معلومة

هل يمكنني معرفة ما هي مقاومة البكتيريا بناءً على السلالة؟ أين أبحث عن تلك المعلومات؟

هل يمكنني معرفة ما هي مقاومة البكتيريا بناءً على السلالة؟ أين أبحث عن تلك المعلومات؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لدي قائمة سلالات عبر كائنات مختلفة على سبيل المثال:

الإشريكية القولونية - ATCC 25922 ، CGSC 6152 ، W3110RL.

الزائفة الزنجارية - ATCC 27853 ، PAO1 ، APAE1111.

أخفق في العثور على أي معلومات عن مقاومة هذه السلالات ، كما هو الحال في السلالة المقاومة أو المعرضة لما هو مضاد حيوي. هل هناك طريقه لنعرف؟

شكرا.


إذا فشلت عمليات البحث في قاعدة البيانات والأدب ، يمكنك توصيل أرقام وصول GenBank للجينومات الخاصة بك في CARD Resistance Gene Identifier. يأخذ إما تسلسلات بروتينية أو نيوكليوتيدية ، على الرغم من متسلسلات النيوكليوتيدات. الخضوع لاتصال ORF أولاً. على سبيل المثال ، توصيل NZ_CP009072.1 من أجل بكتريا قولونية يعطي ATCC 25922 7 ضربات مثالية للجينات المعروفة المقاومة للمضادات الحيوية. من المؤكد أن حمل المحددات الجينية للمقاومة يختلف عن المقاومة المظهرية ، لكنه مكان للبدء.


هل يمكنني معرفة ما هي مقاومة البكتيريا بناءً على السلالة؟ أين أبحث عن تلك المعلومات؟ - مادة الاحياء

ما هي المضادات الحيوية؟
المضادات الحيوية هي الأدوية المستخدمة لعلاج الالتهابات البكتيرية. هم من بين الأدوية الأكثر شيوعًا للناس. إنهم يستهدفون البكتيريا عن طريق تثبيط أو وقف نموها ، أو عن طريق قتل البكتيريا.

كان البنسلين هو أول مضاد حيوي تم اكتشافه. اكتشفه ألكسندر فليمنج في عام 1928. واستخدم على نطاق واسع خلال الحرب العالمية الثانية. ومع ذلك ، كانت السلفوناميدات هي أول فئة من المضادات الحيوية المستخدمة سريريًا (في ثلاثينيات القرن العشرين). أحدث اكتشاف المضادات الحيوية ثورة في الطب من خلال جعل العدوى المميتة قابلة للعلاج. يوجد الآن المئات من المضادات الحيوية مصنفة إلى عدة فئات. تشمل فئات المضادات الحيوية هذه:

  • البنسلينات
  • السيفالوسبورينات
  • كاربابينيمات
  • أمينوغليكوزيدات
  • التتراسيكلين
  • الماكروليدات
  • الفلوروكينولونات
  • السلفوناميدات

تعمل المضادات الحيوية بطرق مختلفة. على سبيل المثال ، يعمل البنسلين عن طريق التسبب بشكل غير مباشر في إضعاف جدار خلية البكتيريا وانفجارها ، وبالتالي تموت. من ناحية أخرى ، لا تقتل التتراسيكلين البكتيريا ولكنها تمنع نموها عن طريق منع البكتيريا من صنع البروتينات.

يمكن استخدام بعض المضادات الحيوية لعلاج مجموعة واسعة من العدوى ، بينما يستخدم البعض الآخر لعلاج الالتهابات التي تسببها أنواع معينة من البكتيريا. يمكن أن تسبب معظم المضادات الحيوية بعض الآثار الجانبية (مثل اضطراب المعدة والإسهال) ، على الرغم من أن بعضها لديه مخاطر أكبر للتسبب في آثار جانبية خطيرة (مثل تلف السمع وتلف الكلى).

عادةً ما يختار ممارسو الرعاية الصحية مضادًا حيويًا لعلاج العدوى بناءً على نوع العدوى ، والتاريخ الطبي للشخص (مثل الحساسية للمضادات الحيوية) ، وغالبًا الاختبارات المعملية التي يمكن أن تحدد البكتيريا المسببة للمرض والمضاد الحيوي الذي سيعمل بشكل أفضل. من المهم للمرضى اتباع التعليمات عند تناول المضادات الحيوية حتى يتم علاج العدوى بشكل فعال وللمساعدة في منع تطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

ما هي مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية؟
تحدث مقاومة المضادات الحيوية عندما تكون البكتيريا قادرة على البقاء والنمو في وجود واحد أو أكثر من المضادات الحيوية. عندما يحدث هذا ، تستمر البكتيريا المقاومة في التسبب في العدوى.

تعتبر مقاومة المضادات الحيوية البكتيرية نوعًا محددًا من مقاومة مضادات الميكروبات للأدوية. يمكن أيضًا أن تصبح الميكروبات الأخرى ، مثل الفيروسات والفطريات ، مقاومة للأدوية المضادة للميكروبات المستخدمة لعلاج العدوى بهذه الميكروبات ، لكن هذه المقالة تركز على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

يحدث تطور المقاومة بشكل شائع في الطبيعة. ومع ذلك ، بسبب الاستخدام الروتيني للمضادات الحيوية ، فإن تعرض البكتيريا للمضادات الحيوية يكون أكثر تكرارا وتتطور المقاومة بمعدل أسرع. بدون مضادات حيوية فعالة ، فإن العدوى الشائعة مثل الالتهاب الرئوي الجرثومي ، ستصبح مهددة للحياة مرة أخرى. قد تصبح الإجراءات المعقدة ، مثل جراحة القلب المفتوح ، أكثر خطورة بكثير والوفيات الناجمة عن العدوى أكثر شيوعًا.

