“صحة الحيوان” يصدر تقرير عن خطورة “البيوفيلم” علي سلامة الأغذية
أعدت معهد صحة الحيوان تقريرا عن الكائنات الأكثر خطورة لسلامة الأغذية المعروقة باسم “”البيوفيلم”، موضحا أنه تكدس معقد للكائنات المجهرية يتم بإفراز نسيج خارج الخلية محصن ولاصق موضحا ان الكائنات الحية التي تستطيع العيش كخلايا وحيدة حيث تتواجد بشكلين مختلفين الأول: هو المعروف بالخلايا العائمة والحرة (البلانكتونية) حيث تعيش الخلايا في وسط سائل والثاني هو حالة الالتصاق حيث تكون الخلايا مكومة وملتصقة بشدة ببعضها البعض وفي الغالب تلتصق هذه الخلايا بسطح صلب.
ووفقا للتقرير تشكل خطورة “البيو فيلم”، في إنه أعلي مقاومة للمطهرات مثل الكلور لذلك يعد من الملوثات الخطرة، وهو ما دفع العالم إلي التنبيه إلي خطورته مشيرا إلي أن هناك 3 أسباب علي الأقل لمقاومة البيوفيلم لمضادات الميكروبات منها ان مصفوفة EPS تؤخر انتشارمضادات الميكروبات داخل الغشاء الحيوي مع إبطال مفعولها إما بالتفاعل الكيميائي مع الجزيئات المضادة للميكروبات أو عن طريق الحد من معدل انتقالها بالإضافة إلي العمل على تثبيط معدلات نمو الميكروبات المكونة للبيوفيلم مما قلل من معدل إنتشارالعوامل المضادة للميكروبات بالخلية وبالتالي يؤثر على حركيات التعطيل.
وأضاف التقرير انه قد توفر البيئة المحيطة مباشرة بالخلايا داخل الغشاء الحيوي ظروفًا تحمي الكائن الحي بشكل أكبر وإنه فيما يتعلق بالمقاومة المكتسبة، أظهرت الأبحاث أنه يمكن استبدال البلازميدات في الأغشية الحيوية (البيوفيلم( في ظل عدد من الظروف. والبلازميدات عبارة عن دوائر خارج الكروموسومات من الحمض النووي قد تشفر مقاومة لعدد من العوامل المضادة للميكروبات.
ووفقا للتقرير ثبت أن عددًا كبيرًا من الأنواع البكتيرية ينقل البلازميدات إلى أنواع بكتيرية أخرى حيث كانت معدلات نقل البلازميد الأفقي أعلى في الأغشية الحيوية منها في المزارع السائلة لنفس الكائنات الحية، وقد يكون السبب في ذلك الاحتمال الأكبر وجود التلامس بين الخلايا.
وكشف التقرير ان “البيوفيلم” يطرح مشكلة كبيرة للصحة العامة بسبب طبيعته المقاومة للمضادات الحيوية والأمراض المرتبطة بالأجهزة الطبية الساكنّة فقد وجد أن لدي H. influenza القدرة على تكوين الأغشية الحيوية في جسم الإنسان ولديها القدرة علي التخفي من الجهاز المناعي بالجسم .
وشدد علي ان التحكم بملوثات “البيوفيلم”، يتم من خلال مبيد pili(pilicides) :حيث أن الأهداب تعد من أهم أسباب تكوين البيوفيلم وإذا تم إعاقة تكوينها يقلل من فرصة تكوين البيوفيلم وقد صمم الباحثون مركبات اصطناعية صغيرة تعرف باسم pilicides التي تمنع تخليق الشعرة ويتم تجميع الـ pili من خلال الية معينة ويستخدم pilicides لاحداث خلل في هذه الالية وبالتالي لا تتجمع الـ pilli مما يقضي علي البيوفيلم
وأضاف إنه يمكن التحكم في هذه الملوثات من خلال انزيمات:Enzymes لتحلل البيوفيلم باستخدام الإنزيمات. عندما يتحلل البيوفيلم بواسطة الإنزيمات والتي ينتج عنها إطلاق مكونات وخلايا بلاكتونية يمكن إزالتها بسهولة بواسطة أجهزة المناعة.
وأوضح إنه يمكن استخدام التيارات الكهربائية: وقد تبين أن التيار الكهربائي له تأثير مضاد للعديد من الأنواع البكتيرية، وقد كان إستخدام التيارات الكهربائية بالتزامن مع المجالات الكهرومغناطيسية والموجات فوق الصوتية نتائج محسنة في القضاء على البيوفيلم.
وتشمل إجراءات التحكم في طلاءات السطح وهي تعد واحدة من أكثر الطرق فعالية لاستئصال أو منع الأغشية الحيوية البكتيرية على أسطح الأنابيب (ETTs) والقسطرة ويتم خلالها طلاء الأجهزة بالمعادن أو المطهرات أو مضادات الميكروبات
ووفقا للتقرير أثبتت الدراسات قدرة “البكتيريوفاج” على تثبيط أو تقليل تكوين البيوفيلم. وذلك عندما تم استخدام فاج معدلة وراثيًا تحتوي على إنزيم مثبط للبيوفيلم وبالمثل ، يمكن أيضًا استخدام (مزيج من فاجات متعددة) للقضاء الفعال والكامل على الأغشية الحيوية البكتيرية مشددا علي أن البيوفيلم يشكل خطورة علي صحة المستهلك خاصة إذا كانت الأسطح الملامسة للغذاء لها القدرة علي تكوين البيوفيلم .
