مقاومة المضادات الحيوية: التعريف والأسباب والأمثلة

توجد البكتيريا في كل مكان حول العالم ، من الصحاري القاحلة إلى الكهوف الرطبة والغابات المظلمة. يمكن أن تتكيف مع العديد من البيئات وتوجد بأعداد كبيرة بشكل خاص في وحول العديد من الحيوانات ، بما في ذلك البشر. معظم هذه البكتيريا غير ضارة ، ولكن هناك العديد من الأنواع المختلفة والأعداد الكبيرة من كل نوع.

عديدة بكتيريا توجد في أماكن مثل جلد الإنسان والجهاز الهضمي للإنسان. تساعد هذه البكتيريا في الحفاظ على الجلد ناعمًا ومرنًا ، وتساعد بكتيريا الأمعاء البشر على هضم طعامهم. هذه هي البكتيريا المفيدة التي تطورت مع البشر وتؤدي وظائف مختلفة لجسم الإنسان.

في حين أن معظم البكتيريا لا تسبب أي مشاكل ، إلا أن القليل منها ضار ويمكن أن يسبب مجموعة متنوعة من الأمراض المعدية. أمراض بكتيرية مثل الالتهاب الرئوي كان يمثل تهديدًا خطيرًا وغالبًا ما يتسبب في الوفاة. بالإضافة إلى المرض ، يمكن أن تسبب البكتيريا أيضًا التهابات الجروح والجروح وفي أي حالة أخرى يمكن للبكتيريا أن تدخل فيها الجسم من خلال شق في الجلد.

الالتهابات كانت في وقت من الأوقات مشكلة خطيرة ، وكان من الممكن أن يفقد الناس أطرافهم أو يموتون. أصبحت الأمراض والالتهابات البكتيرية أقل فتكًا بكثير مع اكتشاف أول مضاد حيوي ، البنسلين ، في عام 1928.

أصبحت المضادات الحيوية شائعة الاستخدام بحلول الأربعينيات. بالإضافة إلى البنسلين، تم اكتشاف العديد من الأدوية الأخرى المضادة للمضادات الحيوية. لها نفس تأثير القتال البكتيري مثل البنسلين ولكنها تعمل بطرق مختلفة.

اليوم ، تستخدم المضادات الحيوية على نطاق واسع لعلاج الأمراض والالتهابات البكتيرية ولكن أيضًا لمنع المرض في حيوانات المزرعة. أدى استخدامها في الرعاية الصحية البشرية والزراعة إلى تطوير البكتيريا سلالات مقاومة من البكتيريا التي تسبب عدوى مقاومة للمضادات الحيوية.

المضادات الحيوية ليست فعالة ضد هذه البكتيريا ، وعندما يمرض الناس والحيوانات من سلالات من البكتيريا المقاومة ، يصبح علاجهم أكثر صعوبة. في الوقت الحالي ، أصبحت بعض البكتيريا مقاومة لبعض المضادات الحيوية ، ولكن هناك سلالات قليلة منها البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التي لا تستجيب للعلاج بأي دواء مضاد للميكروبات.

يصبح علاج الأمراض المعدية والسيطرة على الأمراض بشكل عام مشكلة خطيرة إذا أصبحت هذه البكتيريا المقاومة للأدوية شائعة.

المضادات الحيوية هي الأدوية التي تعالج الالتهابات البكتيرية. إنها تعمل عن طريق منع البكتيريا من التكاثر أو قتلها. بعض المضادات الحيوية تعمل فقط ضد بعض أنواع البكتيريا ، ولكن المضادات الحيوية واسعة الطيف منع نمو أنواع عديدة من البكتيريا.

لتطوير مضادات حيوية جديدة ، يختبر العلماء العديد من المواد المختلفة للقدرة على التحكم في نمو البكتيريا والآثار الجانبية على البشر. بعض المواد تقتل البكتيريا ولكنها ليست آمنة للاستخدام. عملية الاختبار والموافقة طويلة جدًا لدرجة أن القليل من المضادات الحيوية تجعلها صالحة للاستخدام الشائع.

المضادات الحيوية تعطل جزءًا من دورة حياة البكتيريا حتى تموت البكتيريا وتختفي العدوى. يهاجم البنسلين والمضادات الحيوية المبكرة الأخرى قدرة البكتيريا على بناء وإصلاح البكتيريا جدار الخلية. على عكس الخلايا البشرية الموجودة داخل الجسم ، يجب أن تكون البكتيريا قادرة على التواجد في البيئة المفتوحة وتحتاج إلى جدار خلوي لحمايتها والحفاظ على الخلية سليمة.

