السالمونيلا لمضاد حيوي مختلفين.
سُمح للبكتيريا بالنمو والتكاثر في حالتين مختلفتين تحاكيان نمط حياتهما في البيئة.
كان بعضها من العوالق – تطفو في مرق سائل – لكن البعض الآخر كان في الأغشية الحيوية. تشكل البكتيريا أغشية حيوية على الأسطح كوسيلة للحماية من الضغوط وتوجد معظم البكتيريا في العالم الحقيقي في الأغشية الحيوية.
تمت زراعة مئات الأجيال من البكتيريا وتعرضت للمضادات الحيوية ، وفي هذه المحاكاة للتطور ، اختار البقاء للأصلح البكتيريا الأفضل تأقلمًا مع وجود المضادات الحيوية.
لتحديد كيف أصبح هؤلاء “الفائزون” مقاومين ، وضع الباحثون تسلسل جينومات البكتيريا المقاومة ، لتحديد الجينات التي تغيرت عن أسلافها غير المقاومة.
ووجدوا أن المضادات الحيوية التي تم اختيارها لطفرات مختلفة في المضخة الجزيئية التي تستخدمها السالمونيلا لتخليص نفسها من المركبات السامة من داخل خلاياه. سويًا مع زملائهم من جامعة إسيكس وجامعة كالياري ، وجدوا أن هذين التغيرين المختلفين يؤثران على عمل المضخة بطرق مختلفة تمامًا. أحدهما سهل التقاط الأدوية بواسطة المضخات ، والآخر سهّل مرور الأدوية عبر المضخة.
أظهر البحث في قواعد بيانات الجينوم لعزلات السالمونيلا أن إحدى هذه الطفرات ظهرت أيضًا عدة مرات في العالم الحقيقي ، في السالمونيلا من المرضى والماشية والطعام في المملكة المتحدة والولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي ، في وقت مبكر من عام 2003.
تؤكد النتائج الدور الأساسي لهذه المضخات باعتبارها خط الدفاع الأول ضد مضادات الميكروبات.
وقالت الدكتورة إليفثريا ترامباري من معهد كوادرام والمؤلفة الأولى للدراسة: “هذا العمل يحاكي ما يحدث في العالم الحقيقي حيث تتعرض البكتيريا باستمرار لتركيزات مختلفة من مضادات الميكروبات”.
“دراسة كيفية ظهور السلالات المقاومة والتنبؤ بالعقاقير التي لن تستجيب لها يمكن أن يكون مفيدًا في تطوير التشخيص واستراتيجيات العلاج.”
مزيد من المعلومات:
Eleftheria Trampari et al ، الطفرات المتميزة وظيفيًا داخل AcrB تكمن وراء مقاومة المضادات الحيوية في أنماط الحياة المختلفة ، مضادات الميكروبات والمقاومة (2023). DOI: 10.1038 / s44259-023-00001-8
