آنتی بیوتیک چیست و چگونه در برابر باکتری ها مقاومت می کند؟

 

پیش از اینکه آنتی بیوتیک ها را داشته باشیم، انسان ها برای مقابله با عفونت ها راه حل های بسیاری نداشتند. باید منتظر می ماندند تا ببینند آیا عفونت به خودی خود درمان می یابد یا اینکه به گونه ای آن را از بدن می کندند. تا سال 1928 این رویه ادامه پیدا کرد، تا زمانی که الکساندر فلمینگ کاملا اتفاقی متوجه مسئله ای عجیب شد.

فلمینگ به تعطیلات آخر هفته اش رفته بود و زمانی که به آزمایشگاه اش بازگشت، متوجه شد یک نوع کپک قارچی مخصوص به نام پنیسیلیوم نوتاتوم درون ظروف آزمایشگاهی، جلوی رشد باکتری استافیلوکوکوس (باکتری مولد عفونت پوستی، ذات الریه و مسمومیت های غذایی) را گرفته است.

پنیسیلیوم نوتاتوم نه تنها استافیلوکوکوس ها را کشت، بلکه پس از انجام آزمایش های بیشتر، فلمینگ متوجه شد که این کپک قارچی جلوی رشد استرپتوکوکوس، منینگوکوکوس و دیفتریا باسیلوس را هم می گیرد.

آنتی بیوتیک ها، در برابر عفونت های باکتریایی به خوبی کار می کنند و بسیاری از ما در دوره های مختلف، از چندین و چند آنتی بیوتیک استفاده کرده ایم تا بیماری هایی نظیر عفونت پوستی، عفونت مثانه و حتی گلودرد را درمان کنیم.

اما آنتی بیوتیک ها در برابر ویروس ها بی اثرند و در پروسه درمان سرماخوردگی، سرفه، آنفلوانزا، اسهال، استفراغ و دل درد هیچ کاری نمی توانند انجام دهند.

در حالی که همه آنتی بیوتیک ها قدرت کشتن یا توقف رشد باکتری ها را دارند، با این حال اما برای مقابله با هر باکتری، باید یک آنتی بیوتیک خاص را مورد استفاده قرار داد. به عبارتی، اگرچه با یک چاقو هم می توان متجاوزی را از پای در آورد اما اگر آن متجاوز سوار تانک باشد، چاقو کاملا بی اثر بوده و نیاز به سلاحی مخرب تر است.

نوع آنتی بیوتیکی که پزشک برای درمان بیماری تان تجویز می کند، به نوع باکتری موجود در بدن شما بستگی دارد. اکثر باکتری ها به دو نوع گِرَم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند.

این نوع تقسیم بندی بر اساس ساختار دیواره سلولی هر باکتری است. باکتری های گرم مثبت، مثل استرپتوکوکوس، دیواره های باریک، نفوذپذیر و تک لایه ای دارند، در حالی که باکتری های گرم منفی مثل اشرشیا کلای، دیواره های ضخیم، به سختی نفوذپذیر و دو لایه دارند.

یک آنتی بیوتیک خوب، باید بتواند به درون هر دو نوع باکتری ها نفوذ کند و وارد آن ها شود.

 

آنتی بیوتیک ها در برابر باکتری ها

آنتی بیوتیک ها به چندین شیوه متفاوت با باکتری ها مبارزه می کنند تا آن ها را از بین برده یا حداقل، رشدشان را متوقف کنند. یکی از این راه ها از بین بردن DNA و دیگری تخریب دیواره سلولی است. برخی دیگر نیز غشای سیتوپلاسمی را تحت تاثیر قرار داده و یک سری دیگر، جلوی سنتز پروتئین را می گیرند. گروه پنجم، آنتی متابولیت ها هستند که به طور کلی جلوی تغذیه سلول را گرفته و رشدش را متوقف می کنند.

اکثر آنتی بیوتیک هایی که در بازار وجود دارند، طیف اثر وسیعی دارند. طیف اثر وسیع یعنی با مصرف آن ها، می توان مدل های متنوعی از باکتری ها را نابود کرد و جلوی رشدشان را گرفت، چه باکتری گرم مثبت باشد و چه گرم منفی.

فلوئوروکینولون ها (برای درمان بیماری هایی نظیر سیاه زخم، ذات الریه و عفونت مجاری ادراری به کار می روند) و تتراسایکلین ها (برای درمان سوزاک، زخم معده، آکنه و بسیاری دیگر به کار می روند) هر دو آنتی بیوتیک هایی هستند که طیف اثر وسیع دارند و روی باکتری های بسیاری اثر می گذارند.