يمنع نوع البنسلين من المضادات الحيوية الخلية البكتيرية من ربط الجزيئات معًا لتشكيل جدارها. عندما جدار الخلية تتدهور ، تنفجر البكتيريا وتموت.

المضادات الحيوية الأخرى التي تقتل البكتيريا تهاجم قدرة البكتيريا على إنتاج البروتينات فيها الريبوسومات. نظرًا لأن الخلايا تحتاج إلى البروتينات لتعمل ، فإن البكتيريا التي تُمنع من صنع البروتينات لا يمكنها البقاء على قيد الحياة.

•••دانا تشين | علم

•••دانا تشين | علم

•••دانا تشين | علم

نوع آخر من المضادات الحيوية يمنع البكتيريا من التكاثر. تتكاثر البكتيريا عن طريق عمل نسخة من الحمض النووي في الخلية ثم الانقسام. المضادات الحيوية يعطل الحمض النووي نسخ العملية عن طريق كسر خيوط الحمض النووي إلى قطع ومنع الخلية من إجراء الإصلاحات.

بدون نسخة الحمض النووي ، لا يمكن للبكتيريا أن تنقسم ، أو إذا انشقت ، لا تستطيع الخلايا الوليدة البقاء على قيد الحياة. باستخدام هذه الأنواع من المضادات الحيوية ، تمكن المهنيون الصحيون من علاج الالتهابات والأمراض البكتيرية بسرعة وسهولة حتى الآن.

مقاومة المضادات الحيوية هي تطوير آليات بكتيرية تقضي على الآثار المدمرة للمضادات الحيوية. ونتيجة لذلك ، فإن المضادات الحيوية التي تستخدم في علاج أمراض معينة عن طريق منع نمو البكتيريا المرتبطة بها لم تعد تعمل. تصبح هذه المقاومة للأدوية شائعة مع تغير المزيد والمزيد من البكتيريا.

حتى عندما يكون عدد قليل من البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية المستخدمة ، يتم قتل البكتيريا غير المقاومة بينما تتكاثر البقية لتستمر في التسبب في المرض. عندما يحدث هذا بشكل متكرر ، فإن البكتيريا المقاومة تصبح أكثر شيوعًا ، وتحدث المزيد من حالات فشل المضادات الحيوية.

هذا هو الوضع في الوقت الحاضر. إذا استمر هذا الاتجاه ، فستكون معظم البكتيريا مقاومة في النهاية ، ولن تكون المضادات الحيوية فعالة في السيطرة على الأمراض والوقاية منها.

على سبيل المثال ، تسبب عدة أنواع من البكتيريا الالتهاب الرئوي ونوع المضاد الحيوي الذي يتفكك خيوط الحمض النووي البكتيرية غالبًا ما يستخدم لمنع البكتيريا من الانقسام للسيطرة على المرض وعلاجه. بالنسبة للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية ، لم تعد هذه المضادات الحيوية قادرة على تفتيت خيوط الحمض النووي.

طورت البكتيريا استراتيجيات خاصة لمواجهة آثار المضادات الحيوية. بعض الخلايا البكتيرية غيرت جدارها الخلوي لمنع المضاد الحيوي من الدخول. يقوم البعض الآخر بضخ المضاد الحيوي قبل أن يتسبب في أي ضرر. لا يزال البعض الآخر يهاجم ويغير المضاد الحيوي حتى لا يعمل.

في الأساس ، جربت البكتيريا الفردية جميع أنواع الاستراتيجيات للبقاء ، ووجد البعض أن آليات مثل هذه تعمل على صنعها مقاومة لمضادات حيوية معينة. قد تدمج البكتيريا العديد من هذه الطرق لاستهداف المضادات الحيوية التي تعمل بطرق مختلفة.

تمتلك بعض البكتيريا العديد من هذه الطرق وهي مقاومة لجميع المضادات الحيوية تقريبًا.

بمجرد أن تطور البكتيريا آلية مقاومة ، فإنها ينجو من المضاد الحيوي بينما تموت جميع البكتيريا الأخرى. تؤدي عملية علاج المرض بالمضادات الحيوية إلى ضغط اختيار قوي للغاية لصالح مقاومة المضادات الحيوية. فقط الخلايا المقاومة تبقى على قيد الحياة. يمكنهم بعد ذلك التكاثر بسرعة ونشر المقاومة.

