در این وبلاگ، بعد از اشاره به پیدایش مشکل مقاومت آنتی بیوتیکی به تاریخچه کوتاهی در خصوص پیدایش آنتی بیوتیک ها می پردازیم و راجع به بوجود آمدن اولین سویه های مقاوم بیماری ها که به داروی های آنتی بیوتیک و ضدمیکروبی پاسخ ندادند، پاتوژن های جهش یافته مقاوم به پنی سیلین و سایر پاتوژن‌های باکتریایی مثل اشرشیاکلای (E.Coli) که موجب ترس و وحشت جامعه ی پزشکی شدند و چالش بزرگی به نام مقاومت آنتی بیوتیکی صحبت می کنیم. جدیدترین تحقیقات در مورد مصرف بی رویه دارو ها در پرورش حیوانات و تولید آنتی بیوتیک های طبیعی برای انسان، دام و طیور در این مقاله بررسی می شوند.
دلایل بروز مقاومت آنتی بیوتیکی
باکتریها و میکروب ها موجودات بسیار هوشمندی هستند و می‌توانند از طریق جهش و انتخاب طبیعی، مکانیسم‌های دفاعی در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها ایجاد کنند. جهش بیولوژیکی در باکتری ها عامل به وجود آمدن پدیده ای به نام مقاومت آنتی بیوتیکی یا به عبارت صحیح تر مقاومت ضدمیکروبی (Antimicrobial Resistance یا AMR) است. به عنوان مثال، برخی باکتریها پمپ‌های بیوشیمیایی توسعه داده‌اند که می‌توانند آنتی‌بیوتیک را قبل از رسیدن به هدفش از سلول خارج کنند. برخی دیگر نیز آنزیم‌هایی تولید می‌کنند که آنتی‌بیوتیک را غیرفعال می‌نماید. برای اطلاع کامل از انواع مکانیسم های مقاومت آنتی بیوتیک اینجا را کلیک کنید.
تاریخچه پیدایش آنتی بیوتیک ها
در تمدن‌های باستانی، استفاده از گیاهان و مواد طبیعی برای درمان عفونت‌ها مرسوم بود. به عنوان مثال، مصریان باستان از کپک نان برای درمان زخم‌های عفونی استفاده می‌کردند. با پیشرفت‌های علم میکروبیولوژی، دانشمندان به دنبال مواد شیمیایی مؤثر در درمان عفونت‌ها بودند. برخی از این مواد، که ضد میکروبی بودند، در درمان تعدادی از بیماری‌ها استفاده می‌شدند. در سال ۱۹۲۸، الکساندر فلمینگ، پزشک و میکروبیولوژیست اسکاتلندی، به طور اتفاقی متوجه اثر ضد باکتریایی ماده مترشحه توسط قارچ پنی‌سیلیوم نوتاتوم شد که بعدا بنام پنی سیلین نام گرفت.
تاریخ مختصر آنتی‌بیوتیک‌ها:
- 1877: اولین مشاهده پدیده آنتی‌بیوز توسط لویی پاستور
- 1909 : کشف سالوارسان توسط پل ارلیش
- 1928: کشف پنی‌سیلین توسط الکساندر فلمینگ
- 1940: تخلیص پنی‌سیلین توسط فلوری و چین
- 1944 تا 1972: افزایش متوسط طول عمر به میزان 8 سال در نتیجه استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها
مقاومت بدن در برابر آنتی بیوتیک ها
اولین مورد گزارش‌شده از مقاومت به پنی‌سیلین مربوط به باکتری استافیلوکوکوس اورئوس (Staphylococcus aureus) در سال 1942 مشاهده شد که تنها ۲ سال پس از شروع استفاده گسترده از پنی‌سیلین در درمان بیماری بود. این مقاومت آنتی بیوتیکی اولین بار در بیمارستان های انگلستان و آمریکا دیده شد.
