پاشنه آشیل باکتری‌های مقاوم به دارو پیدا شد

تاکتیک‌های جدید در کنترل عفونت به شدت مورد نیاز است و انتظار می‌رود که باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک تا سال ۲۰۵۰ هر ساله جان ۲ میلیون نفر را بگیرند.

به نقل از اس‌ای، پژوهشگران آمریکایی و اسپانیایی اکنون کشف کرده‌اند که حداقل برخی از باکتری‌ها بهای گزافی را برای مقاومت خود می‌پردازند، هزینه‌ای که ممکن است بتوانیم از آن برای مبارزه با عفونت استفاده کنیم.

گورول سوئل(Gürol Süel) زیست‌شناس مولکولی از دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو می‌گوید: ما یک پاشنه آشیل از باکتری‌های مقاوم به آنتی بیوتیک را کشف کرده‌ایم و می‌توانیم از این هزینه برای سرکوب ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی بدون دارو یا مواد شیمیایی مضر استفاده کنیم.

یون چای مون(Eun Chae Moon) زیست‌شناس دانشگاه کالیفرنیا سن دیه‌گو و همکارانش با بررسی اینکه چرا باکتری‌های دارای فاکتورهای مقاومت لزوماً بر بستگان غیرمقاوم خود تسلط ندارند، نمونه‌ای از محافظت را کشف کردند که هزینه زیادی دارد و مانع از توانایی باکتری برای زنده ماندن در هنگام حضور کم سطوح منیزیم می‌شود.

سوئل توضیح می‌دهد: در حالی که ما اغلب به مقاومت آنتی بیوتیکی به عنوان یک مزیت اصلی برای بقای باکتری‌ها نگاه می‌کنیم، متوجه شدیم که توانایی مقابله با محدودیت منیزیم در محیط آنها برای تکثیر باکتری‌ها مهم‌تر است.

محروم کردن محیط‌ها از منیزیم می‌تواند با توانایی باکتری‌ها برای رشد مقابله کند و از آنجایی که سویه‌های جهش‌یافته عیب مشابهی ندارند، کاهش ماده مغذی کلیدی نباید بر باکتری‌های مورد نیاز برای یک میکروبیوم سالم تأثیر منفی بگذارد.

فلزات باردار مانند یون‌های منیزیم، ریبوزوم‌ها را که ریزماشین‌هایی در سلول‌ها هستند که پروتئین‌ها را ایجاد می‌کنند، تثبیت می‌کنند. یون‌ها همچنین نقش مهمی در استفاده از آدنوزین تری‌فسفات(ATP) دارند که سلول‌های ما را نیرو می‌دهد.

آدنوزین تری‌فسفات، آدنوز RNA است و از آن به عنوان کوآنزیم استفاده می‌شود. نوکلئوزید تری‌فسفات متشکل از آدنین که پایه نیتروژنی است، ریبوز که یک پنتوز است و گروهی از ۳ فسفات(آلفا، بتا و گاما) است که در واکنش‌های متابولیک انرژی خواه متعددی شرکت می‌کنند.

نسخه جهش یافته ریبوزوم L۲۲ در برخی از باکتری‌های «Bacillus subtilis» هم از این سویه در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها محافظت می‌کند و هم محکم به اتم منیزیم باردار متصل می‌شود و ATP کمتری برای تولید انرژی سلولی باقی می‌گذارد. مدلسازی محققان نشان داد که این تلفات فیزیولوژیکی در مقایسه با B. subtilis جهش‌یافته مانع از توانایی سویه جهش‌یافته برای رشد و گسترش می‌شود.

محققان در مقاله خود آورده‌اند: رقابت درون‌سلولی برای یک مقدار محدود منیزیم می‌تواند ایجاد یک نوع ریبوزوم مقاوم به آنتی بیوتیک را سرکوب کند.

این بدان معنی است که بدون فشار آنتی بیوتیک‌ها، باکتری B. subtilis جهش یافته بهتر از B. subtilis مقاوم به آنتی بیوتیک است.

سوئل توضیح می‌دهد: ما نشان دادیم که از طریق درک بهتر خواص مولکولی و فیزیولوژیکی باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک می‌توانیم راه‌های جدیدی برای کنترل آنها بدون استفاده از دارو پیدا کنیم.

یک مقایسه محدود نشان داد که همه انواع ریبوزوم‌های جهش یافته این ضعف را ندارند، بنابراین محققان مشتاق هستند مکانیسم‌های مشابه را در سایر باکتری‌ها نیز بررسی کنند.

محققان نتیجه‌گیری می‌کنند: امیدواریم کار ما بتواند به شناسایی شرایطی کمک کند که از سویه‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌ها بدون نیاز به توسعه آنتی‌بیوتیک‌های جدید جلوگیری ‌کند.

این پژوهش در مجله Science Advances منتشر شده است.