هذا يعني أن البكتيريا المقاومة يتم اختيارها تلقائيًا لتصبح أكثر شيوعًا. إذا مات المريض أو الحيوان أو عندما يتم التخلص من فضلاته الجسدية ، يتم إطلاق هذه البكتيريا المقاومة في البيئة حيث يمكنها نشر الجينات المقاومة للبكتيريا الأخرى.

إحدى الطرق التي يمكن للبكتيريا من خلالها تطوير آليات لهزيمة المضادات الحيوية هي من خلالها طفرات عشوائية. على الرغم من أن مثل هذه الطفرة قد تحدث في خلية بكتيرية واحدة فقط ، فإن ضغط الاختيار القوي يسمح للطفرة المقاومة بالانتشار بسرعة. البكتيريا المقاومة هي البكتيريا التي تعيش وتتكاثر ومن ثم تشترك في الجينات المقاومة الجديدة.

عندما يتم استخدام مضاد حيوي بمستويات منخفضة لفترة طويلة ، يكون للبكتيريا الكثير من الوقت للتحور وانتشار الطفرة. كلما طالت مدة استخدام المضاد الحيوي في موقف معين ، زادت فرصة حدوث الطفرات ومقاومة البكتيريا.

في حين أن الطفرات الجينية العشوائية هي المصدر الأصلي لمقاومة المضادات الحيوية ، يجب أن تكون هناك عوامل أخرى تساهم في جعل المقاومة البكتيرية مشكلة خطيرة.

دورات غير مكتملة من العلاج بالمضادات الحيوية و استخدام المضادات الحيوية على المدى الطويل يمكن أن تسهم في تطوير الخلايا المقاومة. بمجرد أن تحصل الخلية البكتيرية على الطفرة المقاومة ، بسرعة التكاثر اللاجنسي من خلال انقسام الخلايا البكتيرية وتكاثرها يمكن أن يزيد عدد البكتيريا المقاومة بسرعة كبيرة.

بالإضافة إلى التكاثر من خلال انقسام الخلية ، تمتلك البكتيريا آلية أخرى لنشر الجينات المتحولة والمقاومة. نقل الجينات الأفقي يضع نسخًا من شظايا الحمض النووي ، بما في ذلك الجينات المقاومة ، في خلايا جديدة.

يمكن أن توجد شظايا الحمض النووي على شكل بلازميدات خارج الخلايا ويمكن أن تدخل خلايا جديدة ، وتنقل قطع الحمض النووي والجينات دون تكاثر. هذا يعني أن الجينات المقاومة يمكنها القفز بين الأنواع أو أنواع البكتيريا طالما أنها تقترب من بعضها.

لأن مسار العلاج بالمضادات الحيوية يجب أن يقتل كل خلية بكتيرية مسببة للأمراض للتأكد أنه لا توجد خلية مقاومة على قيد الحياة ، يصبح من المهم دائمًا إجراء العلاج بالمضادات الحيوية في البشر إكمال.

في الممارسة العملية ، قد يتم قتل بعض البكتيريا التي لا يقتلها المضاد الحيوي من قبل جهاز المناعة الطبيعي ، ولكن عندما يتم قتلها لم يكتمل العلاج بالمضادات الحيوية ، ولم يتم أخذ جميع الجرعات ، مما يؤدي إلى خطر بقاء خلية بكتيرية مقاومة يزيد.

يمكن أن يؤدي استخدام المضادات الحيوية على المدى الطويل ، على سبيل المثال في المستشفيات ، إلى زيادة انتشار البكتيريا المقاومة. الاستخدام طويل المدى يخلق مرحلة دائمة للقوة ضغط الاختيار. عندما تستغرق الدورة العلاجية العادية أسبوعين يتم خلالها تطبيق ضغط الاختيار وقد تتغير البكتيريا ، فإن الاستخدام طويل الأمد هو فرصة مستمرة للطفرات العشوائية.

بمجرد أن تطور البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية ، فإن الاستخدام المستمر للمضادات الحيوية يسمح للبكتيريا بالتكاثر وتطوير المزيد آليات المقاومة. الإفراط في استخدام المضادات الحيوية له نفس التأثير.

عندما يتكرر استخدام المضادات الحيوية أو ينتشر على مدى فترة طويلة ، يزداد خطر انتشار مقاومة المضادات الحيوية. هذا صحيح بشكل خاص الآن بعد أن أصبحت الجينات المقاومة أكثر شيوعًا.

عامل رئيسي في تطوير وانتشار مقاومة المضادات الحيوية هو استخدام المضادات الحيوية في الزراعة.

