معلومة

كيف نجد المضادات الحيوية؟

كيف نجد المضادات الحيوية؟



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.

لذلك تم صنع آخر فئة من المضادات الحيوية في عام 1984 (على ما أظن) ، مما يجعلها تبدو كما لو كان من الصعب العثور عليها (/ ربما التصميم). فكيف تم اكتشافها بعد ذلك؟ هل كان ذلك بالصدفة؟ أعرف بعض الأماكن التي تقع فيها الحوادث ، ولكن كيف يتم العثور على الغالبية منها ، وتختبر الكثير من المواد الكيميائية على هدفك؟

أتخيل الآن أنه سيكون لدينا القدرة على التعرف بسرعة على الهياكل والجزيئات الفريدة لمسببات الأمراض وأن نكون قادرين على نمذجةها على جهاز كمبيوتر ، وتوليد بروتينات مناسبة أو مركبات أخرى يمكن أن تتداخل مع ترابطها / خصائصها لتدمير العامل الممرض؟

بالنسبة لشيء مثل ريبوسوم السبعينيات في مسبب المرض ، ما هي عملية التمكن من فهم هيكله وشكله وما إلى ذلك؟ ما مقدار الجهد المطلوب لتصميم نموذج على جهاز كمبيوتر؟ أو بدلاً من ذلك بروتين واحد (حيث أن الريبوسوم في السبعينيات سيكون أكثر تعقيدًا) ، ما هو الوقت الذي يستغرقه تصميم بروتين جديد؟

شكرا على اي مساعدة :)


هل كان ذلك بالصدفة؟

نعم ، في بعض الأحيان ، تم اكتشاف البنسلين بالصدفة (والملاحظة الجيدة) ، انظر http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1945/fleming-bio.html.

أعرف بعض الأماكن التي تقع فيها الحوادث ، ولكن كيف يتم العثور على الغالبية منها ، وتختبر الكثير من المواد الكيميائية على هدفك؟

تم اكتشاف فئات مهمة أخرى ، مثل التتراسيكلين ، عن طريق فحص عينات التربة بحثًا عن النشاط المضاد للبكتيريا (تاريخ التتراسيكلين). في ذلك الوقت لم يكن معروفًا ما هو هدف التتراسيكلين ، وقد لوحظ فقط أنه قادر على تثبيط نمو البكتيريا. تم اكتشاف مضاد حيوي صناعي ، حمض الناليديكسيك ، كشوائب في تخليق عامل صيدلاني آخر وأصبح فيما بعد نموذجًا لمضادات حيوية أخرى مهمة مثل سيبروفلوكساسين. (أصول فئة الكينولون من مضادات الجراثيم)

أتخيل الآن أنه سيكون لدينا القدرة على التعرف بسرعة على الهياكل والجزيئات الفريدة لمسببات الأمراض وأن نكون قادرين على نمذجةها على جهاز كمبيوتر ، وتوليد بروتينات مناسبة أو مركبات أخرى يمكن أن تتداخل مع ترابطها / خصائصها لتدمير العامل الممرض؟

من الناحية النظرية ، نعم ، ولكن من محاكاة الكمبيوتر إلى عقار هناك طريق طويل وعر. تحتوي معظم البكتيريا على جدار خلوي (مع غشاء واحد أو غشاءين ، انظر هنا للحصول على مناقشة مفصلة) ، لذلك تحتاج الأدوية إلى اختراق هذا الحاجز قبل الوصول إلى هدفها. حتى لو فعلوا ذلك ، يجب عليهم أيضًا تثبيط الإنزيمات البكتيرية مع ترك الإنزيمات البشرية نشطة. هذا معقد بشكل خاص بالنسبة للأهداف ، مثل تكرار الحمض النووي ، وتخليق البروتين ، وما إلى ذلك ، والتي تطورت في وقت مبكر من التطور وهي شائعة بين البكتيريا والبشر. تستهدف بعض الأدوية المضادة للبكتيريا اختلافات طفيفة بين بكتيريا البشر ، فبالنسبة للبعض الآخر مثل الجنتاميسين يعمل بشكل جيد ، أما بالنسبة للآخرين مثل الكلورامفينيكول ، فإن الآثار الجانبية تحد من الجرعة. إليك إدخال مدونة جيد حول هذا الموضوع: المضادات الحيوية ليست سهلة كما يقولون ، انظر إلى المدونة للحصول على تعليقات أخرى ممتازة حول اكتشاف الأدوية والمضادات الحيوية).

بالنسبة لشيء مثل ريبوسوم السبعينيات في مسبب المرض ، ما هي عملية التمكن من فهم هيكله وشكله وما إلى ذلك؟ ما مقدار الجهد الذي يتطلبه التصميم على جهاز كمبيوتر؟ أو بدلاً من ذلك بروتين واحد (لأن الريبوسوم في السبعينيات سيكون أكثر تعقيدًا) ، ما هو الوقت الذي يستغرقه تصميم بروتين جديد؟

للاقتباس من ويكيبيديا:

"بدائيات النوى تحتوي على ريبوسوم 70S ، يتكون كل منها من وحدة فرعية صغيرة (30S) وكبيرة (50S). [...] تتكون الوحدة الفرعية الكبيرة من وحدة فرعية 5S RNA (120 نيوكليوتيد) ، ووحدة فرعية 23S RNA (2900 نيوكليوتيد) و 31 البروتينات. "

للحصول على نموذج حاسوبي لهيكل بروتين واحد حيث يُعرف بروتين مشابه ، يستغرق الأمر بضع ساعات. لكن للتحقق من صحة هذا النموذج ، أي إظهار أن الهياكل الافتراضية تتطابق مع الهيكل الحقيقي ، يستغرق الأمر شهورًا من العمل البشري. يمكنك أن تتخيل مقدار العمل الذي يحتاجه 31 بروتينًا. بالإضافة إلى الانحرافات الصغيرة في النموذج ، قد تتسبب تنبؤاتك في إعطاء نتائج إيجابية أو سلبية خاطئة (أي أن نموذج الكمبيوتر الخاص بك يتنبأ بأن المركبات غير النشطة ترتبط بالهدف أو أن المثبطات الحقيقية لا تفعل شيئًا للهدف).

يعتبر النهج التقليدي ، المتمثل في إيجاد مركبات تقتل البكتيريا أو تمنع نموها ، واعدًا أكثر نظرًا لأن المرء قد يكتشف أهدافًا جديدة في البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة قد توصل إلى عشرات الطرق لقتل منافسيهم. يتمثل أحد الأساليب الجديدة في زراعة البكتيريا التي لا يمكن زراعتها بالطرق التقليدية وفحصها بحثًا عن المركبات المضادة للبكتيريا ، على سبيل المثال كما هو موضح في هذا الملخص لمقالة البحث هذه

بعض القراءات الجيدة حول هذا الموضوع:


لا أعتقد أن نمذجة الكمبيوتر ستكون الطريقة التي يتم بها اكتشاف المضادات الحيوية الجديدة في المستقبل القريب. إلى جانب جميع المشكلات المتعلقة بالنمذجة نفسها كما هو مذكور أعلاه ، من السهل أيضًا العثور على شيء يقتل البكتيريا (XKCD شبه ذي صلة: https://xkcd.com/1217/) ، لكنك تحتاج حقًا إلى شيء غير ضار بالإنسان. الخلايا. لذلك لن تحتاج إلى نمذجة الريبوسوم فقط (ومن يقول أن هذا هو الهدف الوحيد / الأفضل) ولكن أيضًا كل البروتين البشري لمعرفة ما إذا كان المركب لا يسبب أي ضرر هناك.

بالنسبة للمستقبل القريب ، لا أعتقد أن لدينا أي شيء أفضل من مجرد الفحص: إلقاء كل ما لدينا على البكتيريا والخلايا البشرية ، ومعرفة المركبات التي تقتل البكتيريا على وجه التحديد. مثال لمشروع كبير في هذا المجال: http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7602_supp/full/533S65a.html

لجعل معدل ضرباتك أكبر قليلاً ، يمكنك دائمًا اختيار مجموعة كبيرة من الجزيئات "الشبيهة بالمضادات الحيوية" واختبار تلك: http://www.nature.com/nature/journal/v533/n7603/full/nature17967.html


البكتيريا مخلوقات رائعة وفيرة تعيش في كل موطن على الأرض تقريبًا ، بما في ذلك أجسادنا. على الرغم من أن بعضها ضار والبعض الآخر لا يبدو أن له أي تأثير على حياتنا ، إلا أن العديد من البكتيريا مفيدة للغاية. اكتشف الباحثون مؤخرًا بكتيريا التربة التي تنتج مضادًا حيويًا غير معروف سابقًا. لقد اكتشفوا أيضًا عائلة جديدة من المضادات الحيوية التي تصنعها كائنات التربة. يمكن أن تكون هذه الاكتشافات مهمة للغاية. نحن بحاجة ماسة إلى طرق جديدة لمكافحة الالتهابات البكتيرية لدى البشر ، لأن العديد من المضادات الحيوية الحالية تفقد فعاليتها.

التربة الصحية هي مصدر غني للبكتيريا. تشير الأبحاث إلى أن عددًا كبيرًا من هذه الميكروبات قد ينتج مواد كيميائية يمكن استخدامها كأدوية بشرية. يبحث العلماء بشغف في هذا المورد غير المستغل إلى حد كبير. في الولايات المتحدة ، قامت إحدى المنظمات بتجنيد الجمهور والمساعدة في العثور على عينات التربة لتحليلها.

زراعة بكتيريا التربة في أطباق بتري في المختبر


خلفية

تستخدم المضادات الحيوية بأشكال عديدة وكل منها يفرض متطلبات تصنيع مختلفة نوعًا ما. للعدوى البكتيرية على سطح الجلد أو العين أو الأذن ، يمكن استخدام المضاد الحيوي كمرهم أو كريم. إذا كانت العدوى داخلية ، فيمكن ابتلاع المضاد الحيوي أو حقنه مباشرة في الجسم. في هذه الحالات ، يتم توصيل المضاد الحيوي في جميع أنحاء الجسم عن طريق امتصاصه في مجرى الدم.

تختلف المضادات الحيوية كيميائيًا ، لذا فمن غير المقبول أنها تختلف أيضًا في أنواع العدوى التي تعالجها وطرق علاجها. بعض المضادات الحيوية تدمر البكتيريا من خلال التأثير على بنية خلاياها. يمكن أن يحدث هذا بإحدى طريقتين. أولاً ، يمكن للمضاد الحيوي أن يضعف جدران خلايا البكتيريا المعدية ، مما يؤدي إلى انفجارها. ثانيًا ، يمكن أن تتسبب المضادات الحيوية في تسرب محتويات الخلايا البكتيرية عن طريق إتلاف أغشية الخلايا. الطريقة الأخرى التي تعمل بها المضادات الحيوية هي التدخل في استقلاب البكتيريا. تتداخل بعض المضادات الحيوية مثل التتراسيكلين والإريثروميسين مع تخليق البروتين. المضادات الحيوية مثل ريفامبين تمنع التخليق الحيوي للحمض النووي. لا تزال المضادات الحيوية الأخرى ، مثل سلفوناميد أو تريميثوبريم لها تأثير إعاقة عام على استقلاب الخلية.

إن التطوير التجاري للمضادات الحيوية هو اقتراح طويل ومكلف. يبدأ البحث الأساسي المصمم لتحديد الكائنات الحية التي تنتج مركبات المضادات الحيوية. خلال هذه المرحلة ، يتم فحص آلاف الأنواع بحثًا عن أي علامة على عمل مضاد للجراثيم. عند العثور على أحد الأنواع ، يتم اختباره ضد مجموعة متنوعة من البكتيريا المعدية المعروفة. إذا كانت النتائج واعدة ، فإن الكائن الحي ينمو على نطاق واسع بحيث يمكن عزل المركب المسؤول عن تأثير المضاد الحيوي. هذا إجراء معقد لأنه تم بالفعل اكتشاف آلاف المواد من المضادات الحيوية. في كثير من الأحيان ، يجد العلماء أن مضاداتهم الحيوية الجديدة ليست فريدة من نوعها. إذا اجتازت المادة هذه المرحلة ، فيمكن إجراء مزيد من الاختبارات. يتضمن هذا عادةً اختبارات سريرية لإثبات أن المضاد الحيوي يعمل في الحيوانات والبشر وليس ضارًا. إذا تم اجتياز هذه الاختبارات ، يجب أن توافق إدارة الغذاء والدواء (FDA) على المضاد الحيوي كدواء جديد. قد تستغرق هذه العملية برمتها سنوات عديدة.

يعتمد إنتاج المضاد الحيوي على نطاق واسع على عملية التخمير. أثناء التخمير ، يتم زراعة كميات كبيرة من الكائن الحي المنتج للمضادات الحيوية. أثناء التخمير ، تنتج الكائنات الحية مادة المضاد الحيوي ، والتي يمكن بعد ذلك عزلها لاستخدامها كدواء. لكي يكون المضاد الحيوي الجديد مجديًا اقتصاديًا ، يجب أن يكون المصنعون قادرين على الحصول على عائد مرتفع من الدواء من عملية التخمير ، وأن يكونوا قادرين على عزله بسهولة. عادة ما تكون هناك حاجة لأبحاث مكثفة قبل أن يتم توسيع نطاق المضاد الحيوي الجديد تجاريًا.


تاريخ المضادات الحيوية

يمكن وصف تاريخ المضادات الحيوية في جزأين على النحو التالي:

التاريخ المبكر

  • استخدم اليونانيون والهنود القوالب ونباتات أخرى لعلاج الالتهابات.
  • في اليونان وصربيا ، كان الخبز المتعفن يستخدم تقليديا لعلاج الجروح والالتهابات.
  • تم استخدام التربة الدافئة في روسيا من قبل الفلاحين لعلاج الجروح المصابة.
  • أعطى الأطباء السومريون للمرضى حساء البيرة الممزوج بقذائف السلاحف وجلود الثعابين.
  • قام الأطباء البابليون بشفاء العيون باستخدام خليط من الصفراء والحليب الحامض.
  • استخدم الجيش السريلانكي كعكة الزيت (اللحوم الحلوة) كمجفف ومضاد للبكتيريا.

عام أصل وصف
1640 إنكلترا أوصى جون باركينجتون باستخدام العفن للعلاج في كتابه عن علم الأدوية
1870 إنكلترا لاحظ السير جون سكوت بوردون ساندرسون أن سائل الزراعة المغطى بالعفن لا ينتج بكتيريا
1871 إنكلترا قام جوزيف ليستر بتجربة التأثير المضاد للبكتيريا على الأنسجة البشرية على ما أسماه Penicillium glaucium
1875 إنكلترا أوضح جون تيندال للجمعية الملكية التأثير المضاد للبكتيريا لفطر البنسليوم
1877 فرنسا افترض لويس باستير أن البكتيريا يمكن أن تقتل بكتيريا أخرى (عصيات الجمرة الخبيثة)
1897 فرنسا قام إرنست دوتشيسن بشفاء خنازير غينيا المصابة من التيفود باستخدام العفن (Penicillium glaucium)
1928 إنكلترا اكتشف السير ألكسندر فليمنج إنزيم الليزوزيم والمضاد الحيوي البنسلين من فطر Penicillium notatum
1932 ألمانيا اكتشف غيرهارد دوماك Sulfonamidochrysoidine (Prontosil)
خلال عام 1940 و 39 و 50 و 39 تم اكتشاف الستربتومايسين والكلورامفينيكول والتتراسيكلين واستخدم سلمان واكسمان المصطلح & # 34 مضادات حيوية & # 34 لوصفها (1942)

السير الكسندر فليمنج

حدد السير ألكسندر فليمنج ، عالم الأحياء الاسكتلندي ، آفاقًا جديدة للمضادات الحيوية الحديثة من خلال اكتشافاته لإنزيم الليزوزيم (1921) والمضاد الحيوي البنسلين (1928). أدى اكتشاف البنسلين من فطر Penicillium notatum إلى إتقان علاج الالتهابات البكتيرية مثل الزهري والغرغرينا والسل. كما ساهم بشكل كبير في العلوم الطبية من خلال كتاباته حول مواضيع علم الجراثيم والمناعة والعلاج الكيميائي.

ولد ألكسندر فليمنج في مدينة لودون باسكتلندا في 6 أغسطس 1881 في عائلة تعمل بالزراعة. تابع دراسته في ريجنت ستريت بوليتكنيك بعد انتقال عائلته إلى لندن في عام 1895. التحق بكلية سانت ماري الطبية وأصبح مساعدًا باحثًا للسير ألمروث رايت الشهير بعد أن حصل على درجة امتياز في عام 1906. ) بميدالية ذهبية عام 1908 من جامعة لندن وحاضر في سانت مارت حتى عام 1914. خدم كقائد خلال الحرب العالمية الأولى وعمل في مستشفيات ساحة المعركة في فرنسا. بعد الحرب عاد إلى القديسة مريم عام 1918 وانتخب أستاذاً لعلم الجراثيم عام 1928.

