د ريهام حسنى تكتب: إستخدام مثبطات لعلاج البكتريا المقاومة المتعددة للمضادات الحيوية

باحث – المعمل المرجعى للرقابة البيطرية على الانتاج الداجنى – معهد بحوث الصحة الحيوانية – مركز البحوث الزراعية – مصر

ماهو استشعار النصاب و اخماد النصاب في التعرف علي البكتيريا ؟

استشعار النصاب(QS) Quorum Sensing : هو آلية تستخدمها البكتيريا من أجل التواصل واستشعار الكثافة الخاصة بها وذلك من خلال انتاج جزيئات اشارات صغيرة تعرف باسم المحرضات الذاتية autoinducers لاستشعار الكثافة العددية من بينها لاكتونات هوموسرين N-acyl-homoserine (AHL) الأكثر شيوعا فى البكتيريا سالبة الجرام. يعد استشعار النصاب مهمًا للعديد من الأنشطة الفسيولوجية للبكتيريا مثل التكافل ، الضراوة ، مقاومة المضادات الحيوية ،تثبيت النيتروجين ، تكوين الأغشية الحيوية.

إخماد النصاب  (QQ) Quorum Quenching :هو آلية تستخدمها البكتيريا ضد آلية استشعار النصاب وذلك من خلال انتاج البكتيريا ل إنزيمات ومثبطات كيميائية لجزيئات استشعار النصاب ومن ثم يؤدي تحلل المحرضات الذاتية الى فقد البكتيريا قدرتها على استشعار النصاب ومن ثم يؤدى الى تعطيل ضراوة العامل الممرض ويعطل أو يقلل من القدرة على إثارة التعبير الجينى.

تم توثيق أربعة أنواع من إنزيمات التحلل وهم AHL: acylase و AHL lactonase و oxidoreductase و paroxonase.

على مدى العقد الماضي ، تم توجيه العديد من الدراسات لفهم ظاهرة إخماد النصاب (QQ) ، وهي واحدة من أكثر البدائل الواعدة التي قد تؤدي إلى تطوير أدوية فعالة مضادة للبكتيريا تعتمد على التدخل في الاتصال البكتيري لحجب QS وذلك من خلال ثلاث آليات: (1) التداخل في انتاج جزيئات الإشارة ، (2) تحلل جزيء الإشارة و (3) انسداد مستقبلات جزيئات الإشارة.

آلية انزيم الاكتونيز AHL lactonase  :

يعمل انزيم اللاكتونيز عن طريق تحليل الرابطة استرمن حلقة الهوموسرين اللاكتون في عملية التحلل المائي لرابطة الاكتون مع الحفاظ على شكل الارتباط بالزنك في جميع الحالات ومن ثم يؤدى الى تثبيط استشعار النصاب.

بعض الأمثلة على هذه اللاكتونازات هي : AttM و AiiB التي تنتجها Agrobacterium tumefaciens ، و AiiA التي تنتجها أنواع Bacillus و QIcA التي تنتجها Rhizobiales و  QsdH التي تنتجها  Rhodococcus  و AhlD التي تنتجها Arthrobacter و AhlK.التى تنتجها Klebsiella  وتم العثور على مجموعة Bacillus cereus (المكونة من B. cereus ، و B. thuringiensis ، و B. mycoides ، و B. anthracis) تحتوي على تسعة جينات مماثلة لجين AiiA الذي يشفر الإنزيمات المعطلة لـ AHL.

تلقى إيصال الدواء الى المواقع المستهدفة اهتمامًا كبيرًا في السنوات الأخيرة حيث أدى استخدام تقنية النانو في العلوم الطبية إلى تطوير جسيمات نانوية متعددة الوظائف يمكن تحميلها بأدوية مختلفة. تقدم ناقلات النانو nano carriers نهجا رائعًا في توصيل الدواء مع ميزات واعدة مثل حماية الدواء من التدهور والانقسام ، ومن ثم تسليم جزيئات الدواء إلى المواقع المستهدفة مما يسمح بإيصال الأدوية في أعضاء أو خلايا معينة دون غيرها. يعتبر النيوسوم ( Niosomes) واحدة من ناقلات الأدوية الواعدة التي لها بنية ثنائية الطبقة وتتكون عن طريق الارتباط الذاتي بين المواد الخافضة للتوتر السطحي غير الأيونية والكوليسترول في مرحلة مائية والتى تتمتع بعمر افتراضي طويل ، وتبدي ثباتًا عاليًا ، وتمكن من توصيل الدواء بطريقة مستدامة.

تفرض التطورات التي تطرأ على الميكروبات والبكتيريا فى قطاع الدواجن وقدرتها على مقاومة المضادات الحيوية المتداولة، البحث الدائم عن للبحث عن حلول بديلة، فكانت إحدى الاستراتيجيات الواعدة تطوير أدوية فعالة مضادة للبكتيريا تعتمد على التدخل في الاتصال البكتيري لحجب QS باستخدام ناقلات النانو.