پاشنه آشیل باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک کشف شد؛ محدودیت منیزیم کلید کنترل بدون دارو

پژوهشگران آمریکایی و اسپانیایی با کشف یک ضعف اساسی در باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک، راهی جدید برای مقابله با این عفونتها بدون استفاده از دارو را آشکار کردهاند. بر اساس پیشبینیها تا سال ۲۰۵۰، باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک سالانه جان دو میلیون نفر را خواهد گرفت که ضرورت یافتن تاکتیکهای نوین کنترل عفونت را دوچندان میکند.

گورول سوئل، زیستشناس مولکولی دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو، اعلام کرد ما پاشنه آشیل باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک را شناسایی کردهایم و میتوانیم از این هزینه فیزیولوژیکی برای سرکوب شکلگیری مقاومت بدون دارو یا مواد شیمیایی مضر بهره ببریم.

یون چای مون و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو با بررسی اینکه چرا باکتریهای دارای فاکتورهای مقاومت لزوما بر بستگان غیرمقاوم خود غلبه نمیکنند، مکانیزمی را کشف کردند که هزینه انرژی زیادی دارد و از توانایی باکتری برای بقا در شرایط کممنیزیم میکاهد.

سوئل توضیح داد در حالی که مقاومت آنتیبیوتیکی به عنوان مزیت بقا تلقی میشود، ما فهمیدیم که توانایی مقابله با محدودیت منیزیم در محیط برای تکثیر باکتریها حیاتیتر است. محروم کردن محیط از منیزیم میتواند رشد باکتریهای مقاوم را مهار کند و از آنجا که سوئههای جهشیافته این عیب را ندارند، کاهش این ماده مغذی کلیدی بر میکروبیوم سالم تأثیر منفی نخواهد گذاشت.

یونهای منیزیم به عنوان فلزات باردار، ریبوزومها را تثبیت میکنند و در بهرهبرداری از آدنوزین تریفسفات (ATP) که منبع انرژی سلولی است، نقش حیاتی دارند. نسخه جهشیافته ریبوزوم ۲۲ در باکتریهای باسیلوس سابتیلیس هم در برابر آنتیبیوتیکها محافظت میکند و هم به شدت به اتم منیزیم متصل میشود که منجر به کاهش ATP برای انرژی سلولی میشود.

مدلسازی محققان نشان داد این تلفات فیزیولوژیکی مانع از رشد و گسترش سوئه جهشیافته در مقایسه با باسیلوس سابتیلیس جهشیافته میشود. محققان در مقاله خود تأکید کردهاند رقابت درونسلولی برای مقدار محدود منیزیم میتواند تشکیل ریبوزوم مقاوم به آنتیبیوتیک را سرکوب کند.

این بدان معناست که بدون فشار آنتیبیوتیک، باسیلوس سابتیلیس جهشیافته بر باسیلوس سابتیلیس مقاوم برتری دارد. سوئل افزود ما نشان دادیم که با درک بهتر خواص مولکولی و فیزیولوژیکی باکتریهای مقاوم، میتوان راههای نوین کنترل آنها بدون دارو را آشکار کرد.

بررسیهای محدود نشان داد همه انواع ریبوزومهای جهشیافته این ضعف را ندارند، بنابراین محققان قصد دارند مکانیزمهای مشابه را در سایر باکتریها نیز بررسی کنند. آنها امیدوارند نتایج این پژوهش به شناسایی شرایطی کمک کند که از گسترش سوئههای مقاوم بدون نیاز به آنتیبیوتیکهای جدید جلوگیری نماید. این پژوهش در مجله ساینس ادوانسز منتشر شده است.