اكتشاف المضادات الحيوية

& # 34One يجد في بعض الأحيان ما لا يبحث عنه # 34

(السير الكسندر فليمنج)

ألهمته أبحاثه ودراسته خلال مسيرته العسكرية لاكتشاف إنزيم مطهر طبيعيًا في عام 1921 ، والذي سماه الليزوزيم. توجد هذه المادة في الأنسجة والإفرازات مثل المخاط والدموع وبياض البيض ولكن لم يكن لها تأثير كبير على البكتيريا شديدة الضرر. بعد ست سنوات ، ونتيجة لبعض الصدفة الذكية ، تعثر في اكتشاف البنسلين. كان في عام 1928 عندما لاحظ أثناء تجربته على فيروس الأنفلونزا أن أحد الفطريات الشائعة ، Penicillium notatum ، قد دمر البكتيريا في لوحة استنبات المكورات العنقودية. عند التحقيق اللاحق ، اكتشف أن عصير العفن قد طور منطقة خالية من البكتيريا مما أعاق نمو المكورات العنقودية. كانت هذه المادة الفعالة المكتشفة حديثًا فعالة حتى عند تخفيفها حتى 800 مرة. أطلق عليها اسم البنسلين.

حصل على لقب فارس عام 1944 وحصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عام 1945 لإنجازاته غير العادية التي أحدثت ثورة في العلوم الطبية.

كيف تعمل المضادات الحيوية؟

تعمل أنواع مختلفة من المضادات الحيوية بإحدى الطريقتين التاليتين:

    مضاد حيوي مبيد للجراثيم يقتل البكتيريا بشكل عام إما عن طريق التدخل في تكوين جدار خلية البكتيريا أو محتوياتها الخلوية.

يعتبر البنسلين والدابتومايسين والفلوروكينولونات والميترونيدازول والنتروفورانتوين والكوتريموكسازول بعض الأمثلة على المضادات الحيوية المبيدة للجراثيم.

بعض المضادات الحيوية الكابحة للبكتيريا هي التتراسكلين ، والسلفوناميدات ، والسبيكتينوميسين ، والتريميثوبريم ، والكلورامفينيكول ، والماكروليدات ، واللينكوساميدات.


محتويات

تستخدم المضادات الحيوية لعلاج أو منع العدوى البكتيرية ، [12] وأحيانًا عدوى البروتوزوان. (الميترونيدازول فعال ضد عدد من الأمراض الطفيلية). عندما يُشتبه في أن العدوى مسؤولة عن مرض ما ولكن لم يتم تحديد العامل الممرض المسؤول ، يتم اعتماد علاج تجريبي. [13] يتضمن ذلك إعطاء مضاد حيوي واسع الطيف بناءً على العلامات والأعراض المقدمة وبدء النتائج المعملية المعلقة التي قد تستغرق عدة أيام. [12] [13]

عندما تكون الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض معروفة بالفعل أو تم تحديدها ، يمكن البدء في العلاج النهائي. عادة ما ينطوي ذلك على استخدام مضاد حيوي ضيق الطيف. يعتمد اختيار المضاد الحيوي أيضًا على تكلفته. تحديد الهوية أمر بالغ الأهمية لأنه يمكن أن يقلل من تكلفة وسمية العلاج بالمضادات الحيوية ويقلل أيضًا من احتمال ظهور مقاومة مضادات الميكروبات. [13] لتجنب الجراحة ، يمكن إعطاء المضادات الحيوية لالتهاب الزائدة الدودية الحاد غير المعقد. [14]

يمكن إعطاء المضادات الحيوية كإجراء وقائي ، وعادة ما يقتصر ذلك على السكان المعرضين للخطر مثل أولئك الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة (خاصة في حالات فيروس نقص المناعة البشرية للوقاية من الالتهاب الرئوي) ، والذين يتناولون الأدوية المثبطة للمناعة ، ومرضى السرطان ، والذين يخضعون للجراحة. [12] استخدامها في العمليات الجراحية للمساعدة في منع عدوى الشقوق. لها دور مهم في الوقاية من المضادات الحيوية للأسنان حيث قد يمنع استخدامها تجرثم الدم وما يترتب على ذلك من التهاب الشغاف. تستخدم المضادات الحيوية أيضًا لمنع العدوى في حالات قلة العدلات خاصة المرتبطة بالسرطان. [15] [16]

تحرير الإدارة

هناك العديد من طرق الإعطاء المختلفة للعلاج بالمضادات الحيوية. عادة ما تؤخذ المضادات الحيوية عن طريق الفم. في الحالات الأكثر شدة ، وخاصة الالتهابات الجهازية العميقة ، يمكن إعطاء المضادات الحيوية عن طريق الوريد أو عن طريق الحقن. [1] [13] حيث يسهل الوصول إلى موقع الإصابة ، يمكن إعطاء المضادات الحيوية موضعياً في شكل قطرات للعين على الملتحمة من أجل التهاب الملتحمة أو قطرات الأذن لعدوى الأذن والحالات الحادة لأذن السباح. يعد الاستخدام الموضعي أيضًا أحد خيارات العلاج لبعض الأمراض الجلدية بما في ذلك حب الشباب والتهاب النسيج الخلوي. [17] تشمل مزايا التطبيق الموضعي تحقيق تركيز عالٍ ومستدام من المضادات الحيوية في موقع الإصابة ، مما يقلل من إمكانية الامتصاص الجهازي والسمية ، وتقليل الأحجام الإجمالية للمضادات الحيوية المطلوبة ، وبالتالي تقليل خطر إساءة استخدام المضادات الحيوية. [18] تم الإبلاغ عن استخدام المضادات الحيوية الموضعية على أنواع معينة من الجروح الجراحية لتقليل خطر الإصابة بعدوى في موقع الجراحة. [19] ومع ذلك ، هناك بعض الأسباب العامة للقلق من الاستخدام الموضعي للمضادات الحيوية. قد يحدث بعض الامتصاص الجهازي للمضاد الحيوي ، حيث يصعب تحديد جرعة دقيقة من المضاد الحيوي ، وهناك أيضًا احتمال حدوث تفاعلات فرط الحساسية الموضعية أو حدوث التهاب الجلد التماسي. [18] يوصى بإعطاء المضادات الحيوية في أسرع وقت ممكن ، خاصة في حالات العدوى التي تهدد الحياة. العديد من أقسام الطوارئ تخزن المضادات الحيوية لهذا الغرض. [20]

تحرير الانتشار

يختلف استهلاك المضادات الحيوية بشكل كبير بين البلدان. حلل تقرير منظمة الصحة العالمية بشأن مراقبة استهلاك المضادات الحيوية المنشور في عام 2018 بيانات عام 2015 من 65 دولة. كما تم قياسه بالجرعات اليومية المحددة لكل 1000 ساكن في اليوم. وكان منغوليا أعلى معدل استهلاك بمعدل 64.4. كان لدى بوروندي أدنى مستوى عند 4.4. كانت الأموكسيسيلين والأموكسيسيلين / حمض الكلافولانيك هي الأكثر استهلاكًا. [21]

يتم فحص المضادات الحيوية بحثًا عن أي آثار سلبية قبل الموافقة على استخدامها السريري ، وعادة ما تعتبر آمنة وجيدة التحمل. ومع ذلك ، فقد ارتبطت بعض المضادات الحيوية بمدى واسع من الآثار الجانبية الضارة التي تتراوح من خفيفة إلى شديدة للغاية اعتمادًا على نوع المضاد الحيوي المستخدم ، والميكروبات المستهدفة ، والمريض على حدة. [22] [23] قد تعكس الآثار الجانبية الخصائص الدوائية أو السمية للمضاد الحيوي أو قد تنطوي على فرط الحساسية أو تفاعلات الحساسية. [4] تتراوح التأثيرات الضائرة من الحمى والغثيان إلى تفاعلات الحساسية الرئيسية ، بما في ذلك التهاب الجلد الضوئي والتأق. [24] غالبًا ما تكون ملامح الأمان للأدوية الجديدة غير مثبتة بشكل جيد مثل تلك التي لها تاريخ طويل من الاستخدام. [22]

تشمل الآثار الجانبية الشائعة الإسهال الناتج عن اضطراب تكوين الأنواع في الفلورا المعوية ، مما يؤدي ، على سبيل المثال ، إلى فرط نمو البكتيريا المسببة للأمراض ، مثل المطثية العسيرة. [٢٥] تناول البروبيوتيك أثناء العلاج بالمضادات الحيوية يمكن أن يساعد في منع الإسهال المرتبط بالمضادات الحيوية. [26] يمكن أن تؤثر مضادات البكتيريا أيضًا على الفلورا المهبلية ، وقد تؤدي إلى فرط نمو أنواع الخميرة من الجنس الكانديدا في منطقة الفرج والمهبل.[27] يمكن أن تنجم الآثار الجانبية الإضافية عن التفاعل مع الأدوية الأخرى ، مثل احتمال تلف الأوتار من إعطاء مضاد حيوي من الكينولون مع كورتيكوستيرويد جهازية. [28]

قد تؤدي بعض المضادات الحيوية أيضًا إلى إتلاف الميتوكوندريا ، وهي عضية مشتقة من البكتيريا موجودة في حقيقيات النوى ، بما في ذلك الخلايا البشرية. يتسبب تلف الميتوكوندريا في الإجهاد التأكسدي في الخلايا وقد تم اقتراحه كآلية للآثار الجانبية للفلوروكينولونات. [29] ومن المعروف أيضًا أنها تؤثر على البلاستيدات الخضراء. [30]

تحرير الارتباط مع السمنة

يرتبط التعرض للمضادات الحيوية في وقت مبكر من الحياة بزيادة كتلة الجسم لدى البشر ونماذج الفئران. [31] الحياة المبكرة هي فترة حرجة لتكوين الجراثيم المعوية ولتطور التمثيل الغذائي. [32] تعرضت الفئران للعلاج بالمضادات الحيوية الفرعية - إما بالبنسلين أو الفانكومايسين أو الكلورتيتراسيكلين ، مما أدى إلى تغيير تكوين ميكروبيوتا الأمعاء وكذلك قدراتها الأيضية. [33] أفادت إحدى الدراسات أن الفئران التي أعطيت جرعة منخفضة من البنسلين (1 ميكروغرام / غرام من وزن الجسم) حول الولادة وطوال عملية الفطام كان لديها كتلة جسم وكتلة دهنية متزايدة ، ونمو متسارع ، وتعبير كبدي متزايد عن الجينات المشاركة في تكون الشحم. بالمقارنة مع الفئران الضابطة. [34] بالإضافة إلى ذلك ، أدى تناول البنسلين مع نظام غذائي عالي الدهون إلى زيادة مستويات الأنسولين أثناء الصيام في الفئران. [34] ومع ذلك ، فمن غير الواضح ما إذا كانت المضادات الحيوية تسبب السمنة لدى البشر أم لا. لقد وجدت الدراسات علاقة بين التعرض المبكر للمضادات الحيوية (أقل من 6 أشهر) وزيادة كتلة الجسم (في 10 و 20 شهرًا). [35] وجدت دراسة أخرى أن نوع التعرض للمضادات الحيوية كان أيضًا مهمًا مع زيادة خطر زيادة الوزن في أولئك الذين تناولوا الماكروليدات مقارنة بالبنسلين والسيفالوسبورين. [36] لذلك ، هناك علاقة بين التعرض للمضادات الحيوية في وقت مبكر من العمر والسمنة لدى البشر ، ولكن لا يزال من غير الواضح ما إذا كانت هناك علاقة سببية أم لا. على الرغم من وجود علاقة بين استخدام المضادات الحيوية في الحياة المبكرة والسمنة ، إلا أن تأثير المضادات الحيوية على السمنة لدى البشر يحتاج إلى الموازنة بين الآثار المفيدة للعلاج الموضح سريريًا بالمضادات الحيوية في مرحلة الطفولة. [32]

تحرير حبوب منع الحمل

هناك عدد قليل من الدراسات التي يتم التحكم فيها جيدًا حول ما إذا كان استخدام المضادات الحيوية يزيد من خطر فشل موانع الحمل الفموية. [37] تشير غالبية الدراسات إلى أن المضادات الحيوية لا تتداخل مع حبوب منع الحمل ، [38] مثل الدراسات السريرية التي تشير إلى أن معدل فشل حبوب منع الحمل الناجم عن المضادات الحيوية منخفض جدًا (حوالي 1٪). [39] الحالات التي قد تزيد من خطر فشل موانع الحمل الفموية تشمل عدم الامتثال (عدم تناول حبوب منع الحمل) أو القيء أو الإسهال. اضطرابات الجهاز الهضمي أو تباين المرضى الداخليين في امتصاص موانع الحمل الفموية التي تؤثر على مستويات مصل إيثينيل إستراديول في الدم. [37] قد تكون النساء اللواتي يعانين من عدم انتظام الدورة الشهرية أكثر عرضة للفشل ويجب أن يُنصح باستخدام وسائل منع الحمل الاحتياطية أثناء العلاج بالمضادات الحيوية ولمدة أسبوع بعد اكتماله. في حالة الاشتباه في وجود عوامل خطر خاصة بالمريض لتقليل فعالية موانع الحمل الفموية ، يوصى باستخدام موانع الحمل الاحتياطية. [37]

في الحالات التي يُقترح فيها تأثير المضادات الحيوية على كفاءة حبوب منع الحمل ، مثل المضاد الحيوي ريفامبيسين واسع الطيف ، قد تكون هذه الحالات ناتجة عن زيادة أنشطة إنزيمات الكبد الكبدية مما يؤدي إلى زيادة انهيار المكونات النشطة للحبوب. . [38] كما تم اقتراح التأثيرات على الجراثيم المعوية ، والتي قد تؤدي إلى انخفاض امتصاص هرمون الاستروجين في القولون ، ولكن مثل هذه الاقتراحات كانت غير حاسمة ومثيرة للجدل. [40] [41] أوصى الأطباء بتطبيق تدابير إضافية لمنع الحمل أثناء العلاج باستخدام المضادات الحيوية التي يشتبه في تفاعلها مع موانع الحمل الفموية. [38] مزيد من الدراسات حول التفاعلات المحتملة بين المضادات الحيوية وحبوب منع الحمل (موانع الحمل الفموية) مطلوبة بالإضافة إلى التقييم الدقيق لعوامل الخطر الخاصة بالمريض لفشل حبوب منع الحمل الفموية المحتملة قبل استبعاد الحاجة إلى وسائل منع الحمل الاحتياطية. [37]

تحرير الكحول

قد تحدث تفاعلات بين الكحول وبعض المضادات الحيوية وقد تسبب آثارًا جانبية وتقلل من فعالية العلاج بالمضادات الحيوية. [42] [43] بينما من غير المحتمل أن يتعارض استهلاك الكحول المعتدل مع العديد من المضادات الحيوية الشائعة ، إلا أن هناك أنواعًا معينة من المضادات الحيوية التي قد يتسبب استهلاك الكحول معها في حدوث آثار جانبية خطيرة. [44] لذلك ، تعتمد المخاطر المحتملة من الآثار الجانبية والفعالية على نوع المضاد الحيوي الذي يتم تناوله. [45]

المضادات الحيوية مثل ميترونيدازول ، تينيدازول ، سيفاماندول ، لاتاموكسيف ، سيفوبيرازون ، سيفمينوكسيم ، فيورازوليدون ، تسبب تفاعلًا كيميائيًا يشبه الديسفلفرام مع الكحول عن طريق تثبيط تحللها بواسطة أسيتالديهيد ديهيدروجينيز ، مما قد يؤدي إلى القيء والغثيان وضيق التنفس. [44] بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تقليل فعالية الدوكسيسيكلين وسكسينات الإريثروميسين عن طريق استهلاك الكحول. [46] من التأثيرات الأخرى للكحول على نشاط المضادات الحيوية تغير نشاط إنزيمات الكبد التي تكسر مركب المضاد الحيوي. [47]

تعتمد النتيجة الناجحة للعلاج بمضادات الميكروبات باستخدام المركبات المضادة للبكتيريا على عدة عوامل. وتشمل هذه آليات دفاع المضيف ، وموقع الإصابة ، والخصائص الدوائية والديناميكية الدوائية للمضاد للبكتيريا. [48] ​​قد يعتمد نشاط مبيد الجراثيم لمضادات الجراثيم على مرحلة نمو البكتيريا ، وغالبًا ما يتطلب نشاطًا أيضيًا مستمرًا وانقسامًا للخلايا البكتيرية. [49] هذه النتائج مبنية على دراسات معملية ، وفي البيئات السريرية ثبت أيضًا أنها تقضي على العدوى البكتيرية. [48] ​​[50] بما أن نشاط مضادات الجراثيم يعتمد بشكل متكرر على تركيزها ، [51] في المختبر يشتمل توصيف النشاط المضاد للبكتيريا بشكل شائع على تحديد الحد الأدنى للتركيز المثبط والحد الأدنى لتركيز مبيد الجراثيم لمضاد للبكتيريا. [48] ​​[52] للتنبؤ بالنتائج السريرية ، عادة ما يتم الجمع بين النشاط المضاد للميكروبات لمضاد للبكتيريا مع ملف الحرائك الدوائية ، ويتم استخدام العديد من المعلمات الدوائية كواسمات لفعالية الدواء. [53]

العلاج المركب

في الأمراض المعدية الهامة ، بما في ذلك السل ، تم استخدام العلاج المركب (أي التطبيق المتزامن لمضادات حيوية أو أكثر) لتأخير أو منع ظهور المقاومة. في حالات العدوى البكتيرية الحادة ، توصف المضادات الحيوية كجزء من العلاج المركب لتأثيرها التآزري لتحسين نتائج العلاج لأن التأثير المشترك لكلا المضادات الحيوية أفضل من تأثيرهما الفردي. [54] [55] مقاومة للميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية يمكن معالجة الالتهابات بعلاج مركب من حمض الفوسيديك والريفامبيسين. [54] قد تكون المضادات الحيوية المستخدمة في توليفة معادية أيضًا وقد تكون التأثيرات المشتركة للمضادات الحيوية أقل مما لو تم إعطاء أحد المضادات الحيوية كعلاج وحيد. [54] على سبيل المثال ، يعتبر الكلورامفينيكول والتتراسيكلين من مضادات البنسلين. ومع ذلك ، يمكن أن يختلف هذا اعتمادًا على نوع البكتيريا. [56] بشكل عام ، فإن توليفات المضاد الحيوي الكابح للجراثيم والمضاد الحيوي للجراثيم تكون مضادة. [54] [55]