باکتری هایی با طیف اثر محدود از سوی دیگر، فقط روی گونه ای خاص و گروهی مشخص اثر دارند. این باکتری یا گرم مثبت است، یا گرم منفی.

کینولون ها برای مثال، آنتی بیوتیک هایی هستند که هر باکتری دارای رادیکال هیدروکسیل را از بین می برند. بدین طریق، آنتی بیوتیک نمی گذارد تا لیپیدها و پروتئین ها در کنار یکدیگر قرار گرفته و غشای سلولی را مستحکم نگه دارند. بنابراین همه چیز از هم می پاشد و DNA در محیط رها می شود.

نام پنیسیلین ها را قطعا شنیده اید. پنیسیلین ها طیف اثر محدودی دارند و نحوه کارکردشان تخریب دیواره سلولی است، لایه ای که روی غشای سلولی قرار گرفته و همه چیز را محکم کنار هم نگه می دارد.

آنتی بیوتیک های گلیکوپپتید هم چنین اثری دارند و خصوصا روی باکتری های گرم مثبت بسیار موثر بوده و نمی گذارند تا دیواره جدید شکل گیرد. باکتری در نهایت بدون دیواره سلولی نمی تواند زنده بماند و از بین می رود.

به جای تخریب لایه های بیرونی، برخی آنتی بیوتیک ها مستقیما به قلب باکتری حمله کرده و از درون آن را می کشند. برای مثال، ماکرولیدها متوقف کننده رشد پروتئین هستند. اریترومایسین یکی از شناخته شده ترین نوع ماکرولیدها است که به بخش خاصی از ریبوزوم متصل شده و جلوی طویل شدن زنجیره پروتئینی را می گیرند و یک سلول بدون ریبوزوم های کارا، یک سلول مرده است.

سولفانامیدها نیز از دهه 30 میلادی مورد استفاده قرار گرفتند و در دسته آنتی متابولیت ها هستند. این آنتی بیوتیک ها از سنتز اسیدفولیک که برای متابولیسم و رشد باکتری ضروری است جلوگیری می کنند. از آنجایی که انسان و پستانداران، اسید فولیک را از طریق غذا کسب می کنند و نیازی به سنتز آن درون بدن خود ندارند، راه حلی بسیار عالی برای مبارزه محسوب می شود.

 

مقاومت آنتی بیوتیکی یا آنتاگونیسم میکروبی

آنتی بیوتیک ها دورانی به عنوان معجزه طبیعت شناخته می شدند و در حالی که حقیقتا یک دستاورد بزرگ برای بشر محسوب می شدند، مصرف آن ها به مرور زمان خطرساز نیز شد.

قطعا شنیده اید که می گویند نباید سر خود آنتی بیوتیک مصرف کرد و حتما با تجویز مستقیم پزشک و انجام آزمایش چنین داروهایی را مورد استفاده قرار داد.

اگرچه آنتی بیوتیک ها برای از بین بردن باکتری های مخرب درون بدن ساخته شده اند اما بعضی از آن ها قابلیت کشتن باکتری های خوبی که درون بدن مان مسالمت آمیز زندگی می کنند را نیز دارند. برخی دیگر نیز ممکن است سبب بروز عفونت های واژن شده یا سیستم گوارشی ما را به هم بزنند.

مصرف بی رویه آنتی بیوتیک ها بسیار رواج یافته. برای مثال، طبق آخرین اعلام سازمان پیشگیری و درمان بیماری آمریکا (CDC)، از 68 درصد افراد مبتلا به عفونت های حاد تنفسی (از جمله عفونت سینوسی)، فقط 20 درصدشان نیازمند آنتی بیوتیک هایی هستند که توسط پزشک تجویز شده.

این مصرف بی رویه اگرچه به بدن آسیب وارد می کند، اما اثر جانبی اصلی آن چیز دیگری است: مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری یا آنتاگونیسم میکروبی.

وقتی آنتی بیوتیک را به گونه ای که پزشک تشخیص داده مصرف نکنید، شما به مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری ها دامن می زنید و این یک مسئله شخصی نیست، بلکه همه را تحت تاثیر قرار می دهد.

