يمكن أن تساعد المطهرات البكتيريا على أن تصبح مقاومة

News-Medical يتحدث إلى البروفيسور روبرت براج عن المطهرات وكيف يمكن أن تساعد البكتيريا على أن تصبح مقاومة.

ما الذي أثار بحثك في البكتيريا ومقاومتها؟

لقد شاركت في الأبحاث حول السيطرة على أمراض الحيوان لسنوات عديدة حتى الآن. تستند السيطرة على أي مرض في مجموعة سكانية (بشرية أو حيوانية) على ثلاث ركائز رئيسية. هذه هي 1) اللقاحات واللقاحات ، 2) خيارات العلاج (مثل المضادات الحيوية للأمراض البكتيرية) ، و 3) الأمن البيولوجي.

مع المشاكل المتزايدة باستمرار مع البكتيريا التي تطور مقاومة للمضادات الحيوية ، أصبح من الضروري البحث عن بدائل للمضادات الحيوية قبل عدم وجود مضادات حيوية. الحل الأكثر احتمالا لأزمة مقاومة المضادات الحيوية (خاصة في الإنتاج الحيواني) هو تحسين الأمن البيولوجي.

لقد عززت أزمة COVID-19 الحالية وعي الناس وتصورهم للأمن البيولوجي. سابقًا (قبل 10 إلى 15 عامًا) ، كان التصور أنه لا توجد مقاومة للمطهرات. ومع ذلك ، فقد تغير هذا بشكل كبير منذ ذلك الحين وهناك وعي متزايد ومجال بحثي يبحث في تطوير مقاومة للمطهرات.

لقد تم اكتشاف أن العديد من الآليات التي تستخدمها البكتيريا لتصبح مقاومة للمضادات الحيوية يمكن أن تجعلها أيضًا مقاومة للمطهرات. لقد شاركت أيضًا في تقييم فعالية مضادات الميكروبات لسنوات عديدة ، لذلك كان التحقيق في تطوير مقاومة البكتيريا للمطهرات هو الخطوة المنطقية التالية.

بكتيريا. حقوق الصورة: peterschreiber.media/Shutterstock.com

لماذا تعتبر مقاومة المضادات الحيوية من أكبر التحديات التي تهدد الحياة في عصرنا؟ ما هي العوامل التي أدت إلى هذه المقاومة؟

ينفد العالم بسرعة كبيرة من المضادات الحيوية. لقد نشأ معظم الناس على قيد الحياة اليوم في عصر المضادات الحيوية حيث لا تُعتبر العدوى البكتيرية حقًا خطرًا صحيًا كبيرًا وينصب التركيز الآن بقوة على الأمراض الفيروسية. هناك اختلاف جوهري بين البكتيريا والفيروسات من حيث كيفية تكاثرهما.

تتطلب فيروسات الحيوانات (بما في ذلك البشر) خلية حية لتتكاثر فيها. ويقاس معدل تكرار معظم فيروسات الحيوانات بالأيام. يسمح معدل التضاعف البطيء هذا للجهاز المناعي للمضيف بتطوير والتحكم في العدوى الفيروسية.

من ناحية أخرى ، لا تتطلب البكتيريا مضيفًا للتكاثر ويتم تسجيل وقت مضاعفتها في دقائق. البكتيريا الشائعة المعروفة مثل Escherichia coli لها وقت مضاعف يبلغ حوالي 20 دقيقة في ظل ظروف مثالية. بعبارة أخرى ، يستغرق الأمر 20 دقيقة فقط لكي ينتقل عدد سكان بكتيريا الإشريكية القولونية من مليون إلى مليوني نسمة و 20 دقيقة أخرى لتصل إلى 4 ملايين ، وهكذا.

بدون المضادات الحيوية ، سنضطر إلى التعامل مع الأمراض البكتيرية بجدية أكبر. على سبيل المثال ، في عصر ما قبل المضادات الحيوية ، كان من المقدر أن واحدة من كل ثلاث نساء يلدن ستُصاب ببكتيريا أثناء العملية وتموت.