بالإضافة إلى الجمع بين أحد المضادات الحيوية ومضاد حيوي آخر ، يتم أحيانًا تناول المضادات الحيوية مع عوامل تعديل المقاومة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام المضادات الحيوية بيتا لاكتام مع مثبطات بيتا لاكتاماز ، مثل حمض الكلافولانيك أو سولباكتام ، عندما يصاب المريض بسلالة من البكتيريا منتجة لاكتاماز. [57]

عادة ما يتم تصنيف المضادات الحيوية على أساس آلية عملها أو تركيبتها الكيميائية أو طيف نشاطها. تستهدف معظم الوظائف البكتيرية أو عمليات النمو. [58] تلك التي تستهدف جدار الخلية البكتيرية (البنسلين والسيفالوسبورينات) أو غشاء الخلية (بوليميكسين) ، أو تتداخل مع الإنزيمات البكتيرية الأساسية (ريفاميسين ، ليبيارمايسين ، كينولون ، وسلفوناميدات) لها أنشطة مبيدة للجراثيم. مثبطات تخليق البروتين (الماكروليدات واللينكوزاميدات والتتراسيكلين) عادة ما تكون مضادة للجراثيم (باستثناء أمينوغليكوزيدات مبيد للجراثيم). [59] المزيد من التصنيف يعتمد على خصوصية الهدف. تستهدف المضادات الحيوية "ضيقة الطيف" أنواعًا معينة من البكتيريا ، مثل سالبة الجرام أو موجبة الجرام ، بينما تؤثر المضادات الحيوية واسعة النطاق على مجموعة واسعة من البكتيريا. بعد انقطاع دام 40 عامًا في اكتشاف فئات من المركبات المضادة للبكتيريا ، تم إدخال أربع فئات جديدة من المضادات الحيوية للاستخدام السريري في أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين: الببتيدات الدهنية الحلقية (مثل دابتومايسين) ، والجليسيل سيكلينات (مثل تيجيسيكلين) ، وأوكسازوليدينون (مثل: لينزوليد) ، وليبيارمايسين (مثل فيداكسوميسين). [60] [61]

مع التقدم في الكيمياء الطبية ، فإن معظم مضادات الجراثيم الحديثة عبارة عن تعديلات شبه صناعية لمركبات طبيعية مختلفة. [62] وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، المضادات الحيوية بيتا لاكتام ، والتي تشمل البنسلينات (التي تنتجها الفطريات في الجنس بنسيليوم) والسيفالوسبورينات والكاربابينيمات. المركبات التي لا تزال معزولة عن الكائنات الحية هي aminoglycosides ، في حين أن مضادات الجراثيم الأخرى - على سبيل المثال ، السلفوناميدات ، الكينولون ، والأوكسازوليدينون - يتم إنتاجها فقط عن طريق التخليق الكيميائي. [62] العديد من المركبات المضادة للبكتيريا عبارة عن جزيئات صغيرة نسبيًا بوزن جزيئي أقل من 1000 دالتون. [63]

منذ الجهود الرائدة الأولى التي بذلها هوارد فلوري وتشاين في عام 1939 ، أدت أهمية المضادات الحيوية ، بما في ذلك مضادات الجراثيم ، في الطب إلى إجراء بحث مكثف في مجال إنتاج مضادات الجراثيم على نطاق واسع. بعد فحص مضادات الجراثيم ضد مجموعة واسعة من البكتيريا ، يتم إنتاج المركبات الفعالة باستخدام التخمير ، عادة في ظروف هوائية شديدة. [ بحاجة لمصدر ]

ظهور مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية ظاهرة شائعة. غالبًا ما يعكس ظهور المقاومة العمليات التطورية التي تحدث أثناء العلاج بالمضادات الحيوية. قد يختار العلاج بالمضادات الحيوية سلالات بكتيرية ذات قدرة معززة فسيولوجيًا أو وراثيًا للبقاء على قيد الحياة بجرعات عالية من المضادات الحيوية. في ظل ظروف معينة ، قد يؤدي إلى نمو تفضيلي للبكتيريا المقاومة ، بينما يمنع الدواء نمو البكتيريا الحساسة. [64] على سبيل المثال ، تم إثبات الانتقاء المضاد للبكتيريا للسلالات التي اكتسبت سابقًا جينات مقاومة للجراثيم في عام 1943 من خلال تجربة Luria-Delbrück. [65] أصبحت المضادات الحيوية مثل البنسلين والإريثروميسين ، والتي كانت ذات فعالية عالية ضد العديد من الأنواع والسلالات البكتيرية ، أقل فاعلية بسبب زيادة مقاومة العديد من السلالات البكتيرية. [66]

قد تتخذ المقاومة شكل التحلل البيولوجي للأدوية ، مثل بكتيريا التربة المهينة للسلفاميثازين التي يتم إدخالها إلى السلفاميثازين من خلال براز الخنازير الطبي. [67] غالبًا ما ينتج بقاء البكتيريا عن مقاومة وراثية ، [68] ولكن نمو المقاومة لمضادات الجراثيم يحدث أيضًا من خلال النقل الأفقي للجينات. من المرجح أن يحدث النقل الأفقي في مواقع الاستخدام المتكرر للمضادات الحيوية. [69]

قد تفرض المقاومة المضادة للبكتيريا تكلفة بيولوجية ، وبالتالي تقليل ملاءمة السلالات المقاومة ، والتي يمكن أن تحد من انتشار البكتيريا المقاومة للبكتيريا ، على سبيل المثال ، في غياب المركبات المضادة للبكتيريا. ومع ذلك ، قد تعوض الطفرات الإضافية تكلفة اللياقة البدنية هذه ويمكن أن تساعد في بقاء هذه البكتيريا. [70]

تظهر بيانات الحفريات أن كلا من المضادات الحيوية ومقاومة المضادات الحيوية هي مركبات وآليات قديمة. [71] أهداف المضادات الحيوية المفيدة هي تلك التي تؤثر فيها الطفرات سلبًا على التكاثر البكتيري أو قابليتها للحياة. [72]

توجد عدة آليات جزيئية لمقاومة مضادات البكتيريا. قد تكون المقاومة الجوهرية للبكتيريا جزءًا من التركيب الجيني للسلالات البكتيرية. [73] [74] على سبيل المثال ، قد يكون هدف المضاد الحيوي غائبًا عن الجينوم البكتيري. تنتج المقاومة المكتسبة من طفرة في الكروموسوم البكتيري أو اكتساب دنا إضافي كروموسومي. [73] طورت البكتيريا المنتجة لمضادات الجراثيم آليات مقاومة ثبت أنها مشابهة للسلالات المقاومة لمضادات الجراثيم وربما انتقلت إليها. [75] [76] غالبًا ما يحدث انتشار المقاومة المضادة للبكتيريا من خلال الانتقال الرأسي للطفرات أثناء النمو وإعادة التركيب الجيني للحمض النووي عن طريق التبادل الجيني الأفقي. [68] على سبيل المثال ، يمكن تبادل الجينات المقاومة للبكتيريا بين سلالات أو أنواع بكتيرية مختلفة عبر البلازميدات التي تحمل جينات المقاومة هذه. [68] [77] يمكن أن تمنح البلازميدات التي تحمل العديد من جينات المقاومة المختلفة مقاومة للعديد من مضادات الجراثيم. [77] قد تحدث أيضًا المقاومة المتصالبة للعديد من مضادات الجراثيم عندما تنقل آلية المقاومة المشفرة بواسطة جين واحد المقاومة لأكثر من مركب مضاد للبكتيريا. [77]

السلالات والأنواع المقاومة للبكتيريا ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم "الجراثيم الخارقة" ، تساهم الآن في ظهور الأمراض التي تم التحكم فيها جيدًا لفترة من الوقت. على سبيل المثال ، تشكل السلالات البكتيرية الناشئة التي تسبب مرض السل والتي تقاوم العلاجات المضادة للبكتيريا الفعالة سابقًا العديد من التحديات العلاجية. يُقدر حدوث ما يقرب من نصف مليون حالة جديدة من السل المقاوم للأدوية المتعددة (MDR-TB) في جميع أنحاء العالم كل عام. [78] على سبيل المثال ، NDM-1 هو إنزيم تم تحديده حديثًا ينقل المقاومة البكتيرية لمجموعة واسعة من مضادات الجراثيم بيتا لاكتام. [79] صرحت وكالة حماية الصحة في المملكة المتحدة أن "معظم العزلات التي تحتوي على إنزيم NDM-1 تقاوم جميع المضادات الحيوية الوريدية القياسية لعلاج الالتهابات الشديدة." [80] في 26 مايو 2016 ، أ بكتريا قولونية تم التعرف على "البكتيريا الخارقة" في الولايات المتحدة مقاومة للكوليستين ، "خط الدفاع الأخير" للمضادات الحيوية. [81] [82]

تحرير سوء الاستخدام

لكل كتاب العناية المركزة "القاعدة الأولى للمضادات الحيوية هي محاولة عدم استخدامها ، والقاعدة الثانية هي محاولة عدم استخدام الكثير منها". [83] ساهم العلاج غير المناسب بالمضادات الحيوية والإفراط في استخدام المضادات الحيوية في ظهور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. يعد وصف المضادات الحيوية ذاتيًا مثالًا على سوء الاستخدام. [84] كثيرًا ما يتم وصف العديد من المضادات الحيوية لعلاج الأعراض أو الأمراض التي لا تستجيب للمضادات الحيوية أو التي من المحتمل أن يتم حلها دون علاج. أيضًا ، يتم وصف المضادات الحيوية غير الصحيحة أو دون المستوى الأمثل لبعض أنواع العدوى البكتيرية. [22] [84] ارتبط الإفراط في استخدام المضادات الحيوية ، مثل البنسلين والإريثروميسين ، بمقاومة المضادات الحيوية الناشئة منذ الخمسينيات. [66] [85] كما ارتبط الاستخدام الواسع النطاق للمضادات الحيوية في المستشفيات بزيادة السلالات البكتيرية والأنواع التي لم تعد تستجيب للعلاج بالمضادات الحيوية الأكثر شيوعًا. [85]

تشمل الأشكال الشائعة لإساءة استخدام المضادات الحيوية الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية الوقائية عند المسافرين وفشل المهنيين الطبيين في وصف الجرعة الصحيحة من المضادات الحيوية على أساس وزن المريض وتاريخ الاستخدام السابق. تشمل الأشكال الأخرى لسوء الاستخدام الفشل في أخذ الدورة الموصوفة بالكامل من المضاد الحيوي ، والجرعة غير الصحيحة والإعطاء ، أو عدم الراحة من أجل الشفاء الكافي. العلاج غير المناسب بالمضادات الحيوية ، على سبيل المثال ، هو وصفة طبية لعلاج الالتهابات الفيروسية مثل نزلات البرد. وجدت إحدى الدراسات حول التهابات الجهاز التنفسي أن "الأطباء كانوا أكثر عرضة لوصف المضادات الحيوية للمرضى الذين بدا أنهم يتوقعونها". [86] يمكن للتدخلات متعددة العوامل التي تستهدف كل من الأطباء والمرضى أن تقلل من الوصفات الطبية غير الملائمة للمضادات الحيوية. [87] [88] يعتبر الافتقار إلى الاختبارات التشخيصية السريعة للرعاية ، خاصة في الأماكن محدودة الموارد ، أحد العوامل المحركة لسوء استخدام المضادات الحيوية. [89]

تضغط العديد من المنظمات المعنية بمقاومة مضادات الميكروبات للقضاء على الاستخدام غير الضروري للمضادات الحيوية. [84] تمت معالجة قضايا إساءة استخدام المضادات الحيوية والإفراط في استخدامها من خلال تشكيل فريق العمل الأمريكي المشترك بين الوكالات المعني بمقاومة مضادات الميكروبات. تهدف فرقة العمل هذه إلى معالجة مقاومة مضادات الميكروبات بفعالية ، ويتم تنسيقها من قبل المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها ، وإدارة الغذاء والدواء (FDA) ، والمعاهد الوطنية للصحة ، بالإضافة إلى وكالات أمريكية أخرى. [90] مجموعة حملة المنظمات غير الحكومية هي حافظ على عمل المضادات الحيوية. [91] في فرنسا ، بدأت حملة حكومية بعنوان "المضادات الحيوية ليست تلقائية" في عام 2002 وأدت إلى انخفاض ملحوظ في وصفات المضادات الحيوية غير الضرورية ، خاصة عند الأطفال. [92]

أدى ظهور مقاومة المضادات الحيوية إلى فرض قيود على استخدامها في المملكة المتحدة في عام 1970 (تقرير سوان 1969) ، وحظر الاتحاد الأوروبي استخدام المضادات الحيوية كعوامل ترويج للنمو منذ عام 2003. [93] علاوة على ذلك ، هناك العديد من المنظمات (بما في ذلك منظمة الصحة العالمية ، والأكاديمية الوطنية للعلوم ، وإدارة الغذاء والدواء الأمريكية) دعت إلى تقييد كمية استخدام المضادات الحيوية في الإنتاج الحيواني الغذائي. [94] ومع ذلك ، هناك عادة تأخيرات في الإجراءات التنظيمية والتشريعية للحد من استخدام المضادات الحيوية ، والتي تُعزى جزئيًا إلى المقاومة ضد مثل هذا التنظيم من قبل الصناعات التي تستخدم المضادات الحيوية أو تبيعها ، وإلى الوقت اللازم للبحث لاختبار الروابط السببية بين استخدامها و مقاومة لهم. تم اقتراح مشروعي قانون اتحاديين (S.742 [95] و HR 2562 [96]) يهدفان إلى التخلص التدريجي من الاستخدام غير العلاجي للمضادات الحيوية في حيوانات الطعام الأمريكية ، لكن لم يتم تمريرهما. [95] [96] تمت المصادقة على هذه القوانين من قبل منظمات الصحة العامة والطبية ، بما في ذلك جمعية الممرضات الأمريكية الشاملة ، والجمعية الطبية الأمريكية ، والجمعية الأمريكية للصحة العامة. [97] [98]

على الرغم من تعهدات شركات الأغذية والمطاعم بتقليل أو القضاء على اللحوم التي تأتي من الحيوانات المعالجة بالمضادات الحيوية ، فإن شراء المضادات الحيوية لاستخدامها في حيوانات المزرعة يتزايد كل عام. [99]

كان هناك استخدام واسع النطاق للمضادات الحيوية في تربية الحيوانات. في الولايات المتحدة ، أثيرت مسألة ظهور سلالات بكتيرية مقاومة للمضادات الحيوية بسبب استخدام المضادات الحيوية في الماشية من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) في عام 1977. في مارس 2012 ، محكمة مقاطعة الولايات المتحدة للمنطقة الجنوبية من نيويورك ، حكم في دعوى رفعها مجلس الدفاع عن الموارد الطبيعية وآخرين ، أمرت إدارة الغذاء والدواء بإلغاء الموافقات على استخدام المضادات الحيوية في الماشية ، الأمر الذي انتهك لوائح إدارة الغذاء والدواء. [100]

أظهرت الدراسات أن المفاهيم الخاطئة الشائعة حول فعالية وضرورة المضادات الحيوية لعلاج الأمراض الخفيفة الشائعة تساهم في الإفراط في استخدامها. [101] [102]

قبل أوائل القرن العشرين ، كانت علاجات العدوى تعتمد أساسًا على الفولكلور الطبي.تم وصف الخلطات ذات الخصائص المضادة للميكروبات التي استخدمت في علاج العدوى منذ أكثر من 2000 عام. [103] استخدمت العديد من الثقافات القديمة ، بما في ذلك قدماء المصريين والإغريق القدماء ، العفن والمواد النباتية المختارة خصيصًا لعلاج العدوى. [104] [105] وُجد أن المومياوات النوبية التي تمت دراستها في التسعينيات تحتوي على مستويات كبيرة من التتراسيكلين. كان من المفترض أن تكون الجعة التي تم تخميرها في ذلك الوقت هي المصدر. [106]

بدأ استخدام المضادات الحيوية في الطب الحديث باكتشاف المضادات الحيوية الاصطناعية المشتقة من الأصباغ. [58] [107] [108] [109] [110]

المضادات الحيوية الاصطناعية المشتقة من الأصباغ Edit

بدأ العلاج الكيميائي بالمضادات الحيوية الاصطناعية كعلم وتطوير لمضادات الجراثيم في ألمانيا مع بول إيرليش في أواخر ثمانينيات القرن التاسع عشر. [58] أشار إيرليش إلى أن بعض الأصباغ يمكن أن تلون الخلايا البشرية أو الحيوانية أو البكتيرية ، بينما لا تلون الصبغات الأخرى. ثم اقترح فكرة أنه قد يكون من الممكن إنتاج مواد كيميائية تعمل كدواء انتقائي من شأنه أن يرتبط بالبكتيريا ويقتلها دون الإضرار بالمضيف البشري. بعد فحص مئات الأصباغ ضد كائنات مختلفة ، في عام 1907 ، اكتشف عقارًا مفيدًا طبيًا ، وهو أول مركب مركب عضوي مضاد للبكتيريا سالفارسان ، [58] [107] [108] يسمى الآن arsphenamine.