وأشار التقرير إلي أن الاغشية الحيوية لـ”البيو فيلم” تتوافر في كل مكان في الطبيعة ويمكن العثور عليها في الأماكن الصناعية والفنادق وقنوات مياه الصرف الصحي والحمامات والمختبرات والمستشفيات وتحدث عادة على الأسطح الصلبة المغمورة في محلول مائي أو الملامسة له.
وأشار التقرير إلي إنه تمت دراسة الأغشية الحيوية (البيوفيلم) وخصائصه على نطاق واسع على مدار الأربعين عامًا الماضية وهي تمثل المرحلة الأولى في تكوين البيو فيلم، حيث من الضروري فحص خصائص كل من الطبقة التحتية وسطح الخلية عن كثب.وأوضح التقرير إنه قد يكون لخصائص الطبقة التحتية تأثير كبير على معدل ومدى التعلق بالكائنات الحية الدقيقة. بشكل عام (على الرغم من وجود استثناءات)، فإن المواد الخشنة والأقل ارتباطا بالماء هي التي يظهر عليها الأغشية الحيوية بشكل أسرع. وأشار تقرير معهد صحة الحيوان إلي إنه يصبح الوضع أكثر تعقيدًا عندما يُعتقد أن أي طبقة فرعية موضوعة في بيئة مائعة (سواء في المحيط المفتوح أو مجرى الدم أو المسالك البولية) تكتسب طبقة تكييف أو طلاء يتكون من مادة بروتينية في المقام الأول موجودة في سائل تلك البيئة. يمنح هذا الفيلم المكيف خصائص كيميائية على سطح الطبقة التحتية التي قد تخفي تمامًا خصائص الطبقة التحتية الأساسية نفسها بالإضافة إلى خصائص الطبقة التحتية. وكشف التقرير عن أن خصائص سطح الخلية لهذه الملوثات “البيوفيلم”، مهمة لإنه قد يؤثر وجود أسواط أو أهداب بالكائنات المجهرية على معدل التعلق الميكروبي بالأسطح ويعتمد تكوين البيوفيلم أيضا على التعبير عن جينات محددة بالخلايا توجه إنشاء البيوفيلم. وفيما يتعلق بآلية تكوين هذه الملوثات ” البيوفيلم”، أكد التقرير ان عملية تكوين البيوفيلم تتم من خلال سلسلة من الأحداث التي تؤدي إلى التكيف في ظل ظروف غذائية وبيئية متنوعة. هذه عملية متعددة الخطوات تخضع فيها الكائنات الحية الدقيقة لتغييرات معينة بعد التصاقها بالسطح. وأوضح التقرير ان ملامح التلوث بالبيوفيلم تبدأ بالتعلق في البداية بسطح وتشكيل مستعمرة صغيرة ثم تكوين هيكل ثلاثي الأبعاد و تكوين البيوفيلم ، ثم النضج والانفصال (التشتت)وأضاف التقرير ان الخلايا التي التصقت بالأسطح (التي لم تتم إزالتها عن طريق الشطف اللطيف) تبدأ بالانقسام الخلوي، وتشكل المستعمرات الدقيقة، وتنتج البوليمرات خارج الخلية التي تحدد الغشاء الحيوي. تتكون هذه المواد extracellular polymeric substances (EPSs) بشكل أساسي من البروتينات (<1-2٪) بما في ذلك الإنزيمات) ، DNA (<1٪) ، السكريات (1-2٪) RNA (<1٪) ، بالإضافة إلى هذه المكونات ، الماء (حتى 97٪) هو الجزء الرئيسي من البيوفيلم المسؤول عن تدفق العناصر الغذائية داخل مصفوفة البيوفيلم
ولفت التقرير إلي أن البنية الأساسية للبيوفيلم. وهي رطبة للغاية (97 ٪ من الماء) ترتبط بقوة بالسطح الأساسي. موضحا إن بنية الغشاء الحيوي ليست مجرد طبقة أحادية متجانسة ولكنها غير متجانسة وبمرور الوقت، تتواجد “قنوات مائية” تسمح بنقل العناصر الغذائية الأساسية والأكسجين إلى الخلايا التي تنمو داخل الغشاء الحيوي تميل الأغشية الحيوية إلى العمل تقريبًا كمرشحات لجذب الجزيئات بمختلف أنواعها، بما في ذلك المعادن ومكونات من العائل المضيف مثل الفيبرين، كرات الدم الحمراء والصفائح الدموية.
وأضاف التقرير ان الكائنات المرتبطة بـ”البيوفيلم” تنمو بشكل أبطأ من الكائنات الحية العوالق، ربما لأن الخلايا محدودة بسبب نضوب المغذيات أو الأكسجين. تنفصل الخلايا عن البيوفيلم نتيجة لنمو الخلايا وانقسامها أو إزالة كتل البيوفيلم التي تحتوي على مستعمرات من الخلايا. من الممكن أن تسبب هذه الخلايا المنفصلة عدوى جهازية، اعتمادًا على عدد من العوامل، بما في ذلك استجابة الجهاز المناعي للعائل المضيف.