تعتبر حيوانات القطيع شديدة التأثر بالأمراض المعدية ، ويتصدى المزارعون لهذه المخاطر من خلال إطعام الحيوانات بمستويات منخفضة من المضادات الحيوية لحمايتها. ينتج عن هذا الاستخدام المستمر للمضادات الحيوية ظروف مثالية لتطوير وانتشار جينات متحولة مقاومة.

على الرغم من أن بعض المضادات الحيوية المستخدمة في الزراعة لا تستخدم في البشر ، إلا أن النقل الأفقي للجينات سمح للجينات الزراعية المقاومة بالظهور في المضادات الحيوية المستخدمة في العلاجات البشرية. ما لم يتم تقليص استخدام المضادات الحيوية بشكل كبير في كل مكان ، بما في ذلك في الزراعة ، فإن المزيد والمزيد من أنواع المضادات الحيوية ستفقد معظم فعاليتها.

عندما تنتشر مقاومة المضادات الحيوية ، تصبح المضادات الحيوية المستخدمة حاليًا أقل فعالية. قد يكون للسلالات البكتيرية المسببة للمرض لدى مرضى معينين درجة متفاوتة من المقاومة للمضادات الحيوية المختلفة ، ويمكن أن يتأخر العلاج حتى يتم تحديد المضاد الحيوي الذي يعمل.

في أسوأ الحالات ، لا يعمل أي من المضادات الحيوية المتاحة ، بل المضادات الحيوية الخاصة بالمريض جهاز المناعة قد لا تكون قادرة على محاربة البكتيريا. يصبح المريض مصدرا للبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التي يمكن أن تنتشر في جميع أنحاء المستشفى.

نظرًا لأن المضادات الحيوية تعمل باستخدام عدة وسائل مختلفة لتعطيل وظائف البكتيريا ، فإن معظم البكتيريا تتطور مقاومة إحدى هذه الآليات ولكن لا يزال من الممكن القضاء عليها باستخدام مضادات حيوية أخرى تعمل بشكل مختلف.

ظهور ما يسمى "البق الخارق"مشكلة خطيرة لأنهم طوروا مقاومة لجميع المضادات الحيوية المعروفة. في هذه الحالات ، لن تنجح سوى المضادات الحيوية الجديدة تمامًا التي تستخدم استراتيجيات جديدة ، ولكن لا يمكن تطوير هذه الأدوية الجديدة بسرعة.

في الوقت الحالي ، تربح البكتيريا السباق من خلال تطوير مقاومة للمضادات الحيوية الموجودة بشكل أسرع من اكتشاف المضادات الجديدة. إذا استمرت الاتجاهات الحالية ، فإن الوقت الذي لا يعمل فيه أي مضاد حيوي ضد بعض الأمراض الشائعة ليس بعيدًا. قد تصبح الأمراض التي يمكن علاجها بسهولة اليوم مميتة.

تهاجم المضادات الحيوية طريقة عمل البكتيريا ، مثل التدخل في بناء جدار الخلية أو مع الحمض النووي. هناك عدد محدود من الطرق التي يمكن بها مهاجمة البكتيريا ، وعندما تتوقف الهجمات الحالية عن العمل ، يلزم وجود نوع جديد تمامًا من المضادات الحيوية التي تستخدم استراتيجية جديدة تمامًا.

لا يوجد مثل هذا المضاد الحيوي في الوقت الحالي ، ولم يتم الموافقة على المضادات الحيوية قيد التطوير على أنها آمنة أو فعالة. يواجه أخصائيو الرعاية الصحية مستقبلاً حيث تعمل المضادات الحيوية فقط في أ عدد محدود من الحالات.

بالإضافة إلى تطوير عقاقير جديدة ، استراتيجية الحد من استخدام المضادات الحيوية في الحالات التي تكون فيها هناك حاجة ماسة إليها حقًا ، يمكن أن يساعد في تأخير تطوير المزيد من المقاومة البكتيرية. في كثير من الأحيان ، عندما لا تكون العدوى الشائعة خطيرة ، ويكون المريض بصحة جيدة ، يمكن لجهاز المناعة أن يعتني بالبكتيريا وتحييدها.

في الزراعة ، يمكن تربية الحيوانات السليمة في بيئة نظيفة باستخدام ممارسات الحد من الأمراض قلل من استخدام المضادات الحيوية وقلل من فرص اختيار وانتشار المقاومة بكتيريا. يستخدم المهنيون الصحيون وعلماء الأبحاث نهجًا ذا شقين. أفضل طريقة هي الحد من استخدام المضادات الحيوية بشكل عام والبحث السريع عن أنواع جديدة من المضادات الحيوية الحفاظ على صحة الجميع فى المستقبل.