كيف تصبح البكتيريا مقاومة؟
هناك عدة طرق لكي تصبح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية. العامل الرئيسي هو الضغط الانتقائي. يحدث الضغط الانتقائي عندما لا تكون كل البكتيريا عرضة للمضادات الحيوية المستخدمة لعلاج العدوى ، ويمكن للبكتيريا الباقية أن تستمر في التكاثر. يؤدي هذا إلى تكوين مجموعة بكتيرية مقاومة للمضادات الحيوية التي تعرضت لها البكتيريا. الضغط الانتقائي عملية طبيعية يمكن إبطائها ولكن لا تتوقف. يساعد الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في تسريع عملية اختيار البكتيريا المقاومة.

المصدر: Melissa Brower، CDC

يمكن للبكتيريا أيضًا أن تكتسب المقاومة عندما تمرر المادة الوراثية ذهابًا وإيابًا من بكتيريا إلى أخرى. إحدى الطرق للقيام بذلك هي من خلال البلازميدات. البلازميدات عبارة عن قطع من الحمض النووي البكتيري يمكن نقلها بين البكتيريا. تمكن بعض البلازميدات البكتيريا من إنتاج إنزيم يمكن أن يجعل المضادات الحيوية عديمة الفائدة. عندما يتم إدخال البلازميد في بكتيريا أخرى ، يمكن أن تنتشر مقاومة المضادات الحيوية بسهولة وسرعة بين البكتيريا.


البكتيريا المقاومة للأدوية وجدت في كهف عمره 4 ملايين عام

تقول الدراسة إن الميكروبات من المناطق البكر يمكن أن تحارب الطب الحديث.

في أعماق كهف نيومكسيكو ، اكتشف علماء الأحياء الدقيقة ما يقرب من مائة نوع من البكتيريا التي يمكنها محاربة المضادات الحيوية الحديثة.

تغطي البكتيريا جدران نظام كهف Lechuguilla على الصخور التي تواجه حوالي 1600 قدم (487 مترًا) تحت سطح الأرض. حتى وقت قريب ، لم تصادف أشكال الحياة المجهرية البشر ولا المضادات الحيوية الحديثة.

ذلك لأن قبة صخرية كثيفة عزل الكهف ما بين أربعة وسبعة ملايين سنة. تستغرق أي مياه تتقطر عبرها ما يقرب من عشرة آلاف عام لتصل إلى أعماق الكهف - مما يعني أن الحياة الجوفية كانت موجودة تمامًا في غياب الطب الحديث.

في حين أنها ليست معدية للإنسان ، يمكن لبكتيريا الكهف مقاومة فئات متعددة من المضادات الحيوية ، بما في ذلك الأدوية الاصطناعية الجديدة. يعتبر هذا الاكتشاف بمثابة مقدمة مثيرة للاهتمام في السعي لفهم كيفية ظهور الأمراض المقاومة للأدوية.

قال قائد الدراسة جيري رايت ، عالم الأحياء الكيميائية في جامعة ماكماستر في أونتاريو: "لقد كان علماء الأحياء الدقيقة السريرية في حيرة من أمرهم. فعندما تدخل مضادًا حيويًا جديدًا إلى المستشفى ، تظهر المقاومة حتما بعد ذلك بوقت قصير ، في غضون أشهر إلى سنوات".

"لا يزال السؤال الكبير: من أين يأتي هذا؟" قال رايت. "لم يفكر أحد تقريبًا في النظر إلى البكتيريا الأخرى ، تلك التي لا تسبب المرض بالضرورة."

Lechuguilla هي واحدة من أعمق أنظمة الكهوف وأكثرها شمولاً في حديقة Carlsbad Caverns الوطنية في نيو مكسيكو. مع ما لا يقل عن 130 ميلاً (209 كيلومترات) من الممرات المعينة ، فإن Lechuguilla هو أيضًا سابع أطول كهف معروف على كوكب الأرض.

في عام 1984 ، بدأ رواد الكهوف في الحفر بين الأنقاض في حفرة تعدين قديمة ووجدوا مدخلًا للكهف ، والذي كانوا يشتبهون في أنه قد يكون هناك. اخترقت الكهوف في عام 1986 للكشف عن واحدة من آخر البيئات على الأرض التي لم يمسها النشاط البشري.

تفرض دائرة المنتزهات القومية الأمريكية قيودًا صارمة على الدخول إلى الكهف ، ولكن منذ عام 2008 ، سمحت الوكالة لعالمة الأحياء المائية هازل بارتون من جامعة شمال كنتاكي وفريقها بالدخول إلى الكهف لأخذ عينات من الحياة الميكروبية فيه.

قال رايت: "من الواضح أن المواقع التي تم أخذ عينات منها من عسلي لم يلمسها البشر من قبل. ولأنها أصيلة للغاية ، يمكنك أن ترى أين سار الناس - كل الناس -". "إنه امتداد خطير للخيال أن تعتقد أن أيًا من المواقع التي تم أخذ عينات منها قد شهدت تأثيرًا كبيرًا من قبل أي شيء من السطح."

كشط بارتون عينات من الأغشية الحيوية - وهي عبارة عن حصائر سميكة من البكتيريا - تنمو على جدران الكهف وقام بتسليمها إلى مختبر رايت ، حيث أمضى فريقه ثلاث سنوات في فحص العينات بحثًا عن أي علامات لمقاومة المضادات الحيوية.

نمت البكتيريا المسببة للأمراض بشكل متزايد مقاومة للعديد من عشرات فئات المضادات الحيوية المستخدمة لمكافحتها. يمكن لمثل هذه السلالات ، التي يطلق عليها غالبًا البكتيريا الخارقة ، أن تثبط أو تمضغ أو تمنع مركبات المضادات الحيوية الطبيعية والاصطناعية.

