کاربر مهمان ||  ورود

مطالب علمی و فنی - ماهنامه مهندسی پزشکی

ماهنامه شماره 204

روش هاي درماني هدفمند عليه ميکروارگانيسم ها

روش هاي درماني هدفمند عليه ميکروارگانيسم هادریافت فایل - 394KB

محمد کامران سرکندي- دانشگاه آزاد اسلامي، واحد علوم و تحقيقات تهران، گروه ميکروبيولوژي
محمد جواد دهقان عصمت آبادي- دانشگاه صنعتي مالک اشتر
الهه سرداري- دانشکده علوم پايه،
دانشگاه آزاد واحد تهران شرق

مواد ضد ميکروبي حدود 2000 سال است که مورداستفاده قرارگرفتهاند. مصريان و يونانيان قديم از کپکهاي خاص و عصاره گياهان براي درمان عفونتها استفاده ميکردند. مدتها قبل از کشف پنيسيلين بشر آموخته بود به طور تجربي بعضي مواد خام را به عنوان عامل ضد ميکروب مورداستفاده قرار دهد. در حدود 600 يا 500 سال قبل از ميلاد مسيح، چينيها شيره کپکزده لوبياي شور را براي درمان عفونتها بکار ميبردند. ميکروبيولوژيستهايي مانند لوئيس پاستور و جواز فرانکويز ژوبرت، خاصيت آنتاگونيستي را در بين برخي از باکتريها مشاهده کردند و ارزش آنها را در کنترل واکنشهاي پزشکي نشان دادند. در سال 1885 بابس مشاهده کرد بعضي از ميکروبهاي هوازي ساپروفيت موادي ترشح ميکنند که باکتريهاي بيماريزا را ميکُشد. در سال 1896 رو، پنيسيليوم را براي از بينبردن باسيل حصبه و کلي باسيل بکار برد. در سال 1928، الکساندر فلمينگ، اولين کاشف ماده ضد ميکروبي طبيعي از قارچي بنام پنيسيليوم شناخته شد. وي ماده حاصل از عصاره قارچ را پنيسيليوم ناميد که در سال 1942 به طور موفقيتآميزي در درمان عفونتهاي استرپتوکوک مورداستفاده قرار گرفت. بيماريهايي نظير سوزاک، گلودرد و پنوموني قبلاً کُشنده بوده اند، اما در حال حاضر مواد ضد ميکروبي فراواني وجود دارد که براي درمان بيماريهاي عفوني مورداستفاده قرار ميگيرند.

آنتيبيوتيک ها
آنتيبيوتيک ها مواد شيميايي هستند که از ميکروارگانيسمهايي مانند قارچهاي ميکروسکوپي و باکتريها گرفته ميشوند و از ادامه زندگي سلولهاي زنده جلوگيري نموده و يا مانع تکثير آنها ميشوند. اجزاي سازنده آنتيبيوتيکها بسته به کاري که انجام ميدهند، متفاوت است. بيشتر آنتيبيوتيک ها بر روي هر دو نوع سلول پروکاريوتها و يوکاريوتها اثر ميکنند و به همين دليل نميتوان همه آنها را ازنظر درماني براي انسان مورداستفاده قرار داد. آنتيبيوتيکها روي واکنشهاي بنيادي يک سلول اثر ميکنند. بعضي از آنها خاصيت ضد سرطاني دارند، زيرا اثر آنها بيشتر روي سلولهايي است که در حال تقسيم سريع هستند و به همين دليل باکتريها و سلولهاي مغز استخوان که سازنده گويچه هاي سفيد خون و گويچه هاي قرمز خون هستند و همچنين سلولهاي سرطاني در مقابل آنتيبيوتيکها حساسيت بيشتري دارند. تقريباً تمامي آنتيبيوتيکهاي شناختهشده را از کشت قارچها و باکتريها به دست ميآورند. از بين باکتريها، استرپتومايسسها و باسيلوسها و از ميان قارچها، پنيسيليومها و آسپرژيلوسها بيشتر مولد آنتيبيوتيک هستند. انواع مختلف آنتيبيوتيکها ازلحاظ خصوصيات شيميايي، فيزيکي، داروشناسي، طيف ضد ميکروبي و مکانيسم عمل با هم متفاوت هستند.
مواد دارويي يا آنتيبيوتيکها موادي هستند که در درمان بيماريهاي عفوني يا پيشگيري از رويداد بيماري به کار ميروند. تفاوت مواد دارويي يا آنتيبيوتيکها با مواد ضدعفونيکننده آن است که آنتيبيوتيکها، سميت انتخابي دارند، يعني ضمن از بين بردن عوامل ايجادکننده بيماري، هيچگونه آسيبي به ميزبان نميرسانند يا آسيب ناشي از آنها بسيار مختصر است و هنگاميکه وارد بدن شوند، تغييري در مکانيسمهاي دفاعي طبيعي ميزبان ايجاد نميکنند. مواد ضدعفونيکننده مانند دزانفکتانت و آنتيسپتيکها، فاقد سميت انتخابي هستند و به همين دليل، هم بر روي سلولهاي ميزبان و هم بر روي ميکروارگانيسمها خاصيت سمي دارند. بنابراين، اين مواد را براي اشياء بيجان و در شرايط خاص براي ضدعفوني کردن پوست استفاده ميکنند.