كان هذا بداية لعصر العلاج المضاد للبكتيريا الذي بدأ باكتشاف سلسلة من المضادات الحيوية الاصطناعية المشتقة من الزرنيخ بواسطة كل من ألفريد بيرثيم وإيرليش في عام 1907. [109] [110] جرب إيرليش وبيرثيم العديد من المواد الكيميائية المشتقة من الأصباغ للمعالجة داء المثقبيات في الفئران وعدوى spirochaeta في الأرانب. بينما كانت مركباتهم المبكرة شديدة السمية ، حقق إيرليش وساهاتشيرو هاتا ، عالم البكتيريا الياباني الذي يعمل مع إيرليش في البحث عن دواء لعلاج مرض الزهري ، نجاحًا مع المركب 606 في سلسلة تجاربهم. في عام 1910 ، أعلن إيرليش وهاتا عن اكتشافهما ، والذي أطلقوا عليه اسم العقار "606" ، في مؤتمر الطب الباطني في فيسبادن. [111] بدأت شركة Hoechst في تسويق المركب في نهاية عام 1910 تحت اسم Salvarsan ، المعروف الآن باسم arsphenamine. [111] تم استخدام الدواء لعلاج مرض الزهري في النصف الأول من القرن العشرين. في عام 1908 ، حصل إيرليش على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لمساهماته في علم المناعة. [112] تم ترشيح هاتا لجائزة نوبل في الكيمياء عام 1911 وجائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب عامي 1912 و 1913. [113]

تم تطوير أول عقار سلفوناميد وأول دواء مضاد للجراثيم نشط بشكل نظامي ، برونتوسيل ، من قبل فريق بحث بقيادة جيرهارد دوماك في عام 1932 أو 1933 في مختبرات باير في تكتل IG Farben في ألمانيا ، [110] [114] [108] والتي من أجلها حصل Domagk على جائزة نوبل عام 1939 في علم وظائف الأعضاء أو الطب. [١١٥] السلفانيلاميد ، العقار الفعال في برونتوسيل ، غير قابل لبراءة اختراع لأنه كان مستخدمًا بالفعل في صناعة الأصباغ لعدة سنوات. [114] برونتوسيل كان له تأثير واسع نسبيًا ضد المكورات موجبة الجرام ، ولكن ليس ضد البكتيريا المعوية. تم تحفيز البحث بسرعة من خلال نجاحه. فتح اكتشاف وتطوير عقار السلفوناميد هذا عصر مضادات الجراثيم. [116] [117]

تحرير البنسلين والمضادات الحيوية الطبيعية الأخرى

تم الإبلاغ عن ملاحظات حول نمو بعض الكائنات الحية الدقيقة التي تمنع نمو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى منذ أواخر القرن التاسع عشر. أدت هذه الملاحظات حول المضادات الحيوية بين الكائنات الحية الدقيقة إلى اكتشاف مضادات الجراثيم الطبيعية. لاحظ لويس باستير ، "إذا تمكنا من التدخل في العداء الملحوظ بين بعض البكتيريا ، فربما يكون ذلك بمثابة أعظم الآمال في العلاج". [118]

في عام 1874 ، لاحظ الطبيب السير ويليام روبرتس أن ثقافات العفن البنسيليوم الجلوكوم التي تستخدم في صنع بعض أنواع الجبن الأزرق لم تظهر عليها تلوث جرثومي. [119] في عام 1876 ، ساهم الفيزيائي جون تيندال أيضًا في هذا المجال. [120]

في عام 1895 ، نشر الطبيب الإيطالي فينتشنزو تيبيريو ورقة بحثية عن القوة المضادة للبكتيريا لبعض مستخلصات العفن. [121]

في عام 1897 ، قدم طالب الدكتوراه إرنست دوتشيسن أطروحة ، "مساهمة في l'étude de la concurrence vitale chez les micro-organismes: antagonisme entre les moisissures et les microbes"(المساهمة في دراسة المنافسة الحيوية في الكائنات الحية الدقيقة: العداء بين العفن والميكروبات) ، [122] أول عمل علمي معروف للنظر في القدرات العلاجية للقوالب الناتجة عن نشاطها المضاد للميكروبات. في أطروحته ، اقترح دوتشيسن أن البكتيريا والعفن يخوضان معركة دائمة من أجل البقاء ، لاحظ دوتشيسن ذلك بكتريا قولونية تم القضاء عليه من قبل البنسيليوم الجلوكوم عندما نما كلاهما في نفس الثقافة. كما لاحظ أنه عندما قام بتلقيح حيوانات المختبر بجرعات قاتلة من عصيات التيفوئيد سويًا البنسيليوم الجلوكوم، لم تصاب الحيوانات بالتيفود. لسوء الحظ ، منعته الخدمة العسكرية لدوتشيسن بعد حصوله على شهادته من إجراء أي بحث إضافي. [123] مات دوتشيسن من مرض السل ، وهو مرض يعالج الآن بالمضادات الحيوية. [123]

في عام 1928 ، افترض السير ألكسندر فليمنج وجود البنسلين ، وهو جزيء ينتجه بعض العفن الذي يقتل أو يوقف نمو أنواع معينة من البكتيريا. كان فليمنغ يعمل على ثقافة البكتيريا المسببة للأمراض عندما لاحظ جراثيم العفن الأخضر ، أقحوان البنسليوم، في إحدى لوحات ثقافته. ولاحظ أن وجود العفن يقتل أو يمنع نمو البكتيريا. [124] افترض فليمنج أن العفن يجب أن يفرز مادة مضادة للبكتيريا ، والتي أطلق عليها اسم البنسلين في عام 1928. يعتقد فليمنج أن خصائصه المضادة للبكتيريا يمكن استغلالها في العلاج الكيميائي. قام في البداية بتمييز بعض خصائصه البيولوجية ، وحاول استخدام مستحضر خام لعلاج بعض الالتهابات ، لكنه لم يتمكن من مواصلة تطويره دون مساعدة الكيميائيين المدربين. [125] [126]

نجح إرنست تشين وهوارد فلوري وإدوارد أبراهام في تنقية البنسلين الأول ، البنسلين جي ، في عام 1942 ، لكنه لم يصبح متاحًا على نطاق واسع خارج جيش الحلفاء قبل عام 1945. وفي وقت لاحق ، طور نورمان هيتلي تقنية الاستخراج الخلفي لتنقية البنسلين بكميات كبيرة بكفاءة . اقترح أبراهام التركيب الكيميائي للبنسلين لأول مرة في عام 1942 [127] ثم تم تأكيده لاحقًا من قبل دوروثي كروفوت هودجكين في عام 1945. أظهر البنسلين المنقى نشاطًا قويًا مضادًا للبكتيريا ضد مجموعة واسعة من البكتيريا وكان له سمية منخفضة لدى البشر. علاوة على ذلك ، لم يتم تثبيط نشاطه بواسطة المكونات البيولوجية مثل القيح ، على عكس السلفوناميدات الاصطناعية. (انظر أدناه) أدى تطوير البنسلين إلى تجديد الاهتمام بالبحث عن مركبات المضادات الحيوية ذات الفعالية والسلامة المماثلة. [128] من أجل تطويرهم الناجح للبنسلين ، الذي اكتشفه فليمنج بالصدفة ولكنه لم يستطع تطوير نفسه ، كعقار علاجي ، تقاسم تشين وفلوري جائزة نوبل في الطب لعام 1945 مع فليمنج. [129]

نسب فلوري الفضل إلى رينيه دوبوس في ريادته لنهج البحث المتعمد والمنهجي عن المركبات المضادة للبكتيريا ، والذي أدى إلى اكتشاف الجراميسيدين وأعاد إحياء أبحاث فلوري في البنسلين. [130] في عام 1939 ، بالتزامن مع بداية الحرب العالمية الثانية ، أبلغ دوبوس عن اكتشاف أول مضاد حيوي مشتق طبيعيًا ، تيروثريسين ، وهو مركب يحتوي على 20٪ جرامايسيدين و 80٪ تيروسيدين من Bacillus brevis. كان من أوائل المضادات الحيوية المصنعة تجاريًا وكان فعالًا جدًا في علاج الجروح والقروح خلال الحرب العالمية الثانية. [130] ومع ذلك ، لا يمكن استخدام الجراميسيدين بشكل منهجي بسبب السمية. أثبت التيروسيدين أيضًا أنه شديد السمية للاستخدام الجهازي. لم يتم تقاسم نتائج البحث التي تم الحصول عليها خلال تلك الفترة بين دول المحور وقوى الحلفاء خلال الحرب العالمية الثانية والوصول المحدود خلال الحرب الباردة. [131]

أواخر القرن العشرين

خلال منتصف القرن العشرين ، زاد عدد المضادات الحيوية الجديدة التي تم إدخالها للاستخدام الطبي زيادة كبيرة. من عام 1935 إلى عام 1968 ، تم إطلاق 12 فئة جديدة. ومع ذلك ، بعد ذلك ، انخفض عدد الفصول الجديدة بشكل ملحوظ ، مع إدخال فصلين جديدين فقط بين عامي 1969 و 2003. [132]

علم أصل الكلمة من الكلمات "مضاد حيوي" و "مضاد للجراثيم"

تم تقديم مصطلح "antibiosis" ، والذي يعني "ضد الحياة" ، من قبل عالم البكتيريا الفرنسي جان بول فويليمين Jean Paul Vuillemin كاسم وصفي للظاهرة التي أظهرتها هذه الأدوية المضادة للبكتيريا المبكرة. [58] [133] [134] تم وصف مضادات الجراثيم لأول مرة في عام 1877 في البكتيريا عندما لاحظ لويس باستير وروبرت كوخ أن العصيات المحمولة جوًا يمكن أن تمنع نمو البكتيريا. عصيات الجمرة الخبيثة. [133] [135] تمت إعادة تسمية هذه الأدوية فيما بعد بالمضادات الحيوية بواسطة سلمان واكسمان ، عالم الأحياء الدقيقة الأمريكي ، في عام 1947. [136]

المصطلح مضاد حيوي تم استخدامه لأول مرة في عام 1942 من قبل سلمان واكسمان ومعاونيه في مقالات المجلات لوصف أي مادة تنتجها الكائنات الحية الدقيقة التي تتعارض مع نمو الكائنات الحية الدقيقة الأخرى في حالة تخفيف عالية. [133] [137] استبعد هذا التعريف المواد التي تقتل البكتيريا ولكنها لا تنتجها الكائنات الحية الدقيقة (مثل العصائر المعدية وبيروكسيد الهيدروجين). كما استبعدت المركبات الاصطناعية المضادة للبكتيريا مثل السلفوناميدات. في الاستخدام الحالي ، يتم تطبيق مصطلح "مضاد حيوي" على أي دواء يقتل البكتيريا أو يمنع نموها ، بغض النظر عما إذا كان هذا الدواء ينتج عن كائن حي دقيق أم لا. [138] [139]

مصطلح "مضاد حيوي" مشتق من مضاد + βιωτικός (biōtikos) ، "صالح للحياة ، مفعم بالحيوية" ، [140] والذي يأتي من βίωσις (ثنائية) ، "طريقة الحياة" ، [141] وذلك من βίος (السير)، "الحياة". [47] [142] مصطلح "مضاد للجراثيم" مشتق من اليونانية ἀντί (مضاد) ، "ضد" [143] + βακτήριον (باكتيريون) ، تصغير βακτηρία (باكتوريا) ، "عصا ، قصب" ، [144] لأن البكتيريا الأولى التي تم اكتشافها كانت قضيب.

ذكرت كل من منظمة الصحة العالمية وجمعية الأمراض المعدية الأمريكية أن خط أنابيب المضادات الحيوية الضعيف لا يتناسب مع قدرة البكتيريا المتزايدة على تطوير المقاومة. [145] [146] أشار تقرير جمعية الأمراض المعدية الأمريكية إلى أن عدد المضادات الحيوية الجديدة المعتمدة للتسويق سنويًا قد تناقص وحدد سبعة مضادات حيوية ضد العصيات سالبة الجرام حاليًا في المرحلة 2 أو المرحلة 3 من التجارب السريرية. ومع ذلك ، فإن هذه الأدوية لم تعالج الطيف الكامل لمقاومة العصيات سالبة الجرام. [147] [148] وفقًا لمنظمة الصحة العالمية واحد وخمسون كيانًا علاجيًا جديدًا - المضادات الحيوية (بما في ذلك التوليفات) ، في المرحلة 1-3 من التجارب السريرية اعتبارًا من مايو 2017. [145] لا تزال المضادات الحيوية التي تستهدف مسببات الأمراض إيجابية الجرام المقاومة للأدوية مرتفعة أولوية. [149] [145]

حصل عدد قليل من المضادات الحيوية على ترخيص تسويق في السنوات السبع الماضية. سيفالوسبورين سيفارولين و lipoglycopeptides oritavancin و telavancin لعلاج التهاب الجلد البكتيري الحاد وعدوى بنية الجلد والالتهاب الرئوي البكتيري المكتسب من المجتمع. [150] تمت الموافقة أيضًا على استخدام دالبافانسين الدهني وأوكسازوليدينون تديزوليد في علاج التهاب الجلد الجرثومي الحاد وعدوى بنية الجلد. الأول في فئة جديدة من المضادات الحيوية كبيرة الحلقات ضيقة الطيف ، فيداكسوميسين ، تمت الموافقة عليه لعلاج جيم صعب التهاب القولون. [150] تشتمل تركيبات مثبطات السيفالوسبورين-لاكتاماز الجديدة المعتمدة أيضًا على سيفتازيديم-أفيباكتام وسفتولوزان-أفيباكتام لعلاج عدوى المسالك البولية المعقدة والعدوى داخل البطن. [150]

    / tazobactam (CXA-201 CXA-101 / tazobactam): تركيبة مثبطات Antipseudomonalcephalosporin / β-lactamase (مثبط تخليق جدار الخلية). تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 19 ديسمبر 2014. / أفيباكتام (سيفتازيديم / NXL104): تركيبة مثبطات السيفالوسبورين / بيتا لاكتاماز (مثبط تخليق جدار الخلية). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 25 فبراير 2015. / أفيباكتام (CPT-avibactam ceftaroline / NXL104): تركيبة مضادة لـ MRSA السيفالوسبورين / مثبط بيتا لاكتاماز (مثبط تخليق جدار الخلية). : سيفالوسبورين سيدروفور. [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 14 نوفمبر 2019. / relebactam: تركيبة مثبطات carbapenem / β-lactamase (مثبط تخليق جدار الخلية). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 16 يوليو 2019.: تركيبة مثبطات كاربابينيم / بيتا لاكتاماز (مثبط تخليق جدار الخلية). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 29 أغسطس 2017.: كينولون (مثبط تخليق الحمض النووي). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 19 يونيو 2017. (ACHN-490): مشتق أمينوغليكوزيد شبه اصطناعي (مثبط تخليق البروتين). [151] وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 25 يونيو 2018. (TP-434): مشتق التتراسيكلين الاصطناعي (مثبط تخليق البروتين الذي يستهدف الريبوسومات البكتيرية). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 27 أغسطس 2018.: مشتق التتراسيكلين شبه الاصطناعي (مثبط تخليق البروتين الذي يستهدف الريبوسومات البكتيرية). [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 2 أكتوبر 2018.: مضاد حيوي بلوروموتيلين. [151] تمت الموافقة على إدارة الغذاء والدواء الأمريكية في 19 أغسطس 2019. (PMX-30063): محاكاة بروتين الدفاع عن الببتيد (تمزق غشاء الخلية). في المرحلة 2.