تظهر الجراثيم الخارقة دائمًا في المستشفيات ومزارع الحيوانات ، حيث ينتشر استخدام المضادات الحيوية. في هذه البيئات ، يدفع الضغط التطوري المكثف الميكروبات إلى تطوير مقاومة لأدوية متعددة بسرعة.

لكن كيف يحدث هذا هو مشكلة محبطة ، كما قال رايت ، مع الأخذ في الاعتبار أن الدراسات تشير إلى أن رجحان الجينات التي تقاوم المضادات الحيوية كان يجب أن يستغرق آلاف أو ملايين السنين حتى تظهر.

قد تكمن الإجابة في حقيقة أن البكتيريا تتبادل أو تستقبل أو تسرق الجينات بانتظام من البكتيريا الأخرى في بيئاتها. لذلك يعتقد العديد من علماء الأحياء المجهرية أن البكتيريا غير المسببة للأمراض تعمل كمجموعة كبيرة من جينات المقاومة القديمة التي تنتظر نقلها إلى البكتيريا المسببة للأمراض.

قال رايت: "إنها نوع من الأطروحة في هذه المرحلة: هذه الكائنات البيئية الحميدة هي أصل المقاومة".

"يوجد الكثير منهم مع العديد من جينات المقاومة التي يمكن أن تتحرك أفقيًا عبر السكان" ، إما عن طريق التكاثر الجنسي ، أو النقل عبر الفيروسات ، أو امتصاص القصاصات الجينية.

تنوع جينات الطيران

يعتمد اكتشاف الكهف على عمل رايت السابق ، حيث وجد البكتيريا ذات الجينات المقاومة في التربة البدائية التي لم يمسها البشر ، والتربة الطبيعية ، والتربة الصقيعية ، كما لاحظ عالم الأحياء الدقيقة جوليان ديفيز من جامعة كولومبيا البريطانية ، والذي لم يشارك في الدراسة.

أثارت هذه النتائج اهتمام المتشككين ، لكن رايت أراد أدلة أقوى على أن جينات مقاومة المضادات الحيوية قديمة وليست بدعة ميكروبيولوجية جديدة.

قال ديفيز: "وجدهم الآن في هذه الكهوف البكر".

تمكن فريق رايت من زراعة 500 نوع مختلف من البكتيريا من كهوف Lechuguilla ، لكن 93 نوعًا فقط نمت في وسط يسمح باختبار مقاومة 26 عاملًا مختلفًا من مضادات الميكروبات.

من بين هؤلاء الـ 93 ، قاوم حوالي 70 بالمائة ثلاث إلى أربع فئات من المضادات الحيوية. ثلاث من هذه السلالات هي أقارب بعيدة للبكتيريا التي تخلق جراثيم الجمرة الخبيثة - لقد قاتلوا 14 من المضادات الحيوية الـ 26.

قال رئيس الدراسة رايت: "بصراحة لم أكن أتوقع رؤية التنوع الهائل للجينات التي تحارب كل هذه المركبات المضادة للميكروبات المختلفة".

أيهما جاء أولاً: المضادات الحيوية أم المقاومة؟

لاحظ ديفيز أن فريق رايت أزال السلالات البكتيرية من بيئة أجنبية ، وزرعها في ظروف معملية ، ثم أظهر جينات يمكنها محاربة المضادات الحيوية - لذا قد تكون النتيجة نتيجة ثانوية مصادفة لجينات لم تصمم أبدًا لمحاربة المضادات الحيوية.

قال ديفيز: "هذا يخبرنا أن جينات مقاومة المضادات الحيوية قديمة جدًا ، لكن ما لا يخبرنا به هو كيف تجد طريقها إلى المستشفى".

قال ستيوارت ليفي ، الطبيب وعالم الأحياء الدقيقة في كلية الطب بجامعة تافتس ، إن دراسة رايت يجب أن تساعد الباحثين على فهم أصول مقاومة المضادات الحيوية بشكل أفضل ، لكنه وافق أيضًا على نقاط ديفيز.

قال ليفي ، الذي لم يشارك في هذا العمل ، "هل توفر المقاومة حماية إضافية للكائنات الحية الموجودة هناك في الكهف؟ ربما يكون شيئًا يشبه مقاومة المضادات الحيوية ولكنه ليس كذلك".

"إنها قضية جاءت أولاً ، الدجاجة أم البيضة؟ هل تولد الميكروبات المضادات الحيوية هناك ، ثم نشأت المقاومة ، أم العكس؟" ويعتقد أن بكتيريا الكهف قد تولد مضادات حيوية طبيعية أثناء "الحرب الكيميائية" مع منافستها الميكروبية.

إلى أن يتمكن الباحثون من إجراء مزيد من التحقيق في الجينات الوراثية لسلالات الميكروبات الجديدة - والعثور على أي مضادات حيوية طبيعية باقية في الكهف - فإن العمل يجب أن يضع الأطباء في حالة تأهب ، كما قال رايت قائد الدراسة.

قال رايت: "تخيل أنني شركة أدوية على وشك استثمار مليار دولار للبحث عن مضاد حيوي واحد". "هذا يخبرنا أنه يجب أن أتحقق أولاً لمعرفة ما إذا كانت هناك طرق تافهة يمكن أن تصبح فيها مسببات الأمراض مقاومة من خلال النظر إلى الميكروبات خارج المستشفى."