خصوصيات آنتيبيوتيک مناسب و موفق
يک آنتيبيوتيک وقتي ميتواند براي درمان بيماريها با موفقيت بکار رود که داراي خصوصيات زير باشد:
• آنتيبيوتيک نبايد هيچگونه اثر جانبي داشته يا اثر جانبي آن بسيار مختصر باشد. اين امر بهعنوان اصول سميت انتخابي شناخته شده است.
• وسيع طيف باشد و بر روي انواع مختلفي از باکتريها مؤثر واقع شود.
• قابليت استفاده زيستي و فارموکينتيک مناسب داشته باشد.
• بايد به حد کافي پايدار باشد، به طوريکه بتوان آن را از محيط کشت جدا کرد و براي مدت معقولي بدون کاهش اثر آن ذخيره کرد.
• دفع دارو به حد کافي سريع و کامل باشد و پس از قطع مصرف دارو بهطور کامل دفع گردد.
• هزينه آن مناسب و دارو در دسترس باشد.

طبقه بندي آنتيبيوتيکها
تعداد و اهميت آنتيبيوتيکها به حدي است که طبقهبنديهاي متعددي را ايجاب ميکند. طبقهبندي آنتيبيوتيکها ميتواند برحسب منشأ توليد، پايگاه فعاليت، ساختمان شيميايي و دامنه فعاليت باشد.
1-طبقهبندي آنتيبيوتيکها برحسب منشأ توليد: برحسب مبدأ، ممکن است سنتز آن شيميايي يا توسط ميکروارگانيسم باشد. از حدود 2500 آنتيبيوتيک شناختهشده تقريباً 70% توسط ميکروارگانيسمها و از اين تعداد 60 % توسط اکتينوميستها ساخته ميشود.
2-طبقهبندي آنتيبيوتيکها برحسب پايگاه فعاليت: در برخي از طبقهبنديها، آنتيبيوتيک را برحسب پايگاه اثر (جدار، غشاء، اسيدهاي نوکلئيک، پروتئينها و...)، تقسيمبندي ميکنند.
3-تقسيمبندي بر اساس دامنه فعاليت: برخي از آنتيبيوتيکها فقط بر روي گروه خاصي از ميکروارگانيسمها مؤثرند. برخي فقط بر روي باکتريهاي گرم منفي مؤثر هستند. برخي فقط بر روي باکتريهاي گرم مثبت مؤثرند. برخي از آنتيبيوتيکها ضد قارچ، ضد تومور و يا ضد پروتوزوئر هستند و برخي از آنتيبيوتيکها دامنه فعاليت وسيعي دارند و بر روي انواع مختلف ميکروارگانيسمها مؤثرند.
4-طبقهبندي آنتيبيوتيکها برحسب ساختمان شيميايي: اين طبقه بندي بيش از همه متداول است و بر پايه ساختمان شيميايي آنتيبيوتيکها قرار دارد. بنابراين همانطور که ملاحظه ميشود داشتن يک طبقهبندي کامل براي آنتيبيوتيکها مشکل به نظر ميرسد، ولي بهطورکلي ميتوان آنتيبيوتيکها را به دو دسته تقسيم کرد:
اول :آنتيبيوتيکهايي که از راه سنتز به دست ميآيند.
دوم: آنتيبيوتيکهاي طبيعي که از راه ميکروارگانيسمهاي زنده مانند باکتريها و قارچها به دست ميآيند. اين نوع آنتيبيوتيکها ممکن است از باکتريها، قارچها و اکتينوميستها به دست آيند که به ترتيب به ذکر آنها ميپردازيم.

