اولین مقاومت آنتی بیوتیکی در سال 1940 میلادی، کمی پس از معرفی آنتی بیوتیک ها به عنوان درمان عفونت های باکتریایی، دیده شد. با گذشت زمان آنتی بیوتیک های بیشتری توسعه یافته و وارد بازار شدند و استفاده نادرست و بیش از حد از آنها منجر به گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی شد. با افزایش مقاومت آنتی بیوتیکی، گونه های باکتریایی، به خصوص پاتوژن ها، صفات بیشتری به دست آوردند و مقاومت چندگانه توسعه دادند. جدای از اهمیت آنتی بیوتیک ها برای درمان بیماری های انسانی، این داروها در دامپزشکی و پرورش حیوانات هم نقش مهمی دارند. بین سال های 2000 تا 2015 میلادی مصرف آنتی بیوتیک ها افزایشی 39 درصدی داشته و این افزایش بیشتر در کشورهای با درآمد کم یا متوسط بوده است. اگر هیچ نظارتی بر روند مصرف آنتی بیوتیک ها وجود نداشته باشد، پیش بینی می شود که مصرف آنها تا سال 2030 افزایشی 200 درصدی داشته باشد. از آنجاییکه استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی را سرعت می بخشد، باید به دنبال جایگزینی مناسب برای آنها باشیم تا از این طریق مصرف آنتی بیوتیک ها و توسعه مقاومت ضدمیکروبی را کاهش دهیم. از جمله این جایگزین های ایمن و موثر استفاده از پروبیوتیک ها، پری بیوتیک ها و سین بیوتیک ها می باشد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.
از آنجاییکه سالیانه بیش از 70% آنتی بیوتیک های مهم پزشکی در صنعت پرورش حیوانات استفاده می شود؛ پس استفاده از پروبیوتیک، پری بیوتیک یا سین بیوتیک به جای آنتی بیوتیک ها می تواند نقش مهمی در کاهش مصرف این داروها داشته باشد.
تاریخچه پروبیوتیک ها، پری بیوتیک ها و سین بیوتیک ها
عبارت پروبیوتیک از دو کلمه لاتین پرو (pro) و آلمانی بیو (bio) تشکیل شده و به معنی ((برای زندگی)) می باشد. مفهوم پروبیوتیک قدیمی است؛ Elie Metchnikoff (دانشمند روسی) در قرن 20 میلادی، معتقد بود که میکروارگانیسم هایی در کولون وجود دارند که پروتئولیتیک بوده و توکسین هایی تولید می کنند که در پیری نقش دارند اما می توان با استفاده از شیر تخمیر شده، که حاوی باکتری های لاکتیک اسید می باشد، pH روده را کاهش داد و جلوی اثر این میکروارگانیسم ها و پیری را گرفت. پروبیوتیک در ابتدا ((فرآورده های میکروبی یا هر جزء از سلول های میکروبی که اثرات مفید و رفاهی ایجاد می کنند)) تعریف شد. با این حال مفهوم پروبیوتیک به مرور زمان کامل تر شد و در حال حاضر سازمان غذا و کشاورزی ملل متحد (FAO) و سازمان جهانی بهداشت (WHO) پروبیوتیک ها را میکروارگانیسم های زنده ای تعریف می کنند که اگر به مقدار کافی مصرف شوند، می توانند ویژگی های مثبتی داشته باشند.
پری بیوتیک ها مفهوم جدیدی هستند و به مواد خوراکی غیر قابل هضم که اثرات مثبتی بر سلامت میزبان دارند، گفته می شود. تعریف پری بیوتیک ها نیز به مرور زمان تغییراتی داشته است. در حال حاضر تعریف آنها (( مواد غذایی غیر قابل هضم که به آنزیم های گوارشی پستانداران مقاوم بوده اما می توانند به طور اختصاصی توسط میکروارگانیسم های مفید روده تخمیر شده و با تحریک رشد و متابولیسم آنها به میزبان سود برسانند.)) می باشد.
سین بیوتیک ها یکی دیگر از جایگزین های آنتی بیوتیک ها هستند و شامل پروبیوتیک و پری بیوتیک با هم می باشند. همراه شدن پروبیوتیک و پری بیوتیک منجر به تقویت اثر آنها می شود.
