سلاح ميكروبي غير متوقع ضد المضادات الحيوية

كشف باحثون من الولايات المتحدة وأوروبا عن آلية غير متوقعة تعتمدها بعض الميكروبات لمقاومة المضادات الحيوية: تسريع عملية الأيض بدلاً من إبطائها.
- عكس التوقعات: الميكروبات تنشط بدلاً من أن تُبطئ
اعتقد العلماء لسنوات أن البكتيريا تتبنى استراتيجية "الكمون" عند مواجهة المضادات الحيوية، حيث تُبطئ عملياتها الحيوية لتفادي تأثير الدواء. لكن الدراسة الجديدة التي أجراها فريق بحثي من جامعة روتجرز الأمريكية تُثبت العكس تماما.
صرّح الباحث باري لي من الجامعة قائلاً: "كنا نظن أن البكتيريا تنجو من المضادات الحيوية عبر إبطاء التمثيل الغذائي، لكننا فوجئنا بأن بعض الخلايا تسرّع الأيض عند التعرّض للخطر، مما يولّد مؤكسدات بكثافة ويُفعّل استجابة الإجهاد الخلوي لحمايتها من الموت".
- كيف يعمل هذا الدفاع البيولوجي؟
المضادات الحيوية، وخاصة القوية منها مثل سيبروفلوكساسين، تُجبر الخلايا البكتيرية على استخدام كميات هائلة من جزيئات الطاقة الخلوية ATP. هذا الاستهلاك المفرط يؤدي إلى إنتاج كميات كبيرة من الجذور الحرة المؤكسدة، وهي مواد تدمّر الحمض النووي والإنزيمات ومكونات خلوية أساسية.
أجرى الباحثون تجارب على سلالة معدّلة من بكتيريا الإشريكية القولونية (E. coli)، ولاحظوا أن نسبة صغيرة من الخلايا سارعت في نشاطها الأيضي عند انخفاض مستويات ATP ومركب NAD المرتبط به، هذا التسارع أدى إلى تراكم الطفرات الجينية، مما فعّل أنظمة إصلاح الحمض النووي ومقاومة الظروف البيئية القاسية.
- مقاومة متفوقة بعشر مرات
اللافت في النتائج أن هذه الخلايا "المُسرِّعة" للأيض كانت قادرة على مقاومة سيبروفلوكساسين بفعالية تفوق الخلايا العادية بـ10 أضعاف، واستطاعت تطوير هذه القدرة في وقت أسرع بكثير من نظيراتها التي لم تُظهر هذا النشاط العالي.
- دلالات مهمة لتطوير أدوية المستقبل
يشدد الباحثون على ضرورة أخذ هذا النوع من الخلايا في الحسبان عند تصميم مضادات حيوية جديدة. فعدم الانتباه لوجود الخلايا المُسرّعة للأيض قد يُعطي البكتيريا أفضلية تطورية تسمح لها بتطوير مقاومة أسرع وأكثر فاعلية.

المصدر:   Medical Xpress