اكتشف باحثون في جامعة بن جوريون جزيئات طبيعية تنتجها بكتيريا تعيش على الشعاب المرجانية في إيلات، تعمل على تقليل عنف البكتيريا المسببة للأمراض وزيادة فعالية المضادات الحيوية - دون الحاجة إلى قتل البكتيريا.
من القيح إلى التهاب الحلق العقدي إلى السل، تتميز معظم الأمراض المُعدية بتراكم البكتيريا الملوثة التي قد تكون عنيدة ومقاومة للمضادات الحيوية. وقد وجد باحثون في جامعة بن غوريون في النقب طريقة أخرى لمكافحة هذه البكتيريا باستخدام جزيئات طبيعية موجودة في المرجان. نُشرت نتائج الدراسة في مجلة بي ام سي بيولوجي.
تتعرف مجموعات البكتيريا الموجودة في موقع ثابت على بعضها البعض من خلال التواصل القائم على الجزيئات الكيميائية. واستنادًا إلى هذا النمط من التواصل، المسمى "استشعار النصاب"، قامت مجموعة بحثية من البروفيسور أرييل كوشميرو، بقيادة الدكتورة كارينا جولبرج من مختبر التكنولوجيا الحيوية البيئية، في قسم هندسة التكنولوجيا الحيوية في جامعة بن جوريون في النقب، ثم توجهت إلى الطبيعة وبحثت مسألة ما إذا كان من الممكن استخدام خصائص الاتصال هذه لمنع البكتيريا الضارة.
الغشاء الحيوي عبارة عن طبقة لاصقة تتميز بتركيز عالٍ من البكتيريا القادرة على التواصل مع بعضها البعض، مما يوفر حماية من البيئة، بما في ذلك المضادات الحيوية والجهاز المناعي. ولكسر هذه الحماية، جُمعت وعُزلت أكثر من 120 بكتيريا تعيش على الشعاب المرجانية بالقرب من المعهد الجامعي لعلوم البحار في إيلات. وبعد إجراء اختبارات معملية، تمكن الباحثون من العثور على جزيئات كيميائية من مجموعة البيسيندول في البكتيريا تُغير خصائص البكتيريا الضارة وتُمكنها من تكوين بنية الغشاء الحيوي.
"إن البكتيريا التي وجدناها على الشعاب المرجانية تفرز هذه الجزيئات التي تضر بشكل انتقائي بالخصائص الضارّة للبكتيريا الضارة"، كما يقول الدكتور جولبيرج. تتميز الجزيئات التي تم العثور عليها بقدرتها على إضعاف قدرة البكتيريا المقاومة على التسبب بالأذى دون قتلها. تُعطّل هذه الجزيئات الخصائص التي يتحكم بها التواصل بين البكتيريا، مما يُساعد على منع هذه البكتيريا من إنتاج أغشية حيوية مقاومة للمضادات الحيوية. بالإضافة إلى ذلك، تُقلل الجزيئات من سمية هذه البكتيريا وخصائصها العدوانية، بل وتُحسّن عمل المضادات الحيوية (مثل توبراميسين) وتقضي عليها في النهاية حتى عندما تكون داخل بنية الأغشية الحيوية.
تناولت الدراسة أربع سلالات من البكتيريا المسببة للأمراض، المعروفة بمقاومتها العالية للمضادات الحيوية وقدرتها على التسبب في عدوى خطيرة، وخاصة في المستشفيات. وتناولت الدراسة نفسها نوعين رئيسيين من البكتيريا الزائفة الزنجارية وAcinetobacter baumannii - اللتان حظيتا باهتمام خاص نظرًا لشدة فتكهما وارتباطهما المباشر بالالتهابات المزمنة في الرئتين ومجرى الدم. أدى دمج جزيئات البيسيندول مع البكتيريا إلى تقليل ضراوة البكتيريا بشكل ملحوظ، وعند دمجها مع مضاد حيوي (توبراميسين)، وُجد أن أحد الجزيئات يزيد من اختراق المضاد الحيوي للغشاء الحيوي، مما يسمح بقتل البكتيريا بفعالية أكبر.
وأوضح قائلاً: "الابتكار الرئيسي في هذا البحث هو تطوير استراتيجية علاجية جديدة للبكتيريا المسببة للأمراض، حيث يمكن تغيير خصائصها العدوانية دون قتلها. وحتى الآن، تقتل العلاجات بالمضادات الحيوية البكتيريا و/أو تزيد من مقاومتها، وقد تضر أيضًا بالبكتيريا النافعة التي تُشكل جزءًا من الميكروبيوم البشري". البروفيسور أرييل كوشمارو مدير مختبر التكنولوجيا الحيوية البيئية في جامعة بن جوريون في النقب.
تُقدم نتائج الدراسة نهجًا مبتكرًا يُمكّننا من خلال الجمع بين مواد طبيعية تُعطّل الاتصال الكيميائي في البكتيريا من مواجهة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. وقد تُسهم هذه الدراسة في تطوير أدوية جديدة وفعّالة تعمل دون الإضرار بالبكتيريا الأساسية.
وشملت مجموعة البحث: كارينا جولدبرج، بات إيل كاجان، ماريلو شاجان، نيتا شيمش، إستي كرامرسكي وينتر، أنات بن تسفي، المرحوم يافي مزراحي نيبينزال، روبرت إس. ماركس، أرييل كوشمارو من جامعة بن جوريون في النقب، وكمال الورزكي من قسم هندسة المواد في جامعة نانيانغ، سنغافورة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