ویژگی ها و پتانسیل پروبیوتیک ها، پری بیوتیک ها و سین بیوتیک ها برای جایگزین آنتی بیوتیک ها شدن
در سال های اخیر مطالعات بسیاری فواید متعدد پروبیوتیک ها را آشکار کرده اند. این ویژگی های مثبت از مهار مستقیم پاتوژن ها تا تقویت عملکرد سیستم ایمنی متغیر است. پروبیوتیک ها از راه های مختلفی از جمله تولید ترکیبات مهارکننده مثل باکتریوسین ها و هیدروژن پراکسید، انسداد محل های اتصال، رقابت بر سر مواد غذایی و … اثرات ضدمیکروبی خود را اعمال می کنند. هم چنین از طریق فعالسازی ماکروفاژها، تقویت فاگوسیتوز و تنظیم آزادسازی سایتوکاین های پیش التهابی یا ضدالتهابی منجر به تنظیم و تقویت ایمنی می شوند و در نتیجه سیستم ایمنی را قادر می سازند تا با پاتوژن ها مبارزه کند. معمولا میکروارگانیسم هایی که به عنوان پروبیوتیک به کار می روند، سیستم ایمنی یا پارامترهای فیزیولوژیک خاصی را در میزبان تنظیم می کنند، فاکتورهای حدت پاتوژن ها را تخفیف می دهند، به پیشگیری و درمان عفونت ها و بیماری های التهابی کمک می کنند و به عنوان یک عامل کنترل کننده بیولوژیک از فساد جلوگیری می نمایند. معمولا میکروارگانیسم هایی که به عنوان پروبیوتیک به کار می روند عبارتند از لاکتوباسیلوس، بیفیدوباکتریوم، باسیلوس، انتروکوکوس، لاکتوکوکوس و ساکارومایسس. پروبیوتیک های یکی از مواردی هستند که اخیرا به منظور درمان عفونت های باکتریایی، به خصوص عفونت های مقاوم به چند دارو، مورد توجه قرار گرفته اند.
یکی از مهم ترین مزایای پروبیوتیک ها این است که کمترین عوارض جانبی را دارند.
مهم ترین نقش پروبیوتیک ها در مقابله با عفونت های مقاوم به درمان، توانایی آنها در حذف باکتری های پاتوژن است. تاثیر مثبت پروبیوتیک ها بر فلور میکروبی روده نیز می تواند منجر به کمتر شدن سویه های مقاوم و در نتیجه کاهش عفونت های مقاوم به درمان شود.
پری بیوتیک ها شامل گروهی از الیگوساکاریدها بوده که از منابع گیاهی یا حیوانی گرفته می شوند. برای مثال دکستران الیگوساکارید (DOS)، فروکتوالیگوساکارید (FOS)، مانان الیگوساکارید (MOS) و … از جمله پری بیوتیک ها می باشند. پری بیوتیک ها جایگزینی مناسب برای آنتی بیوتیک ها هستند و می توانند برای پیشگیری و درمان عفونت های باکتریایی مصرف شوند. هم چنین می توانند جایگزین آنتی بیوتیک های محرک رشد در پرورش حیوانات باشند. پری بیوتیک ها منجر به افزایش رشد و تکثیر باکتری های مفید در دستگاه گوارش می شوند و با تنظیم ایمنی و مهار رقابتی پاتوژن ها می توانند در درمان بیماری های عفونی کمک کننده باشند. در حقیقت باکتری های مفید فلور میکروبی دستگاه گوارش، پری بیوتیک ها را تخمیر کرده و اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و پپتیدهای ضدمیکروبی تولید می کنند که محیط را برای رشد پاتوژن ها نامساعد می کند. هم چنین محصولات ناشی از تخمیر، از جمله اسیدهای چرب کوتاه زنجیر، منبع انرژی سلول های روده محسوب می شوند و به عنوان مولکول های تنظیم کننده ایمنی برای تولید سایتوکاین توسط سلول های مختلف ایمنی عمل می کنند. استفاده از پری بیوتیک در پرورش دام و طیور، از طریق افزایش تکثیر و متابولیسم فلورمیکروبی روده منجر به بهبود وضعیت سلامت میزبان و عملکرد تولیدی آن می شود. هم چنین استفاده از پری بیوتیک ها منجر به افزایش کلونیزاسیون باکتری های مفید و کاهش باکتری های پاتوژن می گردد.
سین بیوتیک حاوی پروبیوتیک و پری بیوتیک با هم می باشد؛ به همین دلیل علاوه بر اینکه تمام اثرات پروبیوتیک ها و پری بیوتیک ها را دارد، تاثیر مصرف سین بیوتیک از مصرف پروبیوتیک یا پری بیوتیک به تنهایی بیشتر است و می تواند در پیشگیری و درمان عفونت های مقاوم به درمان و کاهش توسعه مقاومت آنتی بیوتیکی نقش مهمی داشته باشد و جایگزینی مناسب برای آنتی بیوتیک ها می باشد.
بنابراین، پروبیوتیک ها، پری بیوتیک ها و سین بیوتیک ها به دلیل داشتن اثرات ضد میکروبی و تنظیم و تقویت ایمنی می توانند منجر به پیشگیری و درمان بیماری های عفونی گردند و جایگزین آنتی بیوتک ها باشند.