تشمل التحسينات الممكنة توضيح لوائح التجارب السريرية من قبل إدارة الغذاء والدواء. علاوة على ذلك ، يمكن للحوافز الاقتصادية المناسبة إقناع شركات الأدوية بالاستثمار في هذا المسعى. [148] في الولايات المتحدة ، تم تقديم قانون تطوير المضادات الحيوية لتحسين علاج المرضى (ADAPT) بهدف التتبع السريع لتطوير الأدوية للمضادات الحيوية لمكافحة التهديد المتزايد من "الجراثيم الخارقة". بموجب هذا القانون ، يمكن لإدارة الغذاء والدواء الأمريكية الموافقة على المضادات الحيوية ومضادات الفطريات التي تعالج الالتهابات التي تهدد الحياة بناءً على التجارب السريرية الأصغر. سيراقب مركز السيطرة على الأمراض استخدام المضادات الحيوية والمقاومة الناشئة ، ونشر البيانات. ستوفر عملية وضع العلامات على المضادات الحيوية من قِبل إدارة الغذاء والدواء ، "المعايير التفسيرية لاختبار الحساسية للكائنات الميكروبية" أو "نقاط التوقف" ، بيانات دقيقة لمتخصصي الرعاية الصحية. [152] وفقًا لألان كوكيل ، كبير مديري البرامج الصحية في The Pew Charitable Trusts ، "من خلال السماح لمطوري الأدوية بالاعتماد على مجموعات بيانات أصغر ، وتوضيح سلطة إدارة الغذاء والدواء في تحمل مستوى أعلى من عدم اليقين بشأن هذه الأدوية عند القيام بالمخاطر / الفوائد حسب الحساب ، فإن ADAPT ستجعل التجارب السريرية أكثر جدوى ". [153]

نظرًا لأن السلالات البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية تستمر في الظهور والانتشار ، فهناك حاجة مستمرة لتطوير علاجات جديدة مضادة للبكتيريا. تشمل الاستراتيجيات الحالية الأساليب التقليدية القائمة على الكيمياء مثل اكتشاف الأدوية القائمة على المنتجات الطبيعية ، [154] [155] المناهج الجديدة القائمة على الكيمياء مثل تصميم الأدوية ، [156] [157] الأساليب التقليدية القائمة على البيولوجيا مثل العلاج بالجلوبيولين المناعي ، [ 158] [159] والنهج التجريبية القائمة على البيولوجيا مثل العلاج بالعاثيات ، [160] [161] زرع الجراثيم البرازية ، [158] [162] المعالجات القائمة على الحمض النووي الريبي المضادة المعنى ، [158] [159] والمستندة إلى CRISPR-Cas9 العلاجات. [158] [159] [163]

تحرير اكتشاف المضادات الحيوية القائمة على المنتجات الطبيعية

معظم المضادات الحيوية المستخدمة حاليًا هي منتجات طبيعية أو مشتقات منتجات طبيعية ، [155] [164] وبكتيرية ، [165] [166] فطرية ، [154] [167] نبات [168] [169] [170] [171] ] والحيوانية [154] [172] يتم فحص المستخلصات بحثًا عن مضادات حيوية جديدة. يمكن اختيار الكائنات الحية للاختبار بناءً على الأسباب البيئية أو العرقية الطبية أو الجينومية أو التاريخية. [155] يتم فحص النباتات الطبية ، على سبيل المثال ، على أساس أنها تستخدم من قبل المعالجين التقليديين لمنع أو علاج العدوى ، وبالتالي قد تحتوي على مركبات مضادة للبكتيريا. [173] [174] أيضًا ، يتم فحص بكتيريا التربة على أساس أنها ، تاريخيًا ، كانت مصدرًا غنيًا جدًا بالمضادات الحيوية (مع 70 إلى 80٪ من المضادات الحيوية المستخدمة حاليًا مشتقة من الفطريات الشعاعية). [155] [175]

بالإضافة إلى فحص المنتجات الطبيعية بحثًا عن النشاط المضاد للبكتيريا المباشر ، يتم فحصها أحيانًا للتحقق من قدرتها على قمع مقاومة المضادات الحيوية وتحمل المضادات الحيوية. [174] [176] على سبيل المثال ، تمنع بعض المستقلبات الثانوية مضخات تدفق الدواء ، وبالتالي زيادة تركيز المضاد الحيوي القادر على الوصول إلى هدفه الخلوي وتقليل المقاومة البكتيرية للمضاد الحيوي. [174] [177] تشمل المنتجات الطبيعية المعروفة بتثبيط مضخات التدفق البكتيري اللايسيرغول القلوي ، [178] الكاروتينويدات الكابسانثين والكبسوروبين ، [179] والفلافونويد والروتينون والكريسين. [179] المنتجات الطبيعية الأخرى ، هذه المرة المستقلبات الأولية بدلاً من المستقلبات الثانوية ، قد ثبت أنها تقضي على تحمل المضادات الحيوية. على سبيل المثال ، يقلل الجلوكوز والمانيتول والفركتوز من تحمل المضادات الحيوية في الإشريكية القولونية و المكورات العنقودية الذهبية، مما يجعلها أكثر عرضة للقتل بالمضادات الحيوية أمينوغليكوزيد. [176]

قد يتم فحص المنتجات الطبيعية للقدرة على قمع عوامل الضراوة البكتيرية أيضًا. عوامل الضراوة هي الجزيئات والهياكل الخلوية والأنظمة التنظيمية التي تمكن البكتيريا من التهرب من دفاعات الجسم المناعية (مثل اليورياز والستافيلوكسانثين) ، والتحرك نحو الخلايا البشرية و / أو الالتصاق بها و / أو غزوها (مثل النوع الرابع الشعيرات ، اللاصقات ، الداخلية) ، التنسيق تنشيط جينات الفوعة (مثل استشعار النصاب) ، وتسبب المرض (مثل السموم الخارجية). [158] [171] [180] [181] تشمل الأمثلة على المنتجات الطبيعية ذات النشاط المضاد للفيروسات الفلافونويد إيبيغالوكاتشين جالاتي (الذي يثبط الليستريوليسين O) ، [180] الكينون تيترينجومايسين (الذي يثبط الستافيلوكسانثين) ، [181] وسيسكيتيربين زيرومبون (الذي يمنع راكدة بومانية الحركية). [182]

علاج الغلوبولين المناعي

تم استخدام الأجسام المضادة (الغلوبولين المناعي المضاد للكزاز) في علاج الكزاز والوقاية منه منذ عام 1910 ، [183] ​​ولا يزال هذا النهج وسيلة مفيدة للسيطرة على الأمراض البكتيرية. على سبيل المثال ، تمت الموافقة على الجسم المضاد أحادي النسيلة bezlotoxumab من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية و EMA للتكرار المطثية العسيرة العدوى ، والأجسام المضادة وحيدة النسيلة الأخرى قيد التطوير (على سبيل المثال AR-301 للمعالجة المساعدة لـ بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية الالتهاب الرئوي المصاحب لجهاز التنفس الصناعي). تعمل علاجات الجسم المضاد من خلال الارتباط بالسموم الخارجية البكتيرية وعوامل الفوعة الأخرى وتحييدها. [158] [159]

العلاج بالعاثية تحرير

يخضع العلاج بالعاثيات للتحقيق كطريقة لعلاج سلالات البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. يتضمن العلاج بالعاثيات إصابة مسببات الأمراض البكتيرية بالفيروسات. تعتبر العاثيات ونطاقاتها المضيفة محددة للغاية لبكتيريا معينة ، وبالتالي ، على عكس المضادات الحيوية ، فإنها لا تزعج الميكروبات المعوية للكائن الحي المضيف. [١٨٥] العاثيات ، والمعروفة أيضًا باسم العاثيات ، تصيب وتقتل البكتيريا بشكل أساسي خلال دورات التحلل. [185] [184] تقوم العاثيات بإدخال الحمض النووي الخاص بها في البكتيريا ، حيث يتم نسخها واستخدامها في صنع لاقمات جديدة ، وبعد ذلك سوف تتلاشى الخلية ، وتطلق العاثيات الجديدة القادرة على إصابة وتدمير المزيد من البكتيريا من نفس السلالة. [184] الخصوصية العالية للعاثية تحمي البكتيريا "الجيدة" من التلف. [ بحاجة لمصدر ]

ومع ذلك ، توجد أيضًا بعض عيوب استخدام العاثيات. قد تحتوي الجراثيم على عوامل ضراوة أو جينات سامة في جينوماتها ، وقبل استخدامها ، قد يكون من الحكمة تحديد الجينات التي تشبه عوامل الضراوة المعروفة أو السموم عن طريق التسلسل الجيني. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إعطاء العاثيات عن طريق الفم والرابع من أجل القضاء على الالتهابات البكتيرية يشكل مخاطر أمان أعلى بكثير من الاستخدام الموضعي. أيضًا ، هناك قلق إضافي من الاستجابات المناعية غير المؤكدة لهذه الكوكتيلات المستضدية الكبيرة. [ بحاجة لمصدر ]

هناك عقبات تنظيمية كبيرة يجب إزالتها لمثل هذه العلاجات. [185] على الرغم من التحديات العديدة ، يظل استخدام العاثيات كبديل للعوامل المضادة للميكروبات ضد مسببات الأمراض المقاومة للأدوية المتعددة التي لم تعد تستجيب للمضادات الحيوية التقليدية ، خيارًا جذابًا. [185] [186]

زرع جراثيم البراز تحرير

تتضمن عمليات زرع الجراثيم البرازية نقل الجراثيم المعوية الكاملة من متبرع بشري سليم (في شكل براز) إلى المرضى الذين يعانون من جيم صعب عدوى. على الرغم من أن هذا الإجراء لم تتم الموافقة عليه رسميًا من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية ، إلا أنه يُسمح باستخدامه في ظل بعض الظروف في المرضى الذين يعانون من مقاومة المضادات الحيوية جيم صعب عدوى. تبلغ معدلات الشفاء حوالي 90٪ ، والعمل جار لتطوير بنوك البراز ، والمنتجات المعيارية ، وطرق التوصيل الشفوي. [158]

المعالجات القائمة على الحمض النووي الريبي المضادة المعنى

العلاج القائم على الحمض النووي الريبي المضاد للحساسية (المعروف أيضًا باسم العلاج بإسكات الجينات) يتضمن (أ) تحديد الجينات البكتيرية التي تشفر البروتينات الأساسية (على سبيل المثال الزائفة الزنجارية الجينات acpP, lpxC، و rpsJ) ، (ب) تصنيع الحمض النووي الريبي المفرد الذي تقطعت به السبل والمكمل لـ mRNA الذي يشفر هذه البروتينات الأساسية ، و (ج) توصيل الحمض النووي الريبي المفرد الذي تقطعت به السبل إلى موقع الإصابة باستخدام الببتيدات أو الجسيمات الشحمية المخترقة للخلايا. ثم يتم تهجين الحمض النووي الريبي المضاد للحساسية مع الرنا المرسال البكتيري ويمنع تحويله إلى البروتين الأساسي. ثبت أن العلاج المعتمد على الحمض النووي الريبي المضاد المعنى فعال في في الجسم الحي موديلات P. الزنجارية التهاب رئوي. [158] [159]

بالإضافة إلى إسكات الجينات البكتيرية الأساسية ، يمكن استخدام الرنا المضاد لتحليل الجينات البكتيرية المسؤولة عن مقاومة المضادات الحيوية. [158] [159] على سبيل المثال ، تم تطوير الحمض النووي الريبي المضاد المعنى الذي يعمل على إسكات بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية ميكا الجين (الجين الذي يشفر البروتين المرتبط بالبنسلين المعدل 2 أ ويجعله بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية سلالات مقاومة للميثيسيلين). استهداف الحمض النووي الريبي المضاد المعنى ميكا لقد ثبت أن mRNA يستعيد قابلية المكورات العنقودية المقاومة للميثيسيلين للأوكساسيلين في كليهما. في المختبر و في الجسم الحي دراسات. [159]

تحرير العلاجات المستندة إلى كريسبر كاس 9

في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم اكتشاف نظام يمكّن البكتيريا من الدفاع عن نفسها ضد الفيروسات الغازية. يتكون النظام ، المعروف باسم CRISPR-Cas9 ، من (أ) إنزيم يدمر الحمض النووي (نوكلياز كاس 9) و (ب) تسلسل الحمض النووي للغزاة الفيروسيين الذين تمت مواجهتهم سابقًا (كريسبر). تمكن تسلسلات الحمض النووي الفيروسي هذه النواة من استهداف الحمض النووي الأجنبي (الفيروسي) بدلاً من الحمض النووي (البكتيري) الذاتي. [187]

على الرغم من أن وظيفة CRISPR-Cas9 في الطبيعة هي حماية البكتيريا ، يمكن تعديل تسلسل الحمض النووي في مكون CRISPR للنظام بحيث يستهدف نوكلياز Cas9 جينات المقاومة البكتيرية أو جينات الفوعة البكتيرية بدلاً من الجينات الفيروسية. يمكن بعد ذلك تطبيق نظام CRISPR-Cas9 المعدل على مسببات الأمراض البكتيرية باستخدام البلازميدات أو العاثيات. [158] [159] تم استخدام هذا النهج بنجاح لإسكات مقاومة المضادات الحيوية وتقليل ضراوة النزف المعوي بكتريا قولونية في في الجسم الحي نموذج العدوى. [159]

بالإضافة إلى تطوير علاجات جديدة مضادة للبكتيريا ، من المهم تقليل ضغط الاختيار لظهور وانتشار مقاومة المضادات الحيوية. تشمل الاستراتيجيات لتحقيق ذلك تدابير راسخة لمكافحة العدوى مثل تحسين البنية التحتية (مثل المساكن الأقل ازدحامًا) ، [189] [190] الصرف الصحي الأفضل (مثل مياه الشرب والطعام المأمون) [191] [192] وتطوير اللقاح ، [161] ] مناهج أخرى مثل الإشراف على المضادات الحيوية ، [193] [194] والنُهج التجريبية مثل استخدام البريبايوتكس والبروبيوتيك للوقاية من العدوى. [195] [196] [197] [198]

تحرير اللقاحات

تعتمد اللقاحات على تعديل أو زيادة المناعة. التطعيم إما يثير أو يعزز الكفاءة المناعية للمضيف لدرء العدوى ، مما يؤدي إلى تنشيط الضامة ، وإنتاج الأجسام المضادة ، والالتهابات ، وردود الفعل المناعية التقليدية الأخرى. كانت اللقاحات المضادة للبكتيريا مسؤولة عن انخفاض حاد في الأمراض البكتيرية العالمية. [199] تم استبدال اللقاحات المصنوعة من الخلايا الكاملة الموهنة أو المحللة إلى حد كبير بلقاحات أقل تفاعلًا وخالية من الخلايا تتكون من مكونات نقية ، بما في ذلك السكريات المحفظة ومقارناتها ، إلى ناقلات البروتين ، وكذلك السموم المعطلة (الذيفانات) والبروتينات. [200]


المضادات الحيوية الشائعة

يتم سرد بعض المضادات الحيوية الشائعة في الجدول.

مضادات حيوية
فئة المخدرات والاسم العام الأسماء التجارية الشائعة الاستخدامات الشائعة
أمينوغليكوزيدات (تمنع تخليق البروتين)
جنتاميسين جاراميسين التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والدم وتجويف البطن ومرض التهاب الحوض
توبراميسين AKTob، Nebcin التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والدم وتجويف البطن ومرض التهاب الحوض
السيفالوسبورينات (تثبط تخليق جدار الخلية)
سيفاكلور سيكلور التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والتهاب الأذن الوسطى والجلد
سيفاماندول ماندول التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والجلد والعظام والمفاصل والتهاب الصفاق الدموي
سيفازولين أنصف ، كيفزول التهابات الجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي والجلد والعظام والمفاصل والتهاب شغاف الدم
سيفترياكسون روشفين التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والجلد والدم وتجويف البطن والعظام والمفاصل مرض التهاب الحوض السيلان التهاب السحايا
سيفوروكسيم جفتين ، كيفوروكس التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والجلد والعظام والمفاصل والدم
سيفالكسين بيوسف ، كيفلكس التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والجلد والتهاب الأذن الوسطى
الكلورامفينيكول (يمنع تخليق البروتين)
الكلورامفينيكول كلوروميسيتين التهابات العين والأذنين والجلد. التليف الكيسي يمنع العدوى في الجروح الطفيفة
الفلوروكينولونات (تتداخل مع تخليق الحمض النووي)
سيبروفلوكساسين سيبرو التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والجلد والعينين وتجويف البطن والعظام والمفاصل.
نورفلوكساسين شيبروكسين ، نوروكسين التهابات المسالك البولية ، الأمراض المنقولة بالاتصال الجنسي التي تسببها النيسرية البنية ، التهابات العين ، التهاب البروستاتا
لينكوساميدات (تمنع تخليق البروتين)
كليندامايسين كليوسين التهابات الجهاز التنفسي والجلد وتجويف البطن حب الشباب مرض التهاب الحوض
الماكروليدات (تمنع تخليق البروتين)
أزيثروميسين زيثروماكس التهابات الجهاز التنفسي والجلد
كلاريثروميسين بياكسين التهابات الجهاز التنفسي والجلد والأذن الوسطى
الاريثروميسين إي إس ، إي مايسين ، إريك عدوى الجهاز التنفسي والجلد والعينين.
Nitrofurans (تعطيل مكونات الخلية الأساسية)
نتروفورانتوين فورادانتين ، ماكروبيد التهابات المسالك البولية
البنسلينات (تثبط تخليق جدار الخلية)
أموكسيسيلين اموكسيل ، تريموكس الالتهابات المختلفة بالمكورات العقدية والمكورات العنقودية
الأمبيسلين مارسلين ، أومنيبين التهابات الجهاز التنفسي والمسالك البولية والتهاب السحايا بالدم والتهابات المكورات البنية التهاب الشغاف
البنسلين جي بيسلين ، وعاء بن-جي ، ويسلين التهابات المكورات العقدية والمكورات العنقودية
بيبيراسيلين بيبراسيل التهابات الجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي والجلد وتجويف البطن والعظام والمفاصل والدم
تيكارسيلين تيكار التهابات الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي.
التتراسكلين (يمنع تخليق البروتين)
التتراسيكلين أكروميسين ، سوميسين الريكتسيا ، الالتهاب الرئوي ، الكلاميديا ​​، داء الزخار المعوي ، حب الشباب ، الوقاية من العدوى في الجروح الطفيفة
المضادات الحيوية المتنوعة
ازتريونام أزكتام التهابات الجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي والجلد والتجويف البطني والدم
إيميبينيم سيلاستاتين بريماكسين التهابات الجهاز التنفسي والجهاز البولي التناسلي والجلد وتجويف البطن والعظام والمفاصل والتهاب شغاف الدم
أيزونيازيد إيزونيازيد ، نيدرازيد مرض السل
ميترونيدازول فلاجيل ، بروتوستات التهابات المهبل والجهاز الهضمي
ريفامبين ريفادين ، ريماكتان مرض السل
تريميثوبريم - سلفاميثوكسازول باكتريم ، كوتريم ، سيبترا التهابات المسالك البولية ، داء الشيغيلات ، التهاب الأذن الوسطى ، التهاب الشعب الهوائية ، إسهال المسافر
فانكومايسين ليفوسين ، فانكوسين الالتهابات المقاومة للبنسلين والسيفالوسبورين

4 حقائق مهمة يجب أن تعرفها عن المضادات الحيوية

يؤدي الطقس البارد إلى زيادة التهابات الجهاز التنفسي العلوي - العطس والسعال وانسداد الرأس. هذه الأعراض وغيرها تجلب طلبًا مشتركًا لمقدمي الرعاية الصحية: هل يمكنني الحصول على مضادات حيوية؟

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة

الجواب ليس دائمًا نعم ، كما يقول طبيب الأسرة دانيال آلان ، دكتوراه في الطب.