آنتيبيوتيک هاي سنتزي
برخي از آنتيبيوتيکها مانند فلوروکينولينها بهطور کامل سنتزي هستند، يعني اين آنتيبيوتيکها با مطالعات ارتباط ساختمان-فعاليت (SARs) بر روي موارد اوليه بهدستآمدهاند که با روش شيميايي آلي، سنتز شدهاند. امروزه دانشمندان در تلاش يافتن راههاي جديدي براي کشف آنتيبيوتيک هاي جديد سنتزي هستند. اولين اقدام، شيمي ترکيبي بوده است. مواد مختلف شيميايي را به صورت تصادفي به ساختمان هسته مرکزي ماده شيميايي خاص، اضافه کرده تا انواع مختلفي از مشتقات آنتيبيوتيکي حاصل شود. سپس اين بانک مواد را در برابر پروتئينهاي خاصي از باکتريها قرار ميدهند و موادي را جستجو ميکنند که هدفي را در باکتري، غيرفعال ميسازد که اين هدف در پستانداران وجود ندارد.
همچنين، دانشمندان ساختمان کريستالي مولکول هدف را به عنوان راهنما براي طراحي مهار مکان اتصال پروتئين هدف با استفاده از کامپيوتر مورداستفاده قرار ميدهند و سپس، مواد شيميايي را سنتز ميکنند که به مولکول هدف اتصال مييابد و آن را غيرفعال ميسازد. اين روش را که طرح منطقي دارو ناميدهاند، به عنوان پيروزي کمپانيهاي دارويي، اعلام شده است.

آنتيبيوتيکهاي طبيعي
بسياري از آنتيبيوتيکها از باکتريها يا قارچهاي جداسازي شده از خاک و ساير منابع محيطي بهدستآمدهاند. اين آنتيبيوتيکها را اغلب توليدات طبيعي مينامند که آنها را از موادي که از سنتز مواد شيميايي حاصلشدهاند، متمايز ميسازد. تقريباً تمام آنتيبيوتيکهاي طبيعي، مواد حاصل از متابوليسم بوده که اغلب در پاسخ ميکروارگانيسم به فشارهاي محيطي يا رقابت با ساير ميکروبها توليد ميشوند.
مصرف آنتيبيوتيکهايي که از باکتريها به دست ميآيند، امروزه کم است. اولين آنتيبيوتيکي بهدستآمده، پيوسياناز نام داشت. مثالهاي ديگر اين نوع آنتيبيوتيکها شامل تيروتريسين (اولين مرتبه از باسيلوس برويس به دست آمد (باسيتراسين)، استخراجشده در سال 1945 از باسيلوس سوبتليس)، پلي ميکسينها (استخراجشده از باسيلوس پلي ميکسا) و... هستند.
دستهاي ديگر از آنتيبيوتيکها از قارچها به دست ميآيند مانند پنيسيلين که براي اولين مرتبه توسط فلمينگ از پنيسيليوم نوتاتم استخراج شد و يا سفالوسپورين که از قارچي بنام سفالوسپوريوم آکرومونيوم توسط آبراهام پيدا شد. حتي برخي ديگر از آنتيبيوتيکهاي طبيعي توسط اکتينوميستها توليد ميشوند.