ساهم هؤلاء المؤلفون بالتساوي: أندرو دي ليتن ، مايكل بومغارتنر

الانتماءات

كلية العلوم البيولوجية ، جامعة كوينزلاند ، بريسبان ، كوينزلاند ، أستراليا

قسم علوم النظم البيئية ، معهد البيولوجيا التكاملية ، ETH زيورخ ، زيورخ ، سويسرا

أندرو دي ليتن ، ومايكل بومغارتنر ، وكاتيا آر. بفرندر-كاردوزو ، وأليكس آر هول

قسم البيئة وعلم الأحياء التطوري ، جامعة برينستون ، برينستون ، نيوجيرسي ، الولايات المتحدة الأمريكية

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

يمكنك أيضًا البحث عن هذا المؤلف في PubMed Google Scholar

المؤلف المراسل


تساعد الطفرات الأيضية البكتيريا على مقاومة العلاج بالعقاقير

للبكتيريا طرق عديدة للتهرب من المضادات الحيوية التي نستخدمها ضدها. كل عام ، يصاب 2.8 مليون شخص على الأقل في الولايات المتحدة بعدوى مقاومة للمضادات الحيوية ، ويموت أكثر من 35000 شخص من هذه العدوى ، وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض.

تحدث معظم الطفرات المعروفة بأنها تمنح المقاومة في الجينات المستهدفة بمضاد حيوي معين. تسمح طفرات المقاومة الأخرى للبكتيريا بتفكيك المضادات الحيوية أو ضخها عبر أغشية الخلايا.

حدد باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الآن فئة أخرى من الطفرات التي تساعد البكتيريا على تطوير المقاومة. في دراسة للإشريكية القولونية ، اكتشفوا أن الطفرات في الجينات المشاركة في التمثيل الغذائي يمكن أن تساعد البكتيريا أيضًا على تجنب التأثيرات السامة للعديد من المضادات الحيوية المختلفة. يقول الباحثون إن النتائج تسلط الضوء على جانب أساسي لكيفية عمل المضادات الحيوية ، وتقترح طرقًا جديدة محتملة لتطوير الأدوية التي يمكن أن تعزز فعالية المضادات الحيوية الموجودة.

"تعطينا هذه الدراسة نظرة ثاقبة حول كيفية تعزيز فعالية المضادات الحيوية الموجودة لأنها تؤكد أن التمثيل الغذائي في المراحل النهائية يلعب دورًا مهمًا. وعلى وجه التحديد ، يشير عملنا إلى أن فعالية قتل المضادات الحيوية يمكن تعزيزها إذا كان بإمكان المرء رفع الاستجابة الأيضية للمضادات الحيوية. يقول جيمس كولينز ، أستاذ الهندسة الطبية والعلوم في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا للهندسة الطبية والعلوم (IMES) وقسم الهندسة البيولوجية ".

كولينز هو المؤلف الرئيسي للدراسة ، التي تظهر اليوم في علم. الكاتبة الرئيسية للورقة هي أليسون لوباتكين ، وهي باحثة سابقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تعمل الآن أستاذًا مساعدًا في علم الأحياء الحسابي في كلية بارنارد بجامعة كولومبيا.

السيطرة الأيضية

تعتمد الدراسة الجديدة على العمل السابق من مختبر كولينز الذي يُظهر أنه عند معالجتها بالمضادات الحيوية ، تضطر العديد من البكتيريا إلى زيادة التمثيل الغذائي ، مما يؤدي إلى تراكم المنتجات الثانوية السامة. تدمر هذه المنتجات الثانوية الخلايا وتساهم في موتها.

ومع ذلك ، على الرغم من دور التمثيل الغذائي المفرط في موت الخلايا ، لم يعثر العلماء على أي دليل على أن هذا الضغط الأيضي يؤدي إلى طفرات تساعد البكتيريا على التهرب من الأدوية. شرع كولينز ولوباتكين في معرفة ما إذا كان بإمكانهما العثور على مثل هذه الطفرات.

أولاً ، أجروا دراسة مشابهة لتلك المستخدمة عادةً للبحث عن طفرات مقاومة المضادات الحيوية. في هذا النوع من الشاشة ، المعروف باسم التطور التكيفي ، يبدأ الباحثون بسلالة مختبرية من الإشريكية القولونية ثم يعالجون الخلايا بجرعات متزايدة تدريجيًا من مضاد حيوي معين. ثم يقوم الباحثون بتسلسل جينومات الخلايا لمعرفة أنواع الطفرات التي نشأت أثناء العلاج. لم ينتج عن هذا النهج سابقًا طفرات في الجينات المشاركة في التمثيل الغذائي ، بسبب القيود في عدد الجينات التي يمكن تسلسلها.

يقول لوباتكين: "لقد نظرت العديد من الدراسات من قبل في عدد قليل من الحيوانات المستنسخة الفردية المتطورة ، أو ربما تسلسل بعض الجينات حيث نتوقع رؤية الطفرات لأنها مرتبطة بكيفية عمل الدواء". "هذا يعطينا صورة دقيقة للغاية عن جينات المقاومة تلك ، لكنه يحد من نظرتنا لأي شيء آخر موجود هناك."

على سبيل المثال ، يستهدف المضاد الحيوي سيبروفلوكساسين DNA gyrase ، وهو إنزيم يشارك في تكرار الحمض النووي ، ويجبر الإنزيم على إتلاف الحمض النووي للخلايا. عندما تعالج الخلايا بالسيبروفلوكساسين ، غالبًا ما تطور طفرات في الجين الخاص بـ DNA gyrase التي تسمح لها بالتهرب من هذه الآلية.

في أول شاشة تطور تكيفية ، قام فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بتحليل المزيد من خلايا الإشريكية القولونية والعديد من الجينات أكثر مما تم دراسته من قبل. سمح لهم ذلك بتحديد الطفرات في 24 جينًا أيضيًا ، بما في ذلك الجينات المتعلقة باستقلاب الأحماض الأمينية ودورة الكربون - مجموعة التفاعلات الكيميائية التي تسمح للخلايا باستخراج الطاقة من السكر ، وإطلاق ثاني أكسيد الكربون كمنتج ثانوي.