العامل الرئيسي الذي أدى إلى أزمة مقاومة المضادات الحيوية المعلقة هو إساءة استخدام المضادات الحيوية من قبل الإنسان. كان هناك الكثير من النقاش حول من يقع اللوم. يحب الجانب البشري إلقاء اللوم على الاستخدام المكثف للمضادات الحيوية في الإنتاج الحيواني. نعم ، لقد كانت هذه قضية رئيسية. تشير التقديرات إلى أن ما يصل إلى 70 ٪ من جميع المضادات الحيوية المنتجة قد استخدمت في الإنتاج الحيواني في الغالب لتحسين الإنتاج.  

ومع ذلك ، لا يخلو البشر من اللوم. في الماضي ، لم تكن تغادر غرفة استشارة الأطباء بدون مضادات حيوية ، بصرف النظر عما إذا كانت هناك حاجة إليها أم لا. كل شخص لم ينته من تناول المضادات الحيوية له أيضًا نصيب في سبب المشكلة. حان وقت إلقاء اللوم – نحن بحاجة للبحث عن حلول.

ما هو المقصود بمصطلح “الأمن البيولوجي”؟

يعني الأمن البيولوجي عملية منع الممرض من الاتصال بالفرد. إذا كان من الممكن القيام بذلك ، فلا داعي للحصول على علاج. أصبح الأمن الحيوي مهمًا جدًا في عصر COVID-19. ارتداء أقنعة الوجه (التي يُعتقد أنها تقلل من خطر الإصابة بـ COVID-19 بنسبة تصل إلى 70٪) ، أصبح غسل اليدين وتعقيمهما أمرًا شائعًا. هذا شيء جيد ولكن يمكن أن يصبح سيفًا ذا حدين.

زادت مستويات المطهرات الآن بشكل كبير. في أجزاء كثيرة من العالم ، قد لا تكون مراقبة جودة هذه المطهرات على مستوى الصفر تمامًا ويمكن أن نستخدم ملايين اللترات من المطهرات ذات الجودة الرديئة المتدنية المستوى. سيؤدي هذا إلى زيادة مقاومة المطهرات في البكتيريا.

كيف تعمل المطهرات في قتل الفيروسات؟

هناك نوعان رئيسيان مختلفان من الفيروسات. هذه هي الفيروسات المغلفة والفيروسات العارية. تحتوي جميع الفيروسات على مادة وراثية (DNA أو RNA) داخل غلاف بروتيني أساسي. إذا كان هذا هو كل ما يمتلكه الفيروس ، فسيكون فيروسًا عارياً. تحتوي الفيروسات المغلفة على طبقة إضافية (غلاف) حول غلاف البروتين. هذه طبقة دهنية يلتقطها الفيروس من الخلية المضيفة.

من السهل عمومًا تعطيل الفيروسات المغلفة بالمطهرات. أي شيء يكسر طبقة الدهون سيمنع الفيروس من العودة إلى الخلية المضيفة. ستكون معظم المطهرات فعالة جدًا ضد الفيروسات المغلفة. لحسن الحظ ، فإن Covid-19 هو فيروس مغلف. يشبه هيكل غلاف الفيروس إلى حد بعيد فقاعة الصابون. عندما تجف فقاعة الصابون ، تنكسر. إلى حد ما ، هذا هو نفسه كما هو الحال مع الفيروسات المغلفة.

لذلك قد تتساءل جيدًا ، لماذا يؤدي هذا إلى تعطيل الفيروس؟ يُستخدم غلاف الفيروس للدخول إلى الخلية المضيفة. أفضل طريقة لشرح ذلك مرة أخرى هي فقاعة صابون. إذا كان لديك فقاعة صابون في كل يد وقمت بجمعها معًا ، بمجرد أن تلمسها ، فإنها تصبح واحدة. هذه عملية مماثلة تحدث مع الفيروس المغلف والخلية المضيفة. لذلك إذا تعطل غلاف الفيروس ، فلن يتمكن الفيروس من الوصول إلى الخلية المضيفة ، وإذا لم يتمكن من الوصول إلى الخلية المضيفة ، فلا يمكن أن يسبب المرض!

من ناحية أخرى ، فإن الفيروسات العارية شديدة المقاومة للمطهرات وقليل جدًا من المنتجات يمكنها تعطيل هذه الفيروسات بشكل فعال. الآليات الدقيقة لكيفية المطهرات غير النشطة للفيروسات العارية غير معروفة ، لكنها يجب أن تكون نوعًا من تعطيل مستقبلات الفيروس.