کشف مکانیسم مولکولی عامل مقاومت باکتری در برابر آنتی بیوتیک

مطالعه‌ای در دانشگاه لوند در سوئد انجام شده که نشان می‌دهد چگونه دو مکانیسم مولکولی می‌توانند با هم کار کنند تا باکتری را بسیار مقاوم کنند.

واسیلی هارولوک استاد ارشد دانشگاه لوند که هدایت این مطالعه را به عهده دارد، می‌گوید: با کمک این یافته ها امید است بتوانیم داروهای بهتری را طراحی کنیم.

تهدید باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک به همان اندازه که جدی است، شناخته شده است. سال گذشته مجله لانست گزارش داد که ۱.۲۷ میلیون نفر در سال ۲۰۱۹ در اثر عفونت باکتریایی که با داروهای موجود قابل درمان نبود، جان خود را از دست دادند. برای رفع این تهدید، درک مکانیسم های مولکولی عامل مقاومت دارویی ضروری است.

در طول درمان آنتی بیوتیکی، فلور طبیعی روده مختل می شود که این امر فرصتی را برای پاتوژن های باکتریایی مقاوم به آنتی بیوتیک فراهم می کند که در غیر این صورت توسط باکتری های مفید روده سرکوب می شوند. یکی از مشکل‌سازترین گونه‌های باکتری، کلستریدیوید دیفیسیل، C. diff است.

این باکتری در روده های ما یافت می شود و به درمان های آنتی بیوتیکی مقاوم است. این باکتری می تواند باعث عفونت های اسهالی شدید شود. توانایی باکتری برای ایجاد هاگ به این معنی است که به آسانی گسترش می یابد و باعث مشکلاتی در مراکز مراقبت های بهداشتی می شود که افزایش مرگ و میر و طولانی شدن دوره درمان را نیز به دنبال دارد.

آنتی بیوتیک به جای اینکه جان شما را نجات دهد، در این مورد باعث ایجاد عفونت باکتریایی ثانویه می شود.

اوبانا نوزومو استادیار دانشگاه تسوکوبا و از پژوهشگران این تحقیق می گوید: خطر ابتلا به این باکتری پس از درمان با آنتی بیوتیک کلیندامایسین افزایش می یابد، اما دلیل این امر ناشناخته بود. تحقیقات نشان داد یک پروتئین جدید باعث ایجاد مقاومت در برابر دسته ای از آنتی بیوتیک ها از جمله کلیندامایسین می شود.

مکانیسم مقاومت این باکتری در یک همکاری بین‌المللی بین محققان در سوئد، ژاپن، بریتانیا، آمریکا، استونی و آلمان بررسی و نتایج آن در مجله Nucleic Acids Research منتشر شد.

محققان پروتئین جدید مسئول مقاومت را شناسایی کردند. این پروتئین روی ریبوزوم که کارخانه مولکولی تولید کننده این پروتئین ها در باکتری ها است، عمل می کند و به باکتری توانایی های می دهد. ریبوزوم یکی از اهداف اولیه آنتی بیوتیک است: اگر پروتئین ها نتوانند سنتز شوند، باکتری ها رشد نمی کنند، تکثیر نمی یابند و باعث عفونت نمی شوند.

جما سی. اتکینسون استاد ارشد دانشگاه لوند و از نویسندگان این مطالعه می‌گوید: این پروتئین تازه کشف شده، مولکول آنتی بیوتیک را از ریبوزوم بیرون می اندازد. این پروتئین با یک عامل مقاومت دیگر ترکیب می شود. این عامل مقاومت دوم ریبوزوم را از نظر شیمیایی تغییر می دهد تا مولکول های آنتی بیوتیک با قدرت کمتری به آن متصل شوند. مقاومت فوق العاده قوی حاصل این دو مکانیسم دو عامل است که با هم ترکیب می شوند و توان فوق قدرت به باکتری در برابر آنتی بیوتیک می دهند.

محققان از میکروسکوپ الکترونی برودتی برای بررسی مکانیسم های مقاومت در برابر آنتی بیوتیک ها در سطح مولکولی استفاده کردند. این یافته ها راهگشای راهبردهای درمانی جدید برای مقاومت دارویی و عفونت های باکتریایی است.

واسیلی گفت:‌ آزمایشگاه اندرو جی مایرز در دانشگاه هاروارد چند سال پیش، نسل جدیدی از آنتی بیوتیک های متصل شونده به ریبوزوم به نام "ایبوکسامایسین" را ابداع کرد. این داروی بسیار قوی است و باکتری های "معمولی را از بین می برد. اما این مطالعه نشان می‌دهد سویه‌های C. diff که هر دو عامل مقاومتی دارند، در برابر این آنتی‌بیوتیک نیز مقاوم هستند. بنابراین برای غلبه بر این نوع مقاومت، لازم است مولکول‌های آنتی‌بیوتیکی طراحی شوند که حتی محکم‌تر به هم متصل شده باشند تا بر این نوع مقاومت غلبه کنند. ما اکنون با گروه مایرز در این زمینه همکاری می کنیم.

این مطالعه همچنین نشان داد برخی آنتی‌بیوتیک‌ها که ریبوزوم را هدف قرار می‌دهند، باعث تولید فاکتور مقاومت می‌شوند. این امر سرنخ هایی برای طراحی مولکول های آنتی بیوتیک جدید فراهم می کند؛ زیرا اگر عوامل مقاومت سنتز نشوند، نمی توان مقاومت ایجاد کرد.