لاستنباط المزيد من الطفرات المرتبطة بالتمثيل الغذائي ، أجرى الباحثون شاشة ثانية أجبروا فيها الخلايا على الدخول في حالة استقلابية عالية. في هذه الدراسات ، عولجت الإشريكية القولونية بتركيز عالٍ من مضاد حيوي كل يوم ، في درجات حرارة متزايدة بشكل متزايد. دفعت التغيرات في درجات الحرارة الخلايا تدريجياً إلى حالة استقلاب نشطة للغاية ، وفي الوقت نفسه ، طورت أيضًا تدريجياً مقاومة للعقار.

ثم قام الباحثون بعد ذلك بتسلسل جينومات تلك البكتيريا ووجدوا بعض الطفرات المتعلقة بعملية التمثيل الغذائي نفسها التي رأوها في الشاشة الأولى ، بالإضافة إلى طفرات إضافية في جينات التمثيل الغذائي. وشملت هذه الجينات المشاركة في تخليق الأحماض الأمينية ، وخاصة الجلوتامات ، بالإضافة إلى جينات دورة الكربون. ثم قارنوا نتائجهم بمكتبة جينومات البكتيريا المقاومة المعزولة من المرضى ، ووجدوا العديد من الطفرات نفسها.

أهداف جديدة

ثم قام الباحثون بتصميم بعض هذه الطفرات في سلالات الإشريكية القولونية النموذجية ووجدوا أن معدلات التنفس الخلوي لديهم انخفضت بشكل كبير. عندما عالجوا هذه الخلايا بالمضادات الحيوية ، كانت هناك حاجة لجرعات أكبر بكثير لقتل البكتيريا. يشير هذا إلى أنه من خلال خفض عملية التمثيل الغذائي بعد العلاج بالعقاقير ، يمكن للبكتيريا أن تمنع تراكم المنتجات الثانوية الضارة.

يقول الباحثون إن النتائج تثير احتمال أن إجبار البكتيريا على حالة التمثيل الغذائي المرتفع يمكن أن يزيد من فعالية المضادات الحيوية الموجودة. إنهم يخططون الآن لمزيد من البحث في كيفية مساعدة هذه الطفرات الأيضية للبكتيريا على التهرب من المضادات الحيوية ، على أمل اكتشاف أهداف أكثر تحديدًا للأدوية المساعدة الجديدة.

يقول لوباتكين: "أعتقد أن هذه النتائج مثيرة حقًا لأنها تطلق العنان لأهداف الجينات التي يمكن أن تحسن فعالية المضادات الحيوية ، والتي لم يتم التحقيق فيها حاليًا". "آليات المقاومة الجديدة مثيرة حقًا لأنها توفر العديد من السبل الجديدة للبحث للمتابعة ومعرفة إلى أي مدى سيؤدي ذلك إلى تحسين فعالية علاج السلالات السريرية."

تم تمويل البحث من قبل وكالة الحد من التهديدات الدفاعية ، والمعاهد الوطنية للصحة ، وبرنامج زمالة أبحاث الخريجين التابع لمؤسسة العلوم الوطنية ، والمعهد الواسع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وهارفارد ، وهدية من أنيتا وجوش بيكنشتاين.


ينفتح العالم على إنقاذ الزوج من البكتيريا الخارقة القاتلة

ستراثدي: تسبب الحصوة في تكوين هذا الخراج قبل ذهابنا إلى مصر. ولكن تم تسلسل هذه البكتيريا وراثيا ووجد أنها سلالة مصرية. لذلك كان جسده عبارة عن وعاء لهذه البكتيريا الخارقة التي وجدت منزلًا جميلًا داخل هذا الخراج المسور حيث يمكن أن تتكاثر تحت الرادار.

راكدة بومانية هي بكتيريا كانت ، حتى العقدين الأخيرين ، تعتبر جبانة إلى حد ما. ومع ذلك ، لديها قدرة ذكية للغاية على سرقة الجينات المقاومة للمضادات الحيوية من البكتيريا الأخرى - أسميها مرض السرقة البكتيري. ينتهي الأمر بعدم القتل مثل البكتيريا الأخرى عند تناول المضادات الحيوية. في الواقع ، بمجرد قتل هذه البكتيريا الأخرى ، فإنها تنتقل إلى تلك المساحة وتستولي عليها. كنا نلقي بعض المضادات الحيوية الثقيلة جدًا على عدوى توم البكتيرية وكان هذا الكائن يقول فقط ، "أحضرها."

لا نعرف كيف أصيب توم بالخلل ولن نعرف أبدًا. نحن نعلم فقط أنها كانت سلالة مصرية. إنها ليست بكتيريا مكتسبة بشكل شائع في الولايات المتحدة ، إنها شائعة جدًا في الشرق الأوسط.

في بعض الأحيان يدخل في مجرى دمه ، لذلك قد يصاب بالإنتان أو الصدمة الإنتانية. يوجد معدل وفيات بنسبة 50 في المائة لكل حلقة وكان توم يعاني من سبع حالات من الصدمة الإنتانية يمكننا إحصاؤها. كان يعاني من الهذيان ، وكان يفقد وزنه ولم يستطع الاحتفاظ بأي شيء ، لذا كان في أنبوب تغذية. فقد 100 رطل خلال فترة مرضه. قبل أن نجري العلاج بالعاثيات مباشرة ، كان يُعتقد أنه كان في غضون ساعات من وفاته.


البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

طورت بعض البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية التي كانت تستخدم في السابق لعلاجها. على سبيل المثال ، المكورات العنقودية الذهبية ("العنقوديات الذهبية" أو MRSA) والنيسرية البنية (سبب مرض السيلان) أصبحت الآن مقاومة للبنزيل بنسلين. في الماضي ، كان البنسلين يسيطر على هذه الالتهابات.

إن أخطر مخاوف مقاومة المضادات الحيوية هو أن بعض البكتيريا أصبحت مقاومة لجميع المضادات الحيوية المتاحة بسهولة تقريبًا. هذه البكتيريا قادرة على التسبب في مرض خطير وهذه مشكلة صحية عامة كبيرة. الأمثلة الهامة هي:

  • المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA)
  • المكورات المعوية المقاومة للفانكومايسين (VRE)
  • المتفطرة السلية المقاومة للأدوية المتعددة (MDR-TB)
  • البكتيريا المعوية المقاومة للكاربابينيم (CRE)

تستمر مناعة مرض لايم الخاص بالسلالة لسنوات

يمكن أن يصبح مرض لايم ، إذا لم يتم علاجه على الفور بالمضادات الحيوية ، مشكلة طويلة الأمد للمصابين. لكن دراسة جديدة قادها باحثون من جامعة بنسلفانيا لديها بعض الأخبار الأكثر إشراقًا: بمجرد الإصابة بسلالة معينة من البكتيريا المسببة للمرض ، يبدو أن البشر يطورون مناعة ضد هذه السلالة يمكن أن تستمر من ست إلى تسع سنوات.

ومع ذلك ، فإن الاكتشاف لا يمنح الأشخاص الذين لديهم بالفعل ترخيص المرض للتجول خارج DEET-less. ثبت أن ما لا يقل عن 16 سلالة مختلفة من بكتيريا مرض لايم تصيب البشر في الولايات المتحدة ، لذا فإن التعرض للقراد الذي يحمل سلالة مختلفة من المرض أمر ممكن تمامًا. لكن هذا الاكتشاف يسلط الضوء على كيفية التعرف على الجهاز المناعي وبناء دفاع ضد العامل الممرض ويمكن أن يوجه المحاولات المستقبلية لتصميم لقاح يحمي من سلالات متعددة من المرض.

الدراسة التي نشرت في عدد أبريل من العدوى والمناعة، بقيادة داستن بريسون ، الأستاذ المساعد في قسم علم الأحياء في كلية الفنون والعلوم بجامعة بنسلفانيا ، وكاميلو إي خاتشيكيان ، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبر بريسون. تعاونوا مع روبرت ب.نادلمان ، وجون نواكوسكي ، وإيرا شوارتز ، وجاري ب.ورمرسر من كلية الطب بنيويورك.

عندما يلاحظ شخص ما الطفح الجلدي الذي يمكن أن يشير إلى مرض لايم ، فقد يتلقى الشخص المصاب المضادات الحيوية من الطبيب ولكنه عمومًا لن يعرف أي سلالة بوريليا برغدورفيرية تسبب في العدوى. لكن دراسة عام 2012 من قبل مجموعة Wormser ، ونشرت في نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين، أبلغ عن 17 مريضًا أصيبوا عدة مرات بمرض لايم وكان لديهم سلالة من كل إصابة تم استزراعها وتحديدها.

"وجهة نظر الورقة المنشورة في نيو انغلاند جورنال اوف ميديسين كان لمعرفة ما إذا كان هناك دليل على أن هذه العدوى المتكررة كانت في الواقع ناجمة عن لدغات القراد اللاحقة وليس عن انتكاس العدوى الأصلية. نفس السلالة عدة مرات ".

كان المريض الوحيد المصاب بنفس السلالة مرتين مصابًا بالفعل بمرض لايم أربع مرات في ست سنوات ، حيث أصيب بالسلالة K مرتين ، بفارق خمس سنوات ، مع إصابة بسلالة مختلفة بينهما.

"في هذه الدراسة ، أردنا معرفة ما إذا كان عدد قليل جدًا من المرضى قد أصيبوا بنفس السلالة عدة مرات لأنهم كانوا محميين من العدوى اللاحقة بنفس السلالة."

استخدم الفريق بقيادة بنسلفانيا طريقتين إحصائيتين للإجابة على هذا السؤال.

تضمن الأول حساب احتمالية الوصول إلى البيانات التي تم الحصول عليها من 17 مريضًا يعانون من عدوى داء لايم المتعددة عن طريق الصدفة وحدها.

وقال بريسون: "إذا لم تكن هناك مناعة خاصة بالسلالة ، فيجب أن يكون هناك توزيع عشوائي للسلالات في المرضى ، وتتوقع أن يتأثر العديد من المرضى بنفس السلالة مرتين". "لكن كان مريضا واحدا فقط".

باستخدام الاحتمالات متعددة الحدود ، على غرار دحرجة النرد عدة مرات ، وجد الفريق أنه سيكون من المستحيل تقريبًا الوصول إلى البيانات التي قدمها 17 مريضًا في حالة عدم وجود مناعة خاصة بالسلالة. كان الأمر نفسه صحيحًا بغض النظر عما إذا كانت الحسابات تفترض أنه من المحتمل أيضًا أن يصاب المريض بأي سلالة B. burgdorferi، أو إذا تم ترجيح "الموت" بناءً على معدل انتشار كل سلالة في ولاية نيويورك.

في اختبار إحصائي ثانٍ ، استخدم الباحثون بيانات 17 مريضًا فيما يعرف بالنموذج العشوائي لتحديد العدد المتوقع لإجمالي الإصابات خلال فترة زمنية محددة وكذلك العدد المتوقع للإصابات من نفس السلالة أثناء تلك الفترة الزمنية.