مقاومت آنتی بیوتیکی پنی سیلین چگونه آغاز شد؟
پنی‌سیلین اولین بار در دهه ۱۹۴۰ به‌طور گسترده در جنگ جهانی دوم برای درمان عفونت‌های زخم‌های جنگی استفاده شد. تا سال ۱۹۴۲، بیشتر سویه‌های استافیلوکوکوس اورئوس به پنی‌سیلین حساس بودند. در واقع، سوال مهم این است که مکانیسم های مولکولی و عوامل اپی ژنتیکی که منجر به ظهور و گسترش مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری های مقاوم به پنی سیلین و سایر پاتوژن‌های باکتریایی مثل اشرشیا کولی (E.Coli) میشوند، کدامند؟
باکتریها با تولید آنزیم، تغییر ساختار ژنتیکی یا دفع آنتی‌بیوتیک به پنی‌سیلین (Penicillin) مقاوم میشوند. این مقاومت از طریق انتقال ژن یا تکثیر باکتری‌های مقاوم گسترش می‌یابد. استفاده نادرست از آنتی‌بیوتیک‌ها (مثل مصرف بی‌رویه یا قطع زودتر از موعد) این مشکل را بدتر می‌کند. در واقع علت گسترش سریع انواع مقاومت آنتی بیوتیکی، استفاده بی‌رویه از آنتی بیوتیک هایی نظیر پنی‌سیلین در بیمارستان‌ها و جامعه و انتقال ژن‌های مقاومت بین باکتریها از طریق پلاسمیدها می باشد. پلاسمیدها قطعات کوچک و حلقوی از دی ان ای (DNA) هستند که در باکتری ها وجود دارند و می توانند ژن های مفید (مثل مقاومت آنتی بیوتیکی) را بین باکتریها منتقل کنند. اشرشیاکلی (E. coli) با تخریب آنتی‌بیوتیک، تغییر اهداف آن، کاهش جذب و فعال‌سازی پمپ‌های خروجی مقاومت ایجاد می‌کند. همچنین تنظیم اپی‌ژنتیکی و انتقال ژن‌های مقاومت باعث گسترش سریع این مقاومت میشود.
چرا باکتریها مقاوم میشوند؟
- تولید آنزیم‌های مخرب: بعضی باکتریها آنزیم‌هایی می‌سازند که ساختار پنی‌سیلین را خراب می‌کنند.
- تغییر در نقطه حمله آنتی‌بیوتیک: باکتریها ساختارهای خود را عوض می‌کنند تا پنی‌سیلین نتواند به آنها بچسبد و اثر کند.
- پمپ کردن آنتی‌بیوتیک به بیرون: برخی باکتریها پمپ‌هایی دارند که پنی‌سیلین را از داخل سلول به بیرون می‌رانند.
چطور این مقاومت آنتی بیوتیکی منتقل میشود؟
- انتقال ژن‌های مقاومت: باکتریها می‌توانند ژن‌های مقاومت را از طریق پلاسمیدها یا ویروس‌های باکتریایی، مثل یک پیام به هم منتقل کنند.
- تکثیر باکتری‌های مقاوم: وقتی آنتی‌بیوتیک زیاد استفاده شود، باکتری‌های حساس از بین می‌روند، اما انواع مقاوم باقی می‌مانند و تکثیر میشوند.
چرا مقاومت خطرناک است؟
- درمان عفونت سخت‌تر میشود: اگر باکتری به پنی‌سیلین مقاوم شود، باید از آنتی‌بیوتیک‌های قوی‌تر استفاده کرد که عوارض بیشتری دارند.
- انتشار سریع: باکتری‌های مقاوم می‌توانند در بیمارستان‌ها، دام‌ها و محیط پخش شوند و کنترل آنها سخت است.
مکانیسم‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی
استفاده نادرست از آنتی‌بیوتیک‌ها در حال تسریع روند ظهور سویه‌های باکتریایی مقاوم است. امروزه شاهد مقاومت تعدادی از پاتوژن‌های باکتریایی به آنتی‌بیوتیک‌های رایج هستیم. توسعه مقاومت آنتی‌بیوتیکی، درمان عفونت‌ها را با چالش‌های جدی مواجه ساخته و هزینه‌های درمانی را به طور قابل توجهی افزایش داده است. از دست دادن توانایی مقابله با عفونت‌های باکتریایی شدید، تهدیدی جدی برای سلامت عمومی محسوب میشود.
انواع مکانیسم های مقاومت پاتوژن های باکتریایی به آنتی بیوتیک
- انتخاب طبیعی (بقای سازگارترین):
در مواجهه اولیه با آنتی‌بیوتیک، باکتری‌های حساس از بین رفته و سویه‌های مقاوم قادر به تکثیر و انتقال ویژگی‌های مقاومتی به نسل‌های بعدی خواهند بود. - جهش‌های ژنتیکی:
تراکم بالای جمعیت باکتریایی و نرخ جهش بالا منجر به ایجاد تنوع ژنتیکی میشود. این جهش‌ها می‌توانند مکانیسم‌های دفاعی مختلفی ایجاد کنند، از جمله:
- تولید آنزیم های تخریب کننده: بعضی باکتریها آنزیم می‌سازند که مثل قیچی آنتی‌بیوتیک را قطعه قطعه می‌کند. مثلاً باکتری بتا-لاکتاماز آنتی‌بیوتیک‌هایی مثل پنی‌سیلین را بی‌اثر می‌کند.