أقل ما يقال عن كونك مريضًا ، فلا عجب أن يسعى الناس للحصول على راحة سريعة في شكل حبوب. ولكن عندما يتعلق الأمر بالمضادات الحيوية ، فإن الإفراط في استخدامها يمثل مشكلة كبيرة. فيما يلي بعض الحقائق التي يجب مراعاتها في المرة القادمة التي تزور فيها طبيبك.

1. المضادات الحيوية لا تعمل في كل شيء

تحارب المضادات الحيوية الالتهابات التي تسببها البكتيريا ، لكنها لا تعمل ضد العدوى التي تسببها الفيروسات. هذا يعني أنها ليست فعالة ضد الأنفلونزا أو نزلات البرد أو COVID-19.

إذا كان هذا يبدو منطقيًا ، ففكر في هذا: في استطلاع حديث ، اعتقد واحد من كل ثلاثة أمريكيين شملهم الاستطلاع خطأً أن المضادات الحيوية تعمل بشكل فعال ضد نزلات البرد.

يقول الدكتور آلان: "عندما تزور طبيبك ، كن محددًا قدر الإمكان بشأن جميع الأعراض التي تعاني منها حتى يتمكن من تضييق نطاق السبب". الخطوة الأولى هي معرفة ما إذا كانت عدوى بكتيرية أو فيروسية.

على سبيل المثال ، قد تشير أعراض مثل ارتفاع درجة الحرارة باستمرار (101.5 درجة أو أعلى) وإفرازات الأنف وألم شديد في الوجه إلى وجود عدوى بكتيرية في الجيوب الأنفية. معظم التهابات الجيوب الأنفية فيروسية ، ولكن إذا استمرت هذه الأعراض لعدة أيام دون تحسن ، فقد يكون السبب بالفعل جرثوميًا.

وبالمثل ، قد تكون نفس الحمى المرتفعة جنبًا إلى جنب مع ألم الأذن المستمر علامات على عدوى بكتيرية في الأذن. في كلتا الحالتين ، قد تكون المضادات الحيوية مناسبة.

ولكن ليست كل الالتهابات بكتيرية. قد يكون احتقان الرأس وحمى خفيفة علامات على وجود فيروس ، على سبيل المثال. من الأهمية بمكان العمل مع طبيبك للحصول على تشخيص واضح قدر الإمكان - ثم متابعة العلاج المناسب.

هذا العلاج ليس دائمًا بالمضادات الحيوية. في بعض الأحيان ، يكون تخفيف الأعراض مع السماح لجسمك بمقاومة الفيروس هو الإجراء المناسب.

2. تناول المضادات الحيوية غير الضرورية قد يضر أكثر مما ينفع

إليك أكبر مشكلة في الإفراط في استخدام المضادات الحيوية: البكتيريا تتكيف.

تصبح البكتيريا مقاومة للأدوية بمرور الوقت ، مما يجعل علاج الالتهابات البكتيرية أكثر صعوبة. في حالات نادرة ، يؤدي هذا إلى عدوى بكتيرية مميتة مقاومة للأدوية.

يقول الدكتور آلان: "تجعل البكتيريا المقاومة للأدوية من الصعب العثور على خيارات دوائية فعالة عندما تواجه عدوى شديدة". "عندما تتحدث عن مجموعات كبيرة من الناس ، يمكن أن تكون هذه المقاومة خطيرة ، مما يسهل انتشار العدوى."

3. المضادات الحيوية ليست مقاسًا واحدًا يناسب الجميع

تختلف المضادات الحيوية التي تعمل في علاج عدوى المسالك البولية عن تلك التي تحارب التهاب الحلق. والمضادات الحيوية "واسعة النطاق" المستخدمة لمكافحة العدوى في المستشفيات ليست هي نفسها المضادات الحيوية المحددة جدًا التي قد يصفها طبيبك لعلاج عدوى الأذن البكتيرية.

وإليك سبب أهمية ذلك: إذا تناولت دواءً خاطئًا ، فلن يكون فعالاً.

علاوة على ذلك ، قد يكون لها آثار جانبية مزعجة وغير مرغوب فيها. في معظم الحالات ، تكون الآثار الجانبية للمضادات الحيوية حميدة جدًا. ولكن ، على سبيل المثال ، فإن تناول هذه المضادات الحيوية واسعة النطاق لفترة طويلة من الوقت يمكن أن يعرضك للخطر C. فرق، وهي عدوى شديدة ويصعب علاجها.

4. يجب عدم حفظ المضادات الحيوية القديمة & # 8216 فقط في حالة & # 8217

إذا كان لديك بعض المضادات الحيوية المتبقية من آخر مرة مرضت فيها ، فلا تبدأ في تناولها فقط. لسبب واحد ، كما ذكر أعلاه ، المضادات الحيوية المختلفة تعالج أنواعًا مختلفة من الالتهابات البكتيرية. لا يمكنك مجرد افتراض أن الدواء المتبقي سيعمل. ومرة أخرى ، فإن تناول الدواء الخاطئ عندما لا يفيدك يعني أنك تخاطر بالآثار الجانبية ومقاومة الأدوية في المستقبل.

لا ينبغي لأي من هذه المعلومات أن يخيفك من تناول المضادات الحيوية على النحو الموصوف عندما تحتاجها حقًا. لكن يجب على الأطباء أن يصفوها بحذر - ويجب أن يعرف المرضى أنهم ليسوا علاجًا خاليًا من المخاطر.

كليفلاند كلينك هي مركز طبي أكاديمي غير هادف للربح. يساعد الإعلان على موقعنا في دعم مهمتنا. نحن لا نصادق على المنتجات أو الخدمات التي لا تتبع كليفلاند كلينك. سياسة


الدراسات السريرية

قام NIAID بتمويل ثلاث تجارب سريرية خاضعة للتحكم الوهمي لمعرفة المزيد حول فعالية العلاج بالمضادات الحيوية لفترات طويلة لعلاج PLDS. خضعت النتائج المنشورة لمراجعة دقيقة إحصائية وتحريرية وعلمية.

تم تصميم هذه التجارب لضمان معالجة العديد من المعلمات الرئيسية:

  • قابلية ب. بورجدورفيري، البكتيريا التي تسبب مرض لايم ، لمضادات حيوية معينة
  • قدرة المضادات الحيوية على عبور الحاجز الدموي الدماغي ، والوصول إلى الجهاز العصبي المركزي ، والاستمرار في مستويات فعالة طوال فترة العلاج
  • قدرة المضادات الحيوية على قتل البكتيريا التي تعيش خارج خلايا الثدييات وداخلها
  • سلامة ورفاهية المرضى المسجلين في التجارب

لم تقدم التجربة السريرية الأولى ، التي تضمنت دراستين أجريتا في مواقع بحثية متعددة ، أي دليل على أن العلاج بالمضادات الحيوية الممتد مفيد. في تلك الدراسات ، قام الأطباء بفحص العلاج بالمضادات الحيوية على المدى الطويل في المرضى الذين لديهم تاريخ موثق جيدًا لمرض لايم السابق ، ولكنهم أبلغوا عن الألم المستمر ، والتعب ، وضعف الوظيفة الإدراكية ، أو التنميل غير المبرر. تم علاج المرضى بـ 30 يومًا من المضادات الحيوية في الوريد تليها 60 يومًا من العلاج بمضاد حيوي عن طريق الفم.

عززت هذه الدراسات الأدلة على أن المرضى الذين يبلغون عن أعراض PTLDS يعانون من ضعف شديد في الصحة البدنية العامة ونوعية الحياة. ومع ذلك ، لم يظهر العلاج بالمضادات الحيوية لفترات طويلة أي فائدة عند مقارنته بالمجموعات التي تلقت العلاج الوهمي.

في دراسة أخرى ، نُشرت في عام 2003 ، فحص الباحثون تأثير 28 يومًا من المضادات الحيوية في الوريد مقارنةً بالدواء الوهمي في 55 مريضًا أبلغوا عن إجهاد شديد ومستمر بعد ستة أشهر على الأقل من علاج مرض لايم المشخص مخبريًا. تم تقييم المرضى للتحسينات في التعب المبلغ عنها ذاتيا والوظيفة الإدراكية.

في تلك الدراسة ، أفاد الأشخاص الذين يتلقون المضادات الحيوية بتحسن أكبر في التعب من أولئك الذين يتناولون الدواء الوهمي. ومع ذلك ، لم يلاحظ أي فائدة للوظيفة المعرفية. بالإضافة إلى ذلك ، كان لدى ستة من المشاركين في الدراسة أحداث سلبية خطيرة مرتبطة باستخدام المضادات الحيوية في الوريد ، وتطلب أربعة مرضى دخول المستشفى. بشكل عام ، خلص مؤلفو الدراسة إلى أن العلاج بالمضادات الحيوية الإضافية لـ PTLDS لم يكن مدعومًا بالأدلة.

أظهرت دراسة لاحقة بدعم من المعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (NINDS) ، وهو أيضًا جزء من المعاهد الوطنية للصحة ، أن استخدام المضادات الحيوية على المدى الطويل لمرض لايم ليس استراتيجية فعالة لتحسين الإدراك. درس الباحثون 37 شخصًا يعانون من مرض لايم الموثق جيدًا ، وثلاثة أسابيع على الأقل من المضادات الحيوية الوريدية السابقة ، واختبار لايم الإيجابي الحالي (لطخة غربية IgG) ، وضعف الذاكرة المبلغ عنه ذاتيًا. تلقى المرضى إما 10 أسابيع من سيفترياكسون في الوريد أو الدواء الوهمي ، وتم فحصهم للتحسين السريري باستخدام اختبارات الذاكرة الموضوعية. في نموذج إحصائي ، أظهرت مجموعة سيفترياكسون تحسنًا أكبر قليلاً في الأسبوع 12 ، ولكن في 24 أسبوعًا ، تحسنت كل من مجموعة السيفترياكسون ومجموعة الدواء الوهمي بشكل مشابه من خط الأساس. بالإضافة إلى ذلك ، حدثت تأثيرات ضائرة منسوبة إلى سيفترياكسون في الوريد في 26 في المائة من المرضى. خلص المؤلفون إلى أنه بسبب المدة المحدودة للتحسن المعرفي والمخاطر التي ينطوي عليها ذلك ، لم تكن 10 أسابيع من استخدام سيفترياكسون في الوريد استراتيجية فعالة للتحسين المعرفي لدى هؤلاء المرضى ، ولا تزال هناك حاجة إلى استراتيجيات علاجية أكثر دواما وأمانًا.

خلصت إعادة تقييم العديد من هذه الدراسات إلى أن المضادات الحيوية الوريدية قد توفر فائدة لإرهاق PTLDS ، ولكن في ضوء الأحداث الضائرة الكبيرة لم يوصى بها وكانت هناك حاجة إلى تحسين طرق العلاج. طعنت دراسة أخرى في تفسير النتائج على أسس إحصائية ، وهو موقف لم يقبله مؤلفو الدراسة. لذلك يستمر الأفراد في مناقشة ما إذا كانت هناك حاجة لتجارب علاجية إضافية بالمضادات الحيوية ، أو إذا كان عدم الاستفادة من مثل هذا النهج علمًا راسخًا. في الآونة الأخيرة ، خلصت تجربة سريرية أجريت في هولندا إلى أنه في المرضى الذين يعانون من أعراض مستمرة تُعزى إلى مرض لايم ، فإن العلاج طويل الأمد بالمضادات الحيوية لا يوفر فوائد إضافية مقارنة بأنظمة العلاج التقليدية. كان لتلك الدراسة اختلافان مهمان عن التجارب السابقة. أولاً ، تناول علاج العدوى بأنواع بوريليا الأوروبية B. garinii و ب. afzelii. ثانيًا ، تناولت الانتقادات السابقة لمعايير التسجيل الصارمة للغاية للدراسات الأخرى من خلال توسيع معايير التشخيص المطلوبة للالتحاق. على الرغم من هذه الاختلافات ، عززت نتائج الدراسة استنتاجات التجارب السابقة.

حاليًا ، يقوم باحثو NIAID بتجنيد الأشخاص بنشاط لدراسة سريرية تهدف إلى استخدام تشخيص xenodiagnosis للكشف بوريليا برغدورفيرية في المرضى الذين عولجوا بالمضادات الحيوية. يقوم علماء NIAID أيضًا بتجنيد أشخاص لدراسة سريرية تركز على تقييم الخصائص السريرية والميكروبيولوجية والمناعية لمرضى مرض لايم الذين ربما تم علاجهم بالمضادات الحيوية.

لمزيد من المعلومات ، يرجى مراجعة قسم مرض لايم المزمن.


ما هي الأغشية الحيوية وكيف تتشكل؟

منذ آلاف السنين ، عندما لم يكن أحد في مأمن من المجاعة أو الحيوانات البرية الخطرة أو الأمراض ، كان لدى بعض أسلافنا الأوائل فكرة رائعة: فلنتحد معًا! من خلال تكوين مجتمعات مكونة من أشخاص ذوي مواهب ومهارات مختلفة ، نما معدل بقاء الأفراد بشكل هائل. هناك & # 8217s قوة في الأرقام ولكن دعونا & # 8217s لا نربك على ظهورنا بقوة & # 8212 نحن & # 8217 لسنا الوحيدين الذين حصلوا على هذه الفكرة. النمل والنحل يفعلون ذلك. الميكروبات أيضًا & # 8212 يتجمعون معًا في مجتمعات تسمى الأغشية الحيوية.

الكائنات الدقيقة التي تشكل الأغشية الحيوية تشمل البكتيريا والفطريات والطلائعيات. ولعل أكثر البيوفيلم شيوعًا والأكثر شيوعًا هو لوحة الأسنان & # 8212 ذلك الفيلم اللاصق عديم اللون من البكتيريا والسكريات التي تتشكل باستمرار على أسناننا. هذا الوحل على سطح الماء ، وخاصة البرك ، هو أيضًا غشاء حيوي.

وفقًا لهذه الورقة ، يتم تعريف الرقاقة الحيوية البكتيرية على أنها "مجتمع منظم من الخلايا البكتيرية محاطة بمصفوفة بوليمرية ذاتية الإنتاج وملتزمة بسطح خامل أو حي." في اللغة الإنجليزية البسيطة ، يعني هذا أن البكتيريا تتحد أحيانًا ، وتتشبث بشكل أساسي بأي سطح ، وتشكل مصفوفة واقية حول المجموعة. في الواقع ، وجدنا & # 8217 أغشية حيوية في أي مكان تقريبًا على المعادن والمعادن وداخل أمعائنا وما إلى ذلك. في الواقع ، كانت الأغشية الحيوية موجودة منذ 3.3 مليار سنة على الأقل. ومع ذلك ، فإنه & # 8217s في البيئات الرطبة والرطبة أنت & # 8217 جميع الأغشية الحيوية. إنهم يحبون البلل.

يتم تجميع عدد كبير من مسببات الأمراض كأغشية حيوية. مثل البشر ، تعلموا أن هذا التكوين يعزز معدل بقائهم على قيد الحياة لأنهم قادرون بشكل أفضل على محاربة خلايا جهاز المناعة لدينا المصمم على تدميرها.

كيف تتشكل الأغشية الحيوية

تبدأ الأغشية اللزجة بالتشكل عندما تلتصق البكتيريا الحرة العائمة في البداية بالأسطح في البيئات المائية وتبدأ & # 8216 بلعب جذورها & # 8217. للبقاء لزجة ، تفرز البكتيريا مادة تشبه الغراء فعالة في تثبيتها على جميع أنواع المواد ، من البلاستيك إلى التربة إلى الغرسات الطبية مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب. يُعرف هذا الصمغ بأنه مادة بوليمرية خارج الخلية (EPS) ويتكون من السكريات والبروتينات والأحماض النووية مثل الحمض النووي.

بمرور الوقت ، يتم إضافة طبقات على طبقات EPS. بعد فترة من النمو ، تظهر بنية ثلاثية الأبعاد معقدة مليئة بقنوات مائية من الداخل تسهل تبادل العناصر الغذائية ومنتجات النفايات.

هناك شيء رائع حول تكوين الأغشية الحيوية له علاقة بكيفية تواصل البكتيريا. يمكن لمسببات الأمراض أن ترشد بعضها البعض إلى مكان وضع نفسها من خلال استشعار النصاب. في الأساس ، تسمح هذه الظاهرة للبكتيريا وحيدة الخلية باستشعار عدد البكتيريا الأخرى الموجودة بالقرب منها. إذا شعرت البكتيريا بوجود كثافة سكانية محيطة بها ، فسوف تميل إلى الانضمام إليها. تذكر ، القوة في الأرقام.

يقول دوج هيبينز من جامعة برينستون: "إن البكتيريا المسببة للأمراض تتحدث مع بعضها البعض بمفردات كيميائية".

قالت الدكتورة بوني باسلر ، عالمة الأحياء الدقيقة أيضًا في جامعة برينستون: "إن تكوين غشاء حيوي هو إحدى الخطوات الحاسمة في تطور الكوليرا". "إنها [البكتيريا] تغطي نفسها بما يشبه اللزوجة التي تشكل درعًا ضد المضادات الحيوية ، مما يسمح لها بالنمو بسرعة. عندما يشعرون أن هناك ما يكفي منهم ، فإنهم يحاولون ترك الجسد ".