سمح النموذج للباحثين بتغيير الافتراضات مثل وجود أو عدم وجود مناعة خاصة بالنوع ، ومدة المناعة وطول الفترة الزمنية التي كان المريض "متاحًا" فيها للعض من قبل القراد - وبعبارة أخرى ، الوقت من الزيارة الأولى للعيادة إلى آخر زيارة ، أو من الزيارة الأولى حتى الانتهاء من الدراسة.

أشارت نتائج جميع عمليات المحاكاة التي أجروها إلى أن المناعة الخاصة بالسلالة يجب أن تستمر لمدة أربع سنوات على الأقل من أجل أن تؤدي إلى مجموعة من العدوى التي اكتسبها 17 مريضًا. وتخصيص النموذج ببيانات فعلية من 200 مريض أصيبوا مرة واحدة على الأقل بسلالة معروفة B. burgdorferi، أشارت المحاكاة إلى أن المناعة تستمر في حدود ست إلى تسع سنوات.

بينما أشارت الدراسات التي أُجريت على الفئران إلى احتمال وجود مناعة خاصة بالسلالة ، فهذه هي المرة الأولى التي يتم فيها التحقيق فيها عند البشر الذين أصيبوا بالعدوى بشكل طبيعي.

قال بريسون: "إذا أصبت فأرًا بسلالة واحدة ثم أزلته بالمضادات الحيوية ، فلا يمكن أن يصاب مرة أخرى بنفس السلالة ولكن يمكن أن يكون بسلالة مختلفة" ، "لكن الفئران تعيش فقط لمدة عام أو نحو ذلك. لا. لقد اكتشف المرء ما إذا كانت المناعة ستستمر على مدار سنوات عديدة ".

حقيقة أن المناعة الخاصة بالسلالة تدوم آثارها على تصميم اللقاح.

قال بريسون: "إذا كان بإمكانك صنع لقاح يغطي العديد من هذه السلالات ، فيمكنك تقليل احتمالية الإصابة بالعدوى لدى الأشخاص الذين تم تلقيحهم. قد يستمر اللقاح عدة سنوات ، وربما يتطلب جرعة معززة مرة كل عدة سنوات".

وأشار بريسون إلى أنه من المحتمل أن يكون هناك تباين في قوة ومدة المناعة بين الناس وربما حتى بين سلالات بكتيريا لايم. تدرس مجموعته أيضًا ما إذا كانت الإصابة بالعدوى وتوليد رد فعل مناعي ضد سلالة واحدة يمكن أن توفر مناعة واقية ضد السلالات الأخرى.


كيف يساعدنا Agar Media في التعرف على الميكروبات

عندما بدأ العلماء في زراعة الميكروبات على وسائط أجار في ثمانينيات القرن التاسع عشر (بفضل مساهمات أنجلينا هيس) ، تمكنوا بسهولة أكبر من دراسة الخصائص العيانية للمجموعات الميكروبية. ما لون المستعمرات؟ هل يبدون غرويين؟ أم متجعد؟ نظرًا لأن علماء الأحياء المجهرية قاموا بدمج تركيبات مختلفة من العناصر الغذائية مع أجار لتنمية مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة ، فقد ابتكروا أداة أخرى لتحديد الميكروبات: وسائط انتقائية وتفاضلية تساعد علماء الأحياء الدقيقة على تحديد أنواع البكتيريا والخميرة. (يعد التعرف على الفيروسات على ألواح الأجار قصة مختلفة ويعتمد على طرق مثل الاختلافات في النمط الظاهري للويحة الفيروسية).

وسائط انتقائية تحتوي على مواد تمنع نمو الكائنات الحية بينما تسمح فقط بنمو نوع معين من الكائنات الحية. على سبيل المثال ، يمنع تركيز الملح العالي في أجار مانيتول الملح (MSA) نمو معظم الكائنات الحية باستثناء المكورات العنقودية الأنواع (بفضل brnQ و arsR و cardiolipin). يمكن للوسائط الانتقائية أيضًا القضاء على نمو كائنات معينة بناءً على معايير أخرى مثل الأس الهيدروجيني وتكوين الأحماض الأمينية.

  • لا يتغير لون الوسائط = لا يوجد تحلل خلايا الدم ( S. veridans)
  • وسط أخضر / بني = تحلل جزئي لخلايا الدم ( S. haemolyticus)
  • أجار خفيف حول نمو البكتيريا = تحلل كامل لخلايا الدم ( S. المقيحة)

من خلال الجمع بين المؤشرات والمركبات المختلفة في نفس تركيبة وسائط أجار ، يمكن أن تكون الوسائط انتقائية وتفاضلية. تحتوي وسائط MSA الموصوفة أعلاه في الواقع على مكونات انتقائية (ملح) وتفاضلية (مانيتول). بينما يختار الملح المكورات العنقودية بين الأنواع ، فإن وسائل الإعلام تميز أيضًا المكورات العنقودية الأنواع التي تخمر المانيتول من تلك التي لا تتخمر. إذا كانت البكتيريا المخمرة مانيتول (على سبيل المثال ، بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية) ، فإنه يخفض درجة الحموضة في الوسط. يمكن اكتشاف تغيير الرقم الهيدروجيني لأن الوسط يحتوي على الفينول الأحمر الذي يتحول إلى اللون الأصفر عند درجة الحموضة المنخفضة. إذا كانت البكتيريا لا تخمر المانيتول (على سبيل المثال ، S. البشرة) ، فإن الأس الهيدروجيني لا ينخفض ​​ويظل الوسط أحمر.