Foods_Natural_Antibiotics204.jpg

شکل ۱ انواع آنتیبیوتیکهای طبیعی

روش هاي عمل آنتيبيوتيکها
اهداف مواد ضد ميکروبي بر روي سلول باکتري شامل سنتز ديواره سلول، غشاء سلول، سنتز پروتئين و سنتز DNA و RNA است. روشهاي متفاوت مواد ضد ميکروبي در جدول 1 به طور خلاصه نشان داده شده است.

Kamran_Microorganisms_jadval24.jpg

جدول 1: خلاصهای از مکانیسم عمل داروهای ضدمیکروبی مورداستفاده

درمان ضد ميکروبي فتوديناميک
درمانهاي فتوديناميک (PDT) با استفاده از رنگهاي غير سمي و يا مواد حساس به نور در ترکيب با نور مرئي است که با بکار بردن نور در طولموج خاصي ميتواند فتوسيستمها را تحريک کند. در حضور اکسيژن اين فتوسيستمهاي تحريکشده، الکترون را به اکسيژن انتقال ميدهد که سبب ايجاد محصولات اکسيژن تحريکي ميشود. اين ترکيبات باعث از بين رفتن سلولها ميشوند. اين روش جديد ميتواند براي از بين بردن عوامل پاتوژن مورداستفاده قرار گيرد. 5، 10، 15-تريس (1-متيل پيريدينيوم-4-ايل)-20-(پنتافلوروفنيل)-پورفيرين تري يدايد (Tri-Py+-Me-PF) بهعنوان يک حساسگر نوري عمل ميکند که در  ويبريو فيشري و اشريشيا کولي نوترکيب موردمطالعه بودند. براي تخمين ميزان بقاي باکتري بعد از آزمايش، غلظت 5 ميلي مولار Tri-Py+-Me-PF به سوسپانسيون باکتري اضافه شده و سپس نمونه با نور سفيد براي 270 دقيقه نوردهي ميشود، پسازآن بيولومينسانس نمونه اندازهگيري ميشود. براي ارزيابي پيشرفت مقاومت بعد از آزمايش  سوسپانسيون باکتري به مدت 25 دقيقه در حضور غلظت 5 ميکرومولار Tri-Py+-Me-PF در معرض نور روشن قرار ميگيرد. بعد از اولين دوره نورافشاني کلنيهاي باقيمانده از سطح پليت جمعآوريشده و دوباره سوسپانسيون ميشوند. سپس پروتکل موردنظر براي هرکدام از باکتريها 10 بار تکرار ميشود. نتايج نشان ميدهد که اين روش با استفاده از Tri-Py+-Me-PF باکتريها را به طور قابل قبولي از بين برده و بعد از اولين آزمايش باکتري نميتواند قدرت بقاي خود را به دست آورد، به طوريکه با توليد 10 نسل از سلولهاي حساسشده با نور، هيچکدام از باکتريها نميتوانند نسبت به پروسه فتوديناميک مقاومت نشان دهند.

PDT204.jpg

شکل ۲ مراحل درمان ضد میکروبی فتودینامیک


درمان انگل ها
داروهاي درمان بيماريهاي انگلي شامل کلروکوئين براي مالاريا، دييدوهيدروکسيکوئين براي آميب رودهاي، مترونيدازول براي کوليت روده بزرگ آميبي، کوئيناکرين براي بيماري ژياردياز، کوئينين پيري سولفاديازين براي مالاريا مقاوم به کلروکوئين و تري متوپريم - سولفامتوکسازول براي پنوموسيستيس پنومونيا است. نيتازوکسانيد بر اساس ساختار نيکلوزآميد سنتز شده است در In vitro بر ضد تعداد وسيعي از انگلها بهعلاوه چند باکتري اثر ميگذارد. پديده مقاومت دارويي در مورد داروهاي درماني بيماريهاي انگلي ازجمله مالاريا هم وجود دارد که براي پلاسموديم فاسيپاروم نسبت به داروي کلروکوئين وجود دارد، که ترکيب اين دارو با فانسيدر براي درمانهاي خوراکي مؤثر است.

