مقاومت های آنتی بیوتیکی

انواع مقاومت و مکانیسم ­های انتقال آن

باکتری می تواند به صورت طبیعی در برابر گروه آنتی بیوتیکی یا ماده خاصی مقاوم باشد. به این نوع مقاومت مقاومت ذاتی می­گویند. مثال بارز آن مقاومت اکثر باکتری های گرم منفی به پنی سیلین G در نتیجه ­ی وجود یک دیواره خارجی است که در باکتری­ های گرم مثبت غایب است. در مقابل برخی باکتری ­ها ژن مقاومت آنتی­ بیوتیکی را توسط مکانیسم­ های مختلفی نظیر جهش ژنتیکی کسب می­ کنند. به این نوع مقاومت، مقاومت اکتسابی می­ گویند. انتقال ژن مقاومت به دو صورت عمودی (Vertical Gene Transfer) و افقی(Horizontal Gene Transfer) رخ می­ دهد. در انتقال عمودی، بین ژنوم به صورت طبیعی از طریق تقسیم دوتایی از یک نسل به نسل بعد منتقل می­ شود. جهش های کروموزومی به ندرت رخ می­ دهند ولی می توانند در نتیجه­ ی انتقال عمودی منجر به تشکیل کلنی باکتری های مقاوم شوند. جهش­ های تکی شایع­ ترین نوع موتاسیونی است که پس از ورود آنتی­ بیوتیک به محیط رخ می دهد مانند مقاومت گونه های کمپیلوباکتر به کوئینولون ها و ماکرولید ها. جهش در ژن های تنظیمی معمولا مکانیسم های بروز ژن را تحت تاثیر قرار می دهند و غیر قابل پیش بینی اند و این پتانسیل را دارند که  مقاومت چنددارویی در برابر آنتی بیوتیک­ های غیر مرتبط ایجاد کنند. انتقال افقی ژن وقتی است که ژن­ های یک سلول مستقل از رویداد تولید مثلی به سلول دیگری منتقل می­ شوند. انتقال افقی ژن اصلی­ ترین روش بروز و گسترش مقاومت در جمعیت باکتری است. انتقال افقی ژن بین دو باکتری مختلف رخ می­ دهد و نقش شایان توجهی در گسترش سریع مقاومت دارد. انتقال افقی ژن بیشتر بین گونه ­های مختلف باکتری که در یک محیط زندگی می­ کنند ( مانند فلور روده) و حتی بین باکتری­ های گرم مثبت، باکتری­ های گرم منفی و اکتینوباکترها، باکتری ­های هوازی و غیر­هوازی، باکتری­ های پاتوژن و غیر­پاتوژن انسانی، حیوانی و گیاهی روی می­ دهد. انتقال افقی ژن از طریق سه مکانیسم اتفاق می ­افتد: ترانسفورماسیون یا دریافت DNA آزاد توسط سلول باکتریی که این توانایی را دارد؛ ترانسداکشن یا انتقال DNA باکتری از یک باکتری به باکتری دیگر  توسط باکتریوفاژ و کانژوگاسیون یا هم یوغی که انتقال DNA از باکتری دهنده به باکتری گیرنده در نتیجه کانژوگه شدن و تماس مستقیم است. انتقال افقی ژن می­ تواند شامل انتقال یک ژن مقاومت یا ترکیبی از ژن­ ها در یک ساختار متحرک باشد: کاست­ های ژنتیکی در کنار هم اینتگرون (integron) را تشکیل می­ دهند، اینتگرون­ ها ساختار تشکیل­ دهنده ی ترانسپوزون­ ها (transposons) هستند که به نوبه خود تشکیل پلاسمید ها را می­ دهند. ترانسپوزون­ ها انتقال ماده ژنتیکی بین یک یا چند مولکول DNA، یا حتی بین ارگانیسم­ های مختلف را تسهیل می­ کنند. پلاسمید­ها ساختارهای DNA هستند که قابلیت انتقال افقی و/یا عمودی در سطح کلونی را دارند. البته تمام واحد های ژنی قابلیت انتقال یا بیان موثر مقاومت بین دو باکتری را ندارند. برای مثال برخی باکتری­ های گرم مثبت توانایی بیان ژن­ های منتقل شده از باکتری­ های گرم منفی را ندارند. ژن­ های مقاومت معمولا به همراه ژن­ های بروز حدت منتقل می­ شوند که این خود باعث ایجاد پاتوژن­ های مقاوم خطرناک و بیماری­ زایی و حدت بالا می­ شود. ژن مقاومتی که در اثر انتقال افقی و یا موتاسیون به دست آمده است، باعث برتری و مزیت تکاملی باکتری نسبت به دیگر رقبا در همان محیط می شود البته مشروط بر اینکه ژن مقاومت اثر منفی بر فیزیولوژی باکتری نگذارد. در این شرایط امکان دارد باکتری برای کم کردن خسارت فیزیولوژیک ناشی از ایجاد مقاومت ” موتاسیون های جبرانی” انجام دهد. در صورتی که در یک محیط فشار گزینشی ناشی از آنتی بیوتیک ها برداشته شود، امکان از دست دادن توانایی مقاومت وجود دارد.