يعد MacConkey Agar مثالاً مشابهًا للوسائط التي تميز وتختار. يشمل هذا النوع من الآجار الأملاح الصفراوية الموجودة في الأمعاء وتساعد في الهضم عن طريق استحلاب الدهون. الكائنات الحية الدقيقة التي تعيش في الأمعاء (تسمى الميكروبات المعوية) تواجه باستمرار الأملاح الصفراوية ، وقد طورت آليات لمنع هذه الأملاح من تدمير أغشيتها. الميكروبات غير المعوية أكثر عرضة للأملاح الصفراوية ويقل احتمال نموها في وجودها. لذلك ، يختار MacConkey Agar الكائنات الحية الدقيقة المقاومة للصفراء. الوصفة الحالية لـ MacConkey Agar تحتوي على مكونين إضافيين يزيدان من انتقائيتها وتجعلها مختلفة: (1) إضافة البنفسج الكريستالي إلى وصفة أجار MacConkey يمنع نمو الكائنات إيجابية الجرام ، و (2) إضافة درجة الحموضة مؤشر ، أحمر محايد ، يميز مخمر اللاكتوز عن غير المخمر.

  • وسائط انتقائية:
    • يختار YM agar الميكروبات التي تنمو في ظروف منخفضة الأس الهيدروجيني مثل الخمائر والعفن.
    • يختار Eosin methylene blue للكائنات سالبة الجرام.
    • يختار Baird-Parker للإيجابية الجرام المكورات العنقودية.
    • يتم اختيار أجار مستخلص خميرة الفحم المخزن مؤقتًا لبعض سلبيات الجرام ، على وجه الخصوص البكتيريا المستروحة.
    • Sarbouraud & rsquos agar ، الذي يحتوي على درجة حموضة منخفضة وتركيز مرتفع من الجلوكوز ، يختار لبعض الفطريات.
    • تحدد لوحات X-gal طفرات أوبرا lac أثناء اختيار الاستنساخ.
    • يميز Eosin methylene blue بين مخمرات اللاكتوز وغير المخمرة.

    نسيج القنب يقتل البكتيريا العنقودية

    تعد عدوى المكورات العنقودية الذهبية شائعة في أماكن الرعاية الصحية. يمكن علاج الكثير بالمضادات الحيوية ، ولكن ليس المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين ، أو MRSA ، والتي يمكن أن تكون قاتلة في بعض الأحيان. تنتشر المكورات العنقودية والمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين من خلال الاتصال المباشر ومن خلال الاتصال بالعناصر الملوثة في المستشفيات ، مثل المنسوجات الطبية والبياضات المختلفة بما في ذلك الملاءات والمناشف والستائر والملابس. ثبت أن القماش المصنوع من القنب مقاوم بشكل طبيعي للبكتيريا وقادر على قتل سلالات المكورات العنقودية على سطحه.

    في عام 2006 ، وجدت جمعية المتخصصين في مكافحة العدوى وعلم الأوبئة ، أو APIC ، أن ما يقرب من 2 مليون أمريكي أصيبوا بالعدوى سنويًا أثناء الإقامة في المستشفى في الولايات المتحدة ، وتوفي حوالي 90.000 منهم نتيجة العدوى. كما ذكرت أن أكثر من 70 في المائة من البكتيريا ذات الصلة كانت مقاومة لواحد على الأقل من الأدوية المستخدمة بشكل شائع.

    وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها ، أو CDC ، في حين انخفضت معدلات MRSA بين عامي 2005 و 2011 بنسبة 31 في المائة ، لا يزال هناك أكثر من 80،000 إصابة بالجرثومة MRSA و 11000 حالة وفاة ذات صلة في عام 2011.

    تم استخدام القنب في التجارة والثقافة الأمريكية المبكرة ولكن تم حظره لفترة طويلة بسبب علاقته بالماريجوانا. Like its psychoactive cousin , it is now seeing renewed acceptance and legalization. A total of 39 states have &ldquoremoved barriers&rdquo to industrial hemp production, according to the nonprofit Vote Hemp . Nineteen states ran hemp pilot or research programs in 2017.

    Hemp can be made into fuel, fabric, soap, food and building materials, among other products. It grows in all 50 states and requires less water, land and time to grow than many plants used for fiber. For example, cotton requires about 50 percent more water each season than hemp. Hemp is known to be hardy and resistant to infestation and bacteria.

    Hemp Fabric Fights Staph

    In Glenwood Springs, CO, an industrial hemp and natural fiber company called EnviroTextiles is the largest manufacturer and importer of these textiles in America. They report that one of their materials, a 60 percent hemp and 40 percent rayon blend, was able to kill two strains of surface bacteria, including staph and Klebsiella Pneumoniae, AKA pneumonia.

    The fabrics were tested when EnviroTextiles&rsquo lead textile engineer Barbara Filippone was working on hemp textile development in China. China is currently the world leader in hemp production.

    &ldquoThe staph test sample was already 98.5 percent bacteria-free during the first measurement of the testing, while the pneumonia fabric sample was 65.1 percent bacteria-free,&rdquo the company site states. In contrast, bacteria can survive on polyester, cotton and polyethylene for up to months at a time.

    Similarly, a 2008 study found five major cannabinoids, or consituents of cannabis, "showed potent activity against a variety of [MRSA]."

    &ldquoThe cannabinoids even showed exceptional activity against the MRSA strain that makes extra amounts of the proteins that give the bugs resistance against many antibiotics,&rdquo Researcher Simon Gibbons said of the findings.

    EnviroTextiles also states in a press release:

    As science continues to &lsquorediscover&rsquo the benefits of hemp for society, the solution is emerging from the fog of prohibition. Hemp is no longer an ancient fiber and it is well on its way to being the future of fabric.

    In 2017 alone, Americans consumed about $580 million worth of hemp products, according to the Congressional Research Service .


    شاهد الفيديو: بكتيريا عصوية (ديسمبر 2022).