في بعض الأحيان ، يمكن أن تنفصل كتل من الأغشية الحيوية عن الكتلة الرئيسية وتثبت نفسها على سطح جديد. سيستمر هؤلاء الرواد الجدد في تمديد فيلمهم اللزج حتى يشكلوا مستعمرة جديدة أكبر.

ما هو الحجم الذي يمكن أن يصل إليه البيوفيلم

معظم الأغشية الحيوية رقيقة جدًا & # 8212 بسماكة بضع طبقات من الخلايا. هذا & # 8217s نحيف للغاية بحيث لا يمكن رؤيته بالعين المجردة. في الواقع ، من شبه المؤكد أن منضدة مطبخك بها طبقة بيوفيلم. يمكنك فقط & # 8217t رؤيته. ومع ذلك ، يمكن لبعض الأغشية الحيوية أن تنمو بسمك عدة بوصات ومن الواضح أنها ملحوظة. ستجدون قوالب الوحل السميكة هذه تنمو كطحالب على الصخور في مجرى مائي.

يعتمد سمك الأغشية الحيوية على عدة عوامل بيئية. يمكن لبعض الكائنات الحية أن تنتج كميات كبيرة من البوليسترين ، وبالتالي تنتج بيوفيلمًا أكثر سمكًا. يعد تدفق المياه أيضًا عاملاً مهمًا ، أو بشكل أكثر دقة ، يكون إجهاد القص. إذا تشكل غشاء حيوي في جدول حيث يوجد & # 8217s تدفق كبير من المياه ، يجب أن يكون رقيقًا إلى حد ما. تتشكل الأغشية الحيوية في مياه بطيئة التدفق ، مثل البركة ، يمكن أن تنمو بشكل كثيف.

لماذا تتشكل الأغشية الحيوية

كما ذكرنا ، تتحد البكتيريا معًا لأنهم كمجتمع يعززون فرصتهم في البقاء على قيد الحياة ، ولكن ما التهديدات التي يواجهونها وكيف يحميهم العيش في عفن الوحل؟ بعض مسببات الإجهاد التي تواجهها البكتيريا هي نقص الماء ، أو ارتفاع أو انخفاض درجة الحموضة ، أو وجود & # 8216 مواد سامة & # 8217 ، مثل المضادات الحيوية أو مضادات الميكروبات.

تعمل طبقات EPS كخط دفاع أول ضد هذه التهديدات. يمكن أن يمنع الجفاف أو يحمي البكتيريا من الأشعة فوق البنفسجية. عندما تتلامس مع EPS ، تصبح مضادات الميكروبات أو التبييض أو حتى المعادن مقيدة ومتعادلة بواسطة EPS اللزج.

يمكن للمضادات الحيوية بالتأكيد تدمير الأغشية الحيوية ولكن ليس دائمًا لأن الأغشية الحيوية تستخدم خط دفاع آخر. على سبيل المثال ، على الرغم من أن المواد المضادة للمضادات الحيوية قد تخترق طبقة EPS ، إلا أنها يمكن أن تقابل بكتيريا كامنة. لأن هذه البكتيريا تفتقر إلى النشاط الخلوي ، فإن المضادات الحيوية لا تعمل بسحرها لأنه لا يوجد شيء يعطلها.

خط دفاع آخر ضد المضادات الحيوية هو & # 8216persisters & # 8217 أو البكتيريا الخاصة التي لا تنقسم. تنتج هذه البكتيريا مواد تمنع أهداف العديد من المضادات الحيوية ، وفقًا لورقة بحثية عام 2010. مقارنةً بالبكتيريا الحرة العائمة ، فإن تلك التي تنمو كغشاء حيوي يمكن أن تكون مقاومة للمضادات الحيوية تصل إلى 1500 مرة

أخيرًا ، العيش داخل مجتمع ، غالبًا ما يتكون من أنواع بكتيرية مختلفة ، يعني أنه يمكن لأعضائه جني الفوائد التي تأتي من وجود شبكة متعددة المهارات. على سبيل المثال ، بعض الأغشية الحيوية مصنوعة من كائنات دقيقة ذاتية التغذية وغيرية التغذية. تنتج autotrophs طعامها باستخدام التمثيل الضوئي والمواد العضوية المتاحة بينما لا تصنع الكائنات غيرية التغذية طعامها وتتطلب مصادر خارجية للكربون. على هذا النحو ، في هذه الأغشية الحيوية ، غالبًا ما تتغذى الكائنات الحية الدقيقة. إنه نوع من تقسيم العمل.

الأغشية الحيوية والبشر والمرض

يُظهر مسح الصور الإلكترونية لسطح مثانة الفأر المصاب بعدوى المسالك البولية مجتمعات كبيرة داخل الخلايا من بكتيريا الأغشية الحيوية داخل القرون. بدت المثانة غير المصابة ناعمة ، لكن المثانات المصابة بها نتوءات في كل مكان. الائتمان: قاعدة معارف بروتوكول مارشال.

يبدو أن الأغشية الحيوية قادرة على التكون والتشبث بأي سطح خارجي تقريبًا طالما أنها رطبة. هذا قد يطرح بطبيعة الحال السؤال & # 8212 هل يعني ذلك أنها يمكن أن تتشكل داخل جسم الإنسان أيضًا؟ من المؤكد أنها رطبة بدرجة كافية ، وفي الواقع ، نجد أن الإجابة هي & # 8216yes & # 8217. وفقًا للمعاهد الوطنية للصحة ، فإن أكثر من 65٪ من جميع حالات العدوى الميكروبية ناتجة عن الأغشية الحيوية. قد يصدمك ذلك كثيرًا ولكن عليك أن تضع في اعتبارك أن الغالبية العظمى من العدوى شائعة مثل التهابات المسالك البولية والتهابات القسطرة وتشكيل لوحة الأسنان الشائعة وما إلى ذلك.

ومع ذلك ، يمكن أن تشارك الأغشية الحيوية في مجموعة من الأمراض والمشاكل الطبية. أحد الأمثلة على ذلك هو حصوات الكلى التي تسببها الأغشية الحيوية. يتكون حوالي 15 إلى 20 في المائة من حصوات الكلى نتيجة التهابات المسالك البولية ، التي تنتج عن التفاعل بين البكتيريا المسببة للعدوى والمواد المعدنية من البول.

ثم هناك التهاب الشغاف ، وهو مرض ينطوي على التهاب الطبقات الداخلية للقلب. يبدو أن التهاب الشغاف ناتج عن غشاء حيوي معقد مصنوع من مكون بكتيري ومضيف موجود على صمام قلبي. يُعرف هذا النوع من الأغشية الحيوية بالنباتات. يمكن للنباتات أن تعطل وظيفة الصمام ، وتنتج عدوى شبه مستمرة في مجرى الدم ، ويمكن أن تمنع الدورة الدموية من خلال عملية تعرف باسم الانصمام.

تصيب الأغشية الحيوية المسببة للأمراض أيضًا الأطراف الصناعية والغرسات الطبية المختلفة مثل المفاصل الاصطناعية وصمامات القلب أو أجهزة تنظيم ضربات القلب. جاء هذا أولاً إلى اهتمام المجتمع الطبي & # 8217s في الثمانينيات عندما تم العثور على الأغشية الحيوية البكتيرية في القسطرة الوريدية وأجهزة تنظيم ضربات القلب.

يوضح الدكتور باتيل من Mayo Clinic: "عندما يفكر الناس في العدوى ، قد يفكرون في خروج حمى أو صديد من الجرح". ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال مع التهاب المفاصل الاصطناعية. غالبًا ما يعاني المرضى من الألم ، ولكن ليس الأعراض الأخرى المرتبطة عادةً بالعدوى. غالبًا ما يحدث أن البكتيريا المسببة للعدوى في المفاصل الاصطناعية هي نفسها البكتيريا التي تعيش على جلدنا بشكل غير ضار. ومع ذلك ، يمكن أن تلتصق بالمفصل الاصطناعي وتنمو وتسبب مشاكل على المدى الطويل. العديد من هذه البكتيريا لن تصيب المفصل لولا البدلة ".

لم يتم إجراء دراسات كافية حول الأغشية الحيوية حتى وقت قريب ، لكن الأدلة تشير إلى أنها تشارك في العديد من الأمراض التي تصيب الإنسان ، بما في ذلك الالتهابات المزمنة المنهكة. وفقًا للدكتور تريفور مارشال ، الباحث في الطب الحيوي في جامعة مردوخ بأستراليا ، يمكن لبعض الميكروبات الكبيرة من الأغشية الحيوية المزمنة مثل البكتيريا على شكل L أن تتهرب من جهاز المناعة لأنها ، منذ فترة طويلة ، طورت القدرة على الإقامة داخل الضامة. ومن المفارقات أن هذه هي خلايا الدم البيضاء للجهاز المناعي والتي من المفترض أن تقتل مسببات الأمراض الغازية. يقول مارشال أيضًا أن عدوى الأغشية الحيوية تحدث بسهولة كبيرة في المضيفات التي تعاني من نقص المناعة.

استهداف عدوى البيوفيلم

تشير الأبحاث التي أجريت على مدى العقود الثلاثة الماضية إلى أن الأغشية الحيوية إما من الصعب للغاية أو من المستحيل استئصالها من جسم الإنسان. ما هو مؤكد هو أن إعطاء المضادات الحيوية بطريقة قياسية (جرعة عالية ، ثابتة) لا يعمل.

بعد تناول جرعات عالية من المضادات الحيوية ، قد يبدو أن عدوى الأغشية الحيوية قد اختفت. ومع ذلك ، فإنه سيظهر مرة أخرى لأن البيوفيلم لم يتم تدميره ، بل ضعفه فقط. يبدو أنه في حين أن المضادات الحيوية يمكن أن تخترق مصفوفة الأغشية الحيوية وتقتل البكتيريا ، فإن عددًا من الخلايا تسمى & # 8216 بريسيسترز & # 8217 تترك وراءها. هذه قادرة على البقاء على قيد الحياة هجمة المضادات الحيوية والسماح تدريجيا للبيوفيلم بالتشكل مرة أخرى.

يقول الدكتور كيم لويس من جامعة تولين أنه من الممكن تدمير بعض الأغشية الحيوية. يشمل علاجه استخدام المضادات الحيوية النبضية والجرعة المنخفضة لتفتيت الأغشية الحيوية. على سبيل المثال ، تشير الأبحاث إلى أن هذه التقنية فعالة في التدمير P. الزنجارية بكتيريا الأغشية الحيوية الرقيقة بطريقة لا يمكن تمييزها عند إعطاء نفس تركيزات المضادات الحيوية لخلايا عوالق مفردة.

عندما يتم تطبيق الجرعات المنخفضة النبضية من المضادات الحيوية ، فإن التطبيق الأول يزيل الجزء الأكبر من خلايا الأغشية الحيوية ، تاركًا وراءها المثابرة. بسبب توقف المضادات الحيوية ، لا يتم تعزيز بقاء المثابر. يعتقد لويس أن هذا يتسبب في فقدان الخلايا لشكلها وخصائصها الكيميائية الحيوية ، مما يجعلها غير قادرة على إعادة بدء عملية تكوين الأغشية الحيوية. يجب أن يؤدي التطبيق الثاني للمضاد الحيوي بعد فترة زمنية معينة إلى القضاء تمامًا على الخلايا المثبطة.

تعتمد فعالية هذه الطريقة على القدرة على التحكم في تركيز المضاد الحيوي. علاوة على ذلك ، لا يمكن تفكيك كل الأغشية الحيوية بهذه الطريقة.

الأغشية الحيوية المفيدة

يمكن أن تسبب الأغشية الحيوية حالات طبية خطيرة ، وكما رأينا ، قد يكون من الصعب جدًا التخلص منها. ولكن هناك حالات يمكن أن تكون فيها الأغشية الحيوية مفيدة لأغراض المعالجة الحيوية. تستخدم الأغشية الحيوية ، على سبيل المثال ، في معالجة مياه الصرف الصحي أو التلوث بالمعادن الثقيلة أو المواد المشعة. استخدام عملي آخر للأغشية الحيوية في خلايا الوقود الميكروبية. في خلايا الوقود هذه ، تقوم الميكروبات التي تعيش على سطح قطب كهربائي بتفكيك العناصر الغذائية وتنقل الإلكترونات عبر دائرة كهربائية ، مما يوفر الكهرباء. يمكن أن تكون خلايا الوقود الميكروبية مفيدة جدًا إذا كنت بحاجة إلى توليد الطاقة عن بُعد لأجهزة الاستشعار في مياه الصرف الصحي أو مقالب القمامة.

الأغشية الحيوية هي الآن موضوع بحث مكثف. تتسبب الأغشية الحيوية في حدوث أضرار بالمليارات سنويًا بسبب المرض أو تلف المعدات أو فقدان الطاقة أو التلوث ، وبالتالي فإن إيجاد طرق للتخلص منها يعد أولوية. تمثل مرونة الأغشية الحيوية تحديًا كبيرًا وتتطلب مساهمات من علوم مختلفة مثل الكيمياء الحيوية والهندسة والرياضيات وعلم الأحياء الدقيقة.


الميكروبس وأنت: فلورا عادية

الميكروبات في كل مكان. يملأون الهواء والماء والتربة ، وقد طوروا حتى علاقات حميمة مع النباتات والحيوانات. بدون الميكروبات ، ستتوقف الحياة على الأرض. هذا يرجع بشكل أساسي إلى الأدوار الأساسية التي تلعبها الميكروبات في الأنظمة التي تدعم الحياة على الأرض ، مثل دورة المغذيات والتمثيل الضوئي. علاوة على ذلك ، يعتمد علم وظائف الأعضاء والتغذية وحماية النباتات والحيوانات (بما في ذلك البشر) على العلاقات المختلفة مع الميكروبات. سيركز هذا التقرير على العلاقات بين الميكروبات والبشر. وكما سنرى فإن هذه العلاقات هي عوامل رئيسية تحدد ما إذا كنا نعيش حياة صحية أم لا.

أنت مغطى بالكائنات الحية الدقيقة! في الواقع ، هناك ما يقرب من 10 أضعاف عدد الخلايا بدائية النواة (البكتيريا بشكل أساسي) المرتبطة بجسمك مقارنة بالخلايا حقيقية النواة ، ولكن هذا أمر جيد.

يشار إلى الميكروبات التي تستعمر جسم الإنسان أثناء الولادة أو بعد ذلك بوقت قصير ، وتبقى طوال الحياة ، بالنباتات الطبيعية [1-2]. يمكن العثور على الفلورا الطبيعية في العديد من مواقع جسم الإنسان بما في ذلك الجلد (خاصة المناطق الرطبة ، مثل الفخذ وبين أصابع القدم) والجهاز التنفسي (خاصة الأنف) والمسالك البولية والجهاز الهضمي (الفم بشكل أساسي) والقولون). من ناحية أخرى ، من المفترض أن تظل مناطق الجسم مثل الدماغ والدورة الدموية والرئتين معقمة (خالية من الميكروبات).


الشكل 1: موقع النباتات الجرثومية الطبيعية. تحتوي كل منطقة من هذه المناطق من الجسم على بيئاتها الدقيقة الخاصة بها والعديد من سكان الميكروبات

يوفر جسم الإنسان العديد من البيئات الفريدة لتعيش مجتمعات بكتيرية مختلفة. في هذا السياق ، يشير العلماء إلى جسم الإنسان باعتباره المضيف. عادة ما توصف العلاقة الإيجابية بين الميكروب والمضيف بأنها علاقة متبادلة أو تعايشية. في التبادلية ، يستفيد كل من المضيف والميكروب. وهو ما يتعارض مع التعايش ، حيث يستفيد شريك العلاقة (عادة الميكروب) والشريك الآخر (عادة المضيف) لا يستفيد ولا يتضرر. في كثير من الحالات ، قد يكون من الصعب تحديد ما إذا كان ينبغي اعتبار علاقة مضيفة بميكروب معين متبادلة أو تعايشية ، لأن العلماء بدأوا للتو في فهم دور النباتات الطبيعية في صحة الإنسان. بعبارة أخرى ، قد تقوم الميكروبات الفردية بوظائف مهمة داخل أجسامنا لم نكتشفها بعد. مثلما يمكن أن تكون العلاقات بين الميكروب والمضيف إيجابية أو محايدة ، يمكن أن تكون سلبية أيضًا. عادة ما توصف هذه العلاقة بين العائل والميكروب بأنها طفيلية أو مسببة للأمراض. في العلاقة الطفيلية ، يستفيد الميكروب على حساب المضيف ، وبالمثل في العلاقة المسببة للأمراض ، يتسبب الميكروب في إلحاق الضرر بالعائل. في كلتا الحالتين يمكن أن تختلف التكلفة التي يتحملها المضيف من طفيفة إلى قاتلة.

ما إذا كانت العلاقة بين الميكروب والمضيف "إيجابية" أو "سلبية" تعتمد على العديد من العوامل. وفي معظم الحالات ، ستبقى العلاقة إيجابية بالفعل. يوفر المضيف مكانًا مناسبًا وتغذية للميكروب المستعمر ويحتل الميكروب مساحة قد يستوطنها طفيلي أو عامل ممرض محتمل. في هذه الحالات ، قد تساعد المجتمعات الميكروبية في الهضم أو تصنيع العناصر الغذائية للمضيف. ومع ذلك ، فإن الحياة ليست مثالية دائمًا ، وفي بعض الحالات ، يمكن أن يتسبب أفراد نباتاتك الطبيعية الجيدة في الإصابة بالمرض أو يمكن أن تحلهم مسببات الأمراض الغازية. ستكون النتيجة المرض. لتوضيح بعض هذه السيناريوهات ، دعنا نلقي نظرة فاحصة على المجتمعات الميكروبية الموجودة في مناطق مختلفة من جسم الإنسان.

