اكتشف العلماء “عقب أخيل” البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

اكتشف العلماء

“`html

يُلزمنا بشدة استراتيجيات جديدة للتحكم في العدوى، حيث من المتوقع أن تَسُبِّب البكتيريا المُقاومة للمضادات الحيوية ما يصل إلى 2 مليون حالة وفاة سنوياً بحلول عام 2050.

اكتشف الباحثون الأمريكيون والإسبان الآن أن بعض البكتيريا على الأقل تدفع ثمنًا باهظًا لمقاومتها – وهو تكلفة قد نستطيع استغلالها لمكافحة العدوى.

“لقد اكتشفنا نقطة ضعف في البكتيريا المُقاومة للمضادات الحيوية،” يقول عالم الأحياء الجزيئية غورول سُئل من جامعة كاليفورنيا، سان دييغو.

“يمكننا الاستفادة من هذه التكلفة لقمع إقامة مقاومة المضادات الحيوية دون استخدام الأدوية أو المواد الكيميائية الضارة.”

“`

استكشاف سبب عدم سيطرة البكتيريا ذات عوامل المقاومة بالضرورة على أقاربها غير المقاومة، اكتشف عالم الأحياء في جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، يون تشي مون وزملاؤه مثالاً على الحماية التي تأتي بتكلفة، مما يعيق قدرة البكتيريا على البقاء عندما تنخفض مستويات المغنيسيوم.

“في حين نعتقد غالبًا أن مقاومة المضادات الحيوية تُعدّ فائدة رئيسية للبكتيريا للبقاء، وجدنا أن القدرة على مواجهة قصور المغنيسيوم في بيئتها أكثر أهمية لنمو البكتيريا”، يشرح سويل [[LINK4]].

حرمان البيئات من المغنيسيوم قد يُعاكس قدرة البكتيريا على الازدهار. ونظرًا لأن السلالات غير المُطَوّرة لا تُشارك نفس العيب، فإن تقليل المغذيات الرئيسية لا يجب أن يؤثر سلبًا على البكتيريا اللازمة لميكروبيوم صحي.

Ribosome of antibiotic resistant bacteria

Ribosome of antibiotic resistant bacteria
هيكل جزيئي للريبوسوم يُظهر مناطق محتملة للتغيير، حيث تُشير الألوان الدافئة إلى المرونة، بينما تُشير الألوان الباردة إلى الصلابة في البنية. (مون وآخرون، *تقدم العلوم*، 2024)

تعمل المعادن المشحونة، مثل أيونات المغنيسيوم، على تثبيت الريبوسومات، الآلات الدقيقة في الخلايا التي تُصنع البروتينات. وتلعب هذه الأيونات أيضًا دورًا مهمًا في استخدام الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) الذي يُشغل خلايانا.

إن النسخة المُطَفرة من الريبوسوم L22 في بعض سلالات *بكتيريا الباسيلوس subtilis* تحمي السلالة من المضادات الحيوية، وتُثبّت ارتباطًا قويًا بذرة المغنيسيوم المشحونة، مما يُقلل من كمية المغنيسيوم المتاحة لـ ATP لاستخدامها في إنتاج الطاقة الخلوية. وأظهرت نماذج مون وفريقه أن هذا الضرر الفسيولوجي يُعيق قدرة السلالة المُطَفرة على النمو والانتشار، مقارنةً بسلالات *بكتيريا الباسيلوس subtilis* غير المُطَفرة.

“`html

«إنّ المنافسة داخل الخلايا على حوضٍ محدود من المغنيسيوم يمكن بالتالي أن تثبط إرساء متغيّرٍ مقاومٍ للمضادات الحيوية في الريبوسوم»، يكتب الباحثون [[LINK7]] في بحثهم.

هذا يعني أنه بدون ضغط المضادات الحيوية، فإنّ سلالة *B. subtilis* غير المُتحوّرة تكون أكثر لياقةً من سلالة *B. subtilis* المُقاومة للمضادات الحيوية.

«نُظهِرُ أنّ فهمًا أفضل للخصائص الجزيئية والفسيولوجية للبكتيريا المُقاومة للمضادات الحيوية يمكن أن يُفضي إلى طرقٍ جديدةٍ للتحكم بها من دون استخدام الأدوية»، يشرح سويل [[LINK8]].

أظهر مقارنة محدودة أنّه ليس كل متغيرات الريبوسوم المُتحوّرة تملك هذا الضعف، لذا فإنّ الباحثين حريصون على استكشاف آلياتٍ مشابهة في بكتيريا أخرى أيضًا.

«نأملُ أنّ عملنا سيساعد على تحديد الظروف التي تُعوق السلالات المُقاومة للمضادات الحيوية دون الحاجة إلى تطوير مضادات حيوية جديدة»، ويختتم مون وفريقه [[LINK9]].

“`

نُشِرَ هذا البحث في مجلة Science Advances.