اما مقاومت آنتی بیوتیکی یعنی چه؟ آنتی بیوتیک ها طراحی شده اند تا گونه خاصی از باکتری ها را بکشند یا رشدشان را متوقف کنند. اما وقتی مقاومت آنتی بیوتیکی رخ دهد، آن گونه از باکتری در بدن شما به مرور زمان راه های مقابله را پیدا خواهد کرد و دارو کاملا بی اثر می شود.

استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین و انتروکوکسی مقاوم به ونکومایسین نیز دو مورد از این باکتری ها هستند که حالا به داروهای پیشین مقاوم شده اند.

درمان بیماری هایی که این باکتری ها ایجاد می کنند، طبیعتا هزینه بر و زمان بر خواهد بود. CDC می گوید 2 میلیون آمریکایی در توسعه مقاوت آنتی بیوتیکی سهیم هستند که طی این اتفاق، 23 هزار نفر هر ساله کشته می شوند.

 

بحرانی پیش رو؛ مقاومت باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها

طی سال های اخیر، باکتری ها نسبت به آنتی بیوتیک ها مقاوم شدند و داروها دیگر هیچ اثری روی آن ها نمی گذارند. این مسئله در آینده ای نه چندان دور می توانند به فاجعه ای بزرگ تبدیل شده و انسان ها را دوباره به صد سال پیش باز گرداند.

با مصرف بی رویه و سر خود آنتی بیوتیک، ارتشی از باکتری های توانمند را توسعه خواهیم داد که در آینده بلای جان مان خواهند شد؛ باکتری های بسیار پیشرفته ای که مقاومت بسیار بالایی در برابر سلاح های ما از خود نشان می دهند.

بگذارید کمی وارد جزئیات شویم. آنتی بیوتیک ها به طور کلی دو اثر روی باکتری ها می گذارند و به همین دلیل، به دو دسته تقسیم می شوند:

  1. باکتریوساید – کشتن مستقیم باکتری
  2. باکتریواستاتیک – توقف رشد و تکثیر

وقتی با یک عفونت باکتریایی دست و پنجه نرم می کنید، سیستم ایمنی بدن شما به صورت سرتاسری با عوامل بیگانه مبارزه می کند. آنتی بیوتیک ها مثل سربازهای تازه نفس و نیرومند به یک باره وارد کارزار شده و دیوار دفاعی بدن شما را تقویت می کنند. این پروسه تا زمانی که سیستم ایمنی خود را بازیابد و باکتری های باقی مانده را حذف کند، ادامه می یابد.

 

آنتی بیوتیک ها به یکی از طرق زیر، جلوی رشد باکتری ها را گرفته و یا آن ها را از بین می برند:

  • توقف رشد دیواره سلولی
  • توقف تولید و سنتز پروتئین
  • توقف رشد غشای سلولی
  • توقف سنتز DNA و RNA
  • توقف تولید اسید فولیک (که یک ساختار اصلی برای متابولیسم سلولی باکتری ها به حساب می آید)

اما توضیح دادیم که چگونه فرآیندهای فوق صورت می پذیرد و باکتری از پای در می آید، حالا بگذارید از جنبه دیگر به داستان نگاه کنیم. آنتی بیوتیک ها به چند روش متنوع بی اثر می شوند و باکتری نقشی اساسی در این مورد بازی می کند:

  • جلوگیری از رسیدن آنتی بیوتیک به هدف: وقتی نمی خواهید کسی را ببینید، احتمالا خودتان را از او پنهان نگه می دارید یا تلفن شان را جواب نمی دهید. باکتری ها برای دور نگه داشتن باکتری ها همین استراتژی را به کار می برند. باکتری ها اکثرا دیواره نفوذپذیری دارند و مواد با سادگی ورود و خروج می یابند. اما با بستن دریچه ها، غشا دیگر نفوذپذیر نیست. اینطور تصور کنید که با بستن تمام درب ها و پنجره ها و کشیدن پرده ها، دیگر کسی نه می تواند داخل خانه تان را ببیند و نه وارد آن شود.
  • تغییر هدف آنتی بیوتیک: بسیاری از آنتی بیوتیک ها به ساختاری خاص، مثلا بخشی از ریبوزوم که مسئول ساخت پروتئین است می چسبند و جلوی رشد باکتری را می گیرند. باکتری ها طی حرکتی هوشمندانه، هدف آنتی بیوتیک را تغییر می دهند تا نه تنها دارو دیگر هدف خود را نشناسد، بلکه حتی مهره اشتباهی را هم تحت تاثیر قرار دهد.
  • از بین بردن آنتی بیوتیک: این آخرین راه حل ممکن است. نابودسازی، به طور کل دارو را از بین می برد. برخی از باکتری ها، آنزیم هایی دارند به نام بتا لاکتاماز که پنی سیلین را کاملا از بین می برد.