- تغییر اهداف مولکولی: باکتریها شکل قسمتی از بدنشان را که آنتی‌بیوتیک باید به آن بچسبد عوض می‌کنند. مثل وقتی که قفل عوض شود و کلید قدیمی دیگر آن را باز نکند.
- پمپ های جریان (افلاکس پمپ ها/Efflux Pumps): بعضی باکتریها پمپ‌های کوچکی دارند که مثل یک دستگاه مکنده، آنتی‌بیوتیک را از داخل خودشان به بیرون می‌ریزند تا اثر نکند.
- کاهش نفوذپذیری: باکتریها دیواره خارجی خود را طوری تغییر میدهند که آنتی‌بیوتیک نتواند داخل شود. مثل وقتی که درِ خانه را قفل کنیم و کسی نتواند وارد شود.
- انتقال افقی ژن‌ها:
باکتریها از طریق پلاسمیدها، ترانسپوزون‌ها و دیگر عناصر ژنتیکی متحرک، قادر به انتقال ژن‌های مقاومت بین گونه‌های مختلف هستند. این ویژگی، گسترش سریع مقاومت را تسهیل می‌کند. - تکثیر سریع:
زمان تقسیم کوتاه باکتریها (در برخی موارد تنها 20 دقیقه) باعث میشود در مدت زمان کوتاهی، جمعیت غالب از باکتری‌های مقاوم تشکیل شود.
راه درمان مقاومت آنتی بیوتیکی
تمامی آنتی‌بیوتیک‌های شناخته شده تاکنون، با کاهش تدریجی کارایی مواجه شده‌اند. برای برخی پاتوژن‌ها مانند استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی‌سیلین (MRSA)، گزینه‌های درمانی به یک یا دو داروی خط آخر محدود شده است. با توجه به توقف روند توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید و هزینه‌بر بودن آنها، مدیریت صحیح مصرف آنتی‌بیوتیک‌های موجود از اهمیت حیاتی برخوردار است. مطالعات نشان میدهند که تا ۷۳٪ از آنتی‌بیوتیک‌های مصرفی جهان در بخش دامپروری استفاده میشوند که این امر نقش بسزایی در بحران مقاومت آنتی‌بیوتیکی جهانی دارد. استفاده غیرضروری از آنتی‌بیوتیک‌ها به‌عنوان محرک رشد یا پیشگیری در دامپروری، منجر به فشار انتخابی و ظهور سویه‌های مقاوم در باکتری‌های روده حیوانات مانند اشرشیاکلی (E.coli) و سالمونلا (Salmonella) میشود. این باکتری‌های مقاوم از طریق زنجیره غذایی، محیط زیست (آب، خاک) و تماس مستقیم به انسان منتقل شده و مقاومت‌های چنددارویی (MDR) را ایجاد می‌کنند.
اخیرا دانشمندان متوجه شده اند که برخی گیاهان دارویی خاصیت ضد باکتری دارند. مزیت استفاده از چنین دارو هایی که از مواد موثره گیاهان تولید شده است این است که از مصرف بیش از حد آنتی بیوتیک ها در انسان، دام و کشاورزی جلوگیری می شود.
چرا آنتی بیوتیک گیاهی؟
ترکیبات گیاهی دارای خاصیت ضدمیکروبی، ضدالتهاب و آنتی اکسیدانی هستند و برخلاف آنتی بیوتیک های شیمیایی که اغلب روی یک نوع باکتری تمرکز می کنند، طیف وسیع تری از میکروب ها (باکتری ها، قارچ ها و حتی برخی ویروس ها) را هدف قرار میدهند. همچنین، عوارض جانبی کمتری دارند و کمتر باعث مقاومت میکروبی میشوند.
مواد موثره گیاهان موجود در گیاهان با تخریب دیواره سلولی میکروب ها و اختلال در عملکرد غشای سلولی آن ها را از بین می برند. مثلاً کارواکرول با نفوذ به لایه چربی غشای باکتری، آن را نشت پذیر کرده و باعث مرگ سلول میکروبی میشود. برخی ترکیبات گیاهی نیز با مهار آنزیم های ضروری برای رشد میکروب ها یا تداخل در تولید مثل آنها عمل می کنند. این مکانیسم های چندگانه، احتمال مقاومت میکروب ها را کاهش می دهد. آنتی بیوتیک گیاهی آریوبیوتیک اولین آنتی بیوتیک گیاهی دامی تولید شده برای درمان عفونت های باکتریایی است.
برای اطلاعات بیشتر راجع به آنتی بیوتیک گیاهی آریوبیوتیک کلیک کنید