الحياة على السطح ، الجلد

جلد الإنسان ليس مكانًا غنيًا بشكل خاص للميكروبات للعيش فيه. سطح الجلد جاف نسبيًا وحمضي قليلاً والمصدر الأساسي للتغذية هو الخلايا الميتة. هذه بيئة تمنع نمو العديد من الكائنات الحية الدقيقة ، لكن القليل منها تكيف مع الحياة على بشرتنا.

حب الشباب بروبيونيباكتيريوم هي بكتيريا موجبة الجرام تسكن الجلد. P. حب الشباب هي كائنات لاهوائية ، لذا فهي تعيش في المسام والغدد حيث تكون مستويات الأكسجين أقل. كما يوحي الاسم P. حب الشباب يسبب حالة الجلد الشائعة التي تسمى حب الشباب. على الرغم من أن تفشي حب الشباب يمكن أن يؤدي إلى الشعور بعدم الراحة الجسدية والعاطفية ، إلا أن العدوى لا تهدد الحياة. نقطة تكملها P. حب الشباب يؤدي دورًا مهمًا من خلال احتلال المنافذ التي قد يتم استعمارها بواسطة مسببات الأمراض الأكثر خطورة.

عضو بارز آخر من فلورا الجلد هو المكورات العنقودية البشروية. هذه بكتيريا شديدة التكيف إيجابية الجرام ويمكنها البقاء على قيد الحياة في العديد من المواقع في جميع أنحاء الجسم. S. البشرة يمكن أن يسبب مرضًا يهدد الحياة لدى مرضى المستشفى عند استخدام الأجهزة الطبية الغازية مثل القسطرة. في حالات كهذه، S. البشرة تشكل أغشية حيوية مقاومة للمضادات الحيوية على طول القسطرة وتدخل مجرى الدم مسببة عدوى جهازية يمكن أن تكون قاتلة. في ظل هذا السيناريو S. البشرة يمكن اعتباره أحد مسببات الأمراض الانتهازية ، لأنه يظل حميدة حتى يتم تزويده بشروط محددة تسمح له بالتسبب في المرض. S. البشرة لم يكن يعتبر في الواقع تهديدًا خطيرًا لصحة الإنسان قبل إدخال القسطرة والجراحة. اليوم ، يقوم الباحثون والمصنعون بتطوير أساليب جديدة لتصميم القسطرة التي تمنع تكون الأغشية الحيوية.

عطسة بكتيرية ، الأنف

أنف الإنسان موطن للبكتيريا سيئة السمعة إيجابية الجرام المكورات العنقودية الذهبية، المعروف بدوره في المستشفيات حيث أنه سبب رئيسي للجروح الجراحية والعدوى الجهازية. ربما سمعت عن بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية في وسائل الإعلام حيث يشار إليها غالبًا باسم MRSA ، والتي تعني مقاومة الميثيسيلين المكورات العنقودية الذهبية. تشكل عدوى هذه البكتيريا الآن تهديدًا خطيرًا جدًا على صحة الإنسان لأنها أصبحت مقاومة لجميع المضادات الحيوية المتاحة تجاريًا ، بما في ذلك الميثيسيلين والفانكومايسين. غالبًا ما يتم حمله في أنوف العاملين في مجال الرعاية الصحية وينتقل من مريض إلى آخر. لماذا يحمل بعض الناس بكتريا المكورة العنقودية البرتقالية بينما البعض الآخر لا ، غير معروف.

تشير التقديرات إلى أن 500-600 نوع مختلف من البكتيريا تتكاثر على المخاط وبقايا الطعام في الفم. العضو السائد في هذا المجتمع هو البكتيريا موجبة الجرام العقدية الطافرة. ينمو على الأغشية الحيوية على سطح الأسنان (البلاك) حيث يستهلك السكر ويحوله إلى حمض اللاكتيك. يؤدي حمض اللاكتيك إلى تآكل المينا على سطح الأسنان مما يؤدي إلى تكون التجاويف. ومن المثير للاهتمام ، أن مجموعة من الباحثين طوروا استراتيجية لمكافحة تسوس الأسنان باستخدام سلالة من البكتيريا المعدلة وراثيًا والتي تنتج سمًا يقتل على وجه التحديد S. mutans [3]. الحيلة هي أن هذه السلالة المعدلة وراثيًا من البكتيريا ستعيش في فمك فقط إذا زودته بمغذيات معينة.في الأساس ، تقوم بتنظيف سلالة البكتيريا الجديدة على أسنانك وتنتج سمًا يمنع نموها S. mutans وبالتالي تقليل إنتاج حمض اللاكتيك. للحفاظ على إجهاد البكتيريا في فمك ، يمكنك توفير العناصر الغذائية الأساسية عن طريق المضمضة يوميًا بغسول الفم - فقط تذكر إطعام البكتيريا!

ما إذا كان تسوس الأسنان مرضًا خطيرًا بما يكفي لتبرير استخدام سلالة جديدة من البكتيريا المعدلة وراثيًا أم لا. قد يكون لآثار تغيير تجمعات البكتيريا في الفم عواقب لا يمكن التنبؤ بها. على سبيل المثال، العقدية الرئوية هي بكتيريا أكثر خطورة يمكن أن تستعمر الفم. إنه مُمْرِض انتهازي يتواجد في الفم والحلق في انتظار فرصة لإصابة الرئتين عندما تكون أنظمة الدفاع منخفضة ، مثل متابعة الإصابة بالإنفلونزا (الأنفلونزا). في ظل الظروف العادية نمو S. mutans خارج ينافس نمو الرئوية الرئوية في الفم. هل إزالة S. mutans من الميكروفلورا الفموية يؤدي إلى زيادة نمو الرئوية الرئوية، وبالتالي زيادة خطر الإصابة بالالتهاب الرئوي؟

ما نوع الكائن الحي الذي يعيش في بيئة شديدة الحموضة (درجة الحموضة 1-2) مثل المعدة؟ ليس من المستغرب عدم وجود العديد من الكائنات الحية التي تكيفت مع الحياة في هذه البيئة. أحد الكائنات الحية التي تم اكتشافها تعيش في معدة الإنسان هي البكتيريا سالبة الجرام المسماة هيليكوباكتر بيلوري [4]. كيف يمكنها البقاء على قيد الحياة؟ حسنًا ، إنه يخلق بيئة مكروية أقل حمضية. تحقق البكتيريا ذلك عن طريق الاختراق في بطانة الغشاء المخاطي للمعدة إلى عمق حيث يكون الأس الهيدروجيني محايدًا بشكل أساسي. بالإضافة الى، جرثومة المعدة إنتاج إنزيم يسمى اليورياز لتحويل اليوريا التي تنتجها المعدة إلى الأمونيا وثاني أكسيد الكربون.


الشكل 2: الحلزونية plyori تخلق البيئة المكروية الخاصة بها عن طريق التوغل في البطانة المخاطية للمعدة. داخل البطانة ، يكون الميكروب قادرًا بعد ذلك على تجنب مستويات الأس الهيدروجيني التي تقتلها في العادة. هنا ، قد يؤدي أيضًا إلى حدوث تقرحات.

جرثومة المعدة هو العامل المسبب لقرحة المعدة ، وهو أمر كان يُعتقد في السابق أنه ناتج عن الإجهاد ، من بين أمور أخرى ، ولكن يتم علاجه الآن بالمضادات الحيوية. كيف بالضبط جرثومة المعدة أسباب القرحة لم يعرف بعد. يُعتقد أن البكتيريا قد تحفز استجابة مناعية في المضيف تؤدي إلى التهاب موضعي غير منضبط وتكوين تقرحات. علاوة على ذلك ، من الواضح الآن أن سرطان المعدة يرتبط أيضًا باستعمار الحلزونية البوابية. البحث جار لتحديد الدور جرثومة المعدة يلعب في هذه العملية. بشكل عام ، ما يقرب من 30-50 ٪ من سكان الأرض مستعمرون من قبل جرثومة المعدة وقد أظهرت الأبحاث ذلك جرثومة المعدة الاستعمار يختلف من بلد إلى آخر وبين المجموعات الاجتماعية والاقتصادية والعرقية. كيف يحدث هذا الإرسال غير معروف أيضًا. من اللافت للنظر أن القرحة تتطور في أقل من 20٪ من الأشخاص الذين استُعمروا جرثومة المعدة. إن حقيقة أن غالبية الأشخاص المستعمرين بالبكتيريا الحلزونية البوابية لا يصابون بالقرحة أبدًا قد دفع علماء الأحياء المجهرية إلى اقتراح أن الحلزونية البوابية يجب اعتبارها الفلورا الطبيعية في معدة الإنسان. يعتقد بعض الباحثين أن بكتيريا الملوية البوابية قد تساعد في الحماية من حالات مثل إسهال الرضع وأمراض المريء. هل إزالة جرثومة المعدة استخدام المضادات الحيوية له عواقب غير متوقعة على نظامنا البيئي الداخلي ، وبالتالي على صحتنا؟ ماذا بالضبط جرثومة المعدة الأمر متروك في معدة الإنسان في انتظار مزيد من البحث.

الأمعاء الدقيقة مقابل القولون

بالمقارنة مع المعدة ، فإن الأمعاء الدقيقة هي بيئة مضيافة نسبيًا [5]. ومع ذلك ، فإن الأمعاء الدقيقة تمثل تحديا جديدا للميكروبات - معدلات تدفق عالية. هذا يجعل من الصعب على البكتيريا استعمار الأمعاء الدقيقة لأنها يتم غسلها بسرعة كبيرة. نتيجة لذلك ، يظل تركيز البكتيريا في الأمعاء الدقيقة منخفضًا نسبيًا (10 6 بكتيريا لكل مل) وتقوم الإنزيمات البشرية بمعظم عمليات الهضم. قد يكون تقليل تركيز البكتيريا في الأمعاء الدقيقة إستراتيجية قامت أجسامنا بتكييفها من أجل تجنب المنافسة الميكروبية على العناصر الغذائية عالية القيمة مثل السكريات البسيطة والبروتينات.

في القولون ، تتباطأ الأمور. في حين أن الطعام يستغرق حوالي 3-5 ساعات للتنقل عبر الأمعاء الدقيقة ، إلا أنه يستغرق 24-48 ساعة حتى ينتقل الطعام عبر القولون. يمنح معدل التدفق الأبطأ البكتيريا في القولون وقتًا للتكاثر بحيث تصل إلى تركيزات عالية جدًا (10 12-10 13 بكتيريا لكل مل). تمثل البكتيريا المعبأة في التجويف حوالي 35-50٪ من محتويات القولون وحوالي 2 رطل من إجمالي وزن الجسم في الشخص البالغ. القولون هو خزان للبكتيريا التي تشارك في المراحل النهائية من هضم الطعام. لأنه هنا يتم تقديم البكتيريا مع السكريات التي لا يمكن تكسيرها بواسطة الإنزيمات البشرية. يشار إلى عملية تحلل السكاريد في القولون باسم تخمر القولون. يتم اشتقاق السكريات المتعددة هذه من المواد النباتية (مثل السليلوز والزيلان والبكتين) ومن الخلايا البشرية (على سبيل المثال ، السكريات التي تلصق الخلايا المعوية معًا) وتتحلل بسهولة بواسطة بكتيريا القولون. ينتج عن تخمير السكاريد إنتاج الأسيتات والزبدة والبروبيونات ، والتي تستخدم كمصدر للكربون والطاقة بواسطة الخلايا المخاطية في القولون. وبالتالي ، يمكن اعتبار القولون عضوًا في الهضم حيث تقوم البكتيريا بمعظم العمل.


الشكل 3. A Colonic Habitant. النباتات الميكروبية داخل القولون قادرة على هضم السكريات التي تطفو ، والتي لولا ذلك ستكون غير قابلة للهضم.

في العالم المتقدم ، حيث تتوافر العناصر الغذائية بكثرة ، لا يعد تخمر القولون ضروريًا للبقاء على قيد الحياة. ومع ذلك ، في المناطق التي تحتوي على نسبة عالية من السكريات النباتية والمغذيات سهلة الهضم نادرة ، يمكن أن يعني تخمر القولون الفرق بين الحياة والموت. هناك أيضًا دليل على أن الإشريكية القولونية داخل القولون تنتج فيتامين K ، الذي يحتاجه جسم الإنسان لعملية تخثر الدم. القولون عبارة عن بيئة جرثومية معقدة للغاية بدأنا فقط في فهمها.

بالنسبة إلى المجموعات الميكروبية الأخرى في جسم الإنسان ، لا يُعرف سوى القليل عن الفلورا الطبيعية في السبيل المهبلي. الأنواع البكتيرية السائدة هي اكتوباكيللوس. كما هو الحال في مناطق أخرى من الجسم ، يبدو أن وجود الفلورا الطبيعية في السبيل المهبلي يلعب دورًا وقائيًا لأن النساء اللائي يتناولن المضادات الحيوية لحب الشباب أو التهابات المسالك البولية اللائي لديهن مستويات منخفضة من اكتوباكيللوس غالبًا ما تصاب بعدوى الخميرة. ويعتقد أن اكتوباكيللوس قد يمنع نمو الخميرة عن طريق إنتاج بيروكسيد الهيدروجين ، وهو منتج ثنائي من التمثيل الغذائي البكتيري.

نجمعها معًا

تصف الأمثلة المقدمة أعلاه بعض الأمثلة على النباتات الطبيعية حول جسم الإنسان. من هذه الأمثلة يمكن استخلاص العديد من الموضوعات المشتركة وتلخيصها ، دعونا نناقش هذه الموضوعات:

1. تؤدي البكتيريا وظائف فسيولوجية وتغذوية ووقائية في جسم الإنسان.

2. الحفاظ على التوازن أمر بالغ الأهمية. تتكون النباتات الطبيعية من مجتمعات البكتيريا التي تعمل كنظم بيئية ميكروبية. إذا تعطلت هذه النظم البيئية ، فقد تكون العواقب غير متوقعة. تعد المضادات الحيوية ، وتلف الأنسجة ، والإجراءات الطبية ، والتغييرات في النظام الغذائي ، وإدخال مسببات الأمراض الجديدة أمثلة على التغييرات التي يمكن أن تؤثر على نباتاتك الطبيعية.

3. لقد بدأنا للتو في تقدير مدى تعقيد ووظيفة النباتات الطبيعية في جسم الإنسان. لقد تم تقييد فهمنا للمجتمعات الميكروبية بسبب قدرتنا على استنبات الميكروبات في بيئة المختبر. يُعتقد أن أقل من 1٪ من البكتيريا ستنمو في وسط المختبر القياسي. هذا يعني أنه لا يزال يتعين علينا استكشاف أكثر من 99٪ من عالم الميكروبات. اليوم ، بدأت التقنيات الجديدة مثل تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) ، وتسلسل الحمض النووي عالي الإنتاجية ، والمصفوفات الدقيقة للحمض النووي في تقديم لمحات عن هذه النظم البيئية الميكروبية. اقترح الباحثون أن الوقت قد حان للشروع في "مشروع الجينوم البشري الثاني [6]" حيث يتم تحديد التسلسل الجيني للميكروبات التي تشكل نباتاتنا الطبيعية. إن تعزيز فهمنا للنباتات الطبيعية سيوفر لنا معلومات أساسية حول من نحن.

1. Staley JT، Reysenbach AL، eds. 2002. التنوع البيولوجي للحياة الميكروبية: أساس الأرض & # 8217s المحيط الحيوي. نيويورك: وايلي. 552 ص.

2. النائب الإنجليزية. 1982. الميكروبات والإنسان والحيوان: التاريخ الطبيعي للتفاعلات الميكروبية. نيويورك: وايلي. 342 ص.

3. Postgate JR. 2000. الميكروبات والانسان. أكسفورد ، المملكة المتحدة نيويورك: مطبعة جامعة كامبريدج. 373 ص.

4. Guarner F، Malagelada JR. 2003. الفلورا المعوية في الصحة والمرض. لانسيت 361 (9356): 512-9.

1. Salyers AA ، Whitt DD. 2000. علم الأحياء الدقيقة: التنوع والمرض والبيئة. بيثيسدا ماريلاند: Fitzgerald Science Press.

2. Todar K. 2002. النباتات البكتيرية العادية للحيوانات. جامعة ويسكونسن قسم علم الجراثيم. موقع الكتروني

3. هيلمان دينار. 2002. Streptococcus mutans المعدلة وراثيا للوقاية من تسوس الأسنان. أنتوني فان ليوينهوك 82 (1-4): 361-6.

4. لينش NA. هيليكوباكتر بيلوري والقرحة: نموذج منقح. اتحاد الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء التجريبي. موقع الكتروني

5. Whitfield J. 2003. رد فعل القناة الهضمية. Nature 423: 583-584.

6. Relman DA، Falkow S. 2001. معنى وتأثير تسلسل الجينوم البشري لعلم الأحياء الدقيقة. اتجاهات ميكروبيول 9 (5): 206-8.


شاهد الفيديو: كيف تحسب جرعة المضاد الحيوي u0026 تختار المضاد الحيوي المناسب (أغسطس 2022).