  

لزوما ایجاد مقاومت یک عامل بیرونی ندارد و باکتری به صورت ذاتی این دفاع را از خود انجام می دهد اما در مواردی که حالا دانشمندان را نگران کرده، یک عامل بیرونی تاثیرگذار است. باکتری ها با گرفتن یک کپی از ژن کد کننده آنزیم های مخرب برای آنتی بیوتیک، نقشه شماتیک ساخت اسلحه شان را پیدا می کنند. این ژن ممکن است حتی از باکتری دیگری با گونه ای کاملا متفاوت وارد باکتری اول شود. چند طریق برای انجام این عمل وجود دارد:

  • طی فرآیندی مشابه با عمل جنسی باکتریایی، میکروب ها به یکدیگر وصل شده و DNA خود را وارد بدن یکدیگر می کنند.
  • انتقال پلاسمید (DNA حلقوی و کوچکی) به باکتری دیگر.
  • طی عمل ترانسپوزون که در این حالت، تکه های کوچک مولکول DNA از یک باکتری، به مولکول DNA باکتری دیگر متصل می شوند.
  • با جذب DNA از یک باکتری مرده و تخریب شده.

متاسفانه، اگر یک باکتری، طی این انتقالات، ژنی را دریافت کند که مقاومت را به او بیاموزد، آنتی بیوتیک در برابر آن بی اثر می شود. اگر باکتری فرصت رشد پیدا کند و تکثیر یابد، گونه جدید دیگر هیچ ضعفی در برابر آنتی بیوتیک از خود نشان نخواهد داد.

شکل گیری مقاومت باکتریایی، به خوبی توسط نظریه «بقای اصلح» چارلز داروین قابل توجیح است. آن هایی که مقاوم تر شده اند، دوام می آورند، رشد می کنند و نسل بعدی باکتری ها را شکل می دهند. آن هایی که ضعیف ماندند، از بین می روند و منقرض می شوند. حالا ما می مانیم و باکتری هایی که کاملا مسلح شده اند.

حال چگونه می توان از وقوع این جنگ تمام عیار پیش رو جلوگیری کرد؟ چندین راهکار ساده برای تان داریم:

  • توجه به دستور دکتر در نحوه مصرف دارو. حتی اگر پزشک تان می گوید داروها را تا انتها مصرف کنید و توجهی به بهبود وضعیت نداشته باشید، باید این مسئله را بپذیرید. شاید حال تان بهتر شود، اما احتمالا سیستم ایمنی هنوز قدرت کافی برای سرکوب کردن باکتری ها را ندارد. پس داروهای تان را تا انتها مصرف کنید و دلیل های غیر منطقی پشت هم ردیف نکنید.
  • اگر آنفلوانزا گرفته اید یا سرما خورده اید، آنتی بیوتیک مصرف نکنید. آنتی بیوتیک ها روی باکتری ها اثر دارند و آنفلوانزا و سرماخوردگی، عوامل ویروسی محسوب می شوند. اگر دانش کافی را در این زمینه ندارید، پس بگذارید پزشکی که سال ها تحصیل کرده تصمیم گیرنده باشد.
  • مصرف بی رویه داروهای باقی مانده در سبد داروهای تان و تجویز سر خود، مهم ترین عاملی است که این روزها در ایجاد مقاومت باکتریایی موثر است. بدون هیچ شناختی از بدن خود و دشمنان اش، نمی توانید پادگان های دفاعی را مسلح کنید. هر کسی تخصصی دارد و تجویز دارو از جمله تخصص های شما نیست!

این مسئله را باید امروزه بیش از هر زمان دیگری جدی گرفت و به عنوان وظیفه ای انسانی به آن نگاه کرد.

اگر کسی را می بینید که بدون آگاهی آنتی بیوتیک مصرف می کند، جلوی او را بگیرید، اگر کسی را می شناسید که عاشق خوردن دارو است و از داشتن قرص های رنگارنگ در کیفش احساس خوبی پیدا می کند، او را آگاه سازید. اگر بیمار شده اید، دقیقا دستور پزشک تان را رعایت کنید تا آینده ای پر از خطر پیش روی مان نباشد.

 منبع : دیجیاتو