شيمي درماني عليه ميکروب ها
هر داروي شيميايي که براي درمان مورداستفاده قرار گيرد، شيميدرماني اتفاق افتاده است. شيميدرماني خاصِ سرطان نيست. شيميدرماني به معناي استفاده از هر دارويي براي درمان هر بيماري است. به طور مثال آدنوزين آرابينوزيد، ويروسها را مهار ميکند. اين عامل در سلولهاي آلوده فسفوريله است و به عنوان آنالوگ رقابتي با dATP عمل ميکند و مانع الحاق ATP در ساختار DNA ميشود. سنتز استرولهاي غشاء پلاسمايي قارچ توسط آمفوترسين مهار ميشود و يا سنتز ديواره سلولي به وسيله بتالاکتامها از قبيل پنيسيلين مهار ميشود. داروهاي شيميدرماني که براي درمان سرطان استفاده ميشوند براي سلولهاي طبيعي و سلولهاي سرطاني به طور انتخابي عمل نميکنند و درنتيجه براي ايجاد تعادل ميان از بين بردن سلولهاي سرطاني و ايجاد سلول هاي طبيعي و کاهش عوارض ناخواسته شيميدرماني در بازههاي زماني خاصي صورت ميگيرد. در کنار شيميدرماني و تشعشع درماني روش درماني ديگري نيز بکار گرفته ميشود که با استفاده از داروهاي خاصي غير از داروهاي شيميدرماني سيستم ايمني بيمار را تحريک ميکنند تا عليه سلولهاي سرطاني بيشتر عمل کند که به اين روش درماني، ايمندرماني گفته ميشود. در مورد ايمني درماني معمولاً سرم يا بخشهاي از ايمونوگلوبولين انسان يا اسبي که با آنتيژن خاصي تلقيح شده است، ايزوله ميشود. اين آنتيباديهاي خاص را ميتوان به فرد تزريق نمود و محافظت محدود را در برابر عفونتهايي ايجاد کرد که آنتيژنها، نقش مهمي را در ايجاد بيماري به عهده دارند.

Immunotherapy_Process204.jpg

شکل۳ ایمن درمانی در یک نگاه

پپتيدهاي ضد ميکروبي
پپتيدهاي ضد ميکروبي (AMP) يکي از گروههاي متنوع ضد ميکروبي هستند که به دليل پيدايش مقاومت باکتريهاي پاتوژن به آنتيبيوتيکهاي رايج موردتوجه زيادي قرارگرفته اند. اين مولکولهاي شبهپروتئيني، اغلب حاوي اسيدآمينه هاي تغيير شکل يافته و اصلاح شدهاي هستند که در پلي پپتيدهاي ساختهشده توسط ريبوزومها يافت نميشوند. اين ترکيبات شامل دو گروه باکتريوسينها و آنتيبيوتيکهاي پپتيدي هستند که اساس اين طبقه بندي بر پايه مکانيزم بيوسنتز آنهاست. باکتريوسينها ترکيبات سنتز شده توسط ريبوزومها ميباشند که در باکتريها توليدشده و عليه باکتريهايي که خويشاوندي نزديکي با باکتري توليدکننده دارند، فعال هستند. پپتيدهاي آنتيبيوتيکي به وسيله ريبوزومها سنتز نشده و در عوض طي واکنشهاي فشرده سازي مرحله به مرحله و پيچيدهاي که از سنتازهاي پپتيدي غير ريبوزومي بزرگ (NRPS) بهره ميگيرند، ساخته ميشوند. مانع اصلي در استفاده از AMPs به عنوان آنتيبيوتيک، توانايي آنها در ليز سلولهاي يوکاريوتي است. پتانسيل بالايي در زمينه استفاده از پپتيدهاي ضد ميکروبي وجود دارد. تحقيقات بيشتر ميتواند در اين زمينه به نتايج بسيار خوبي منجر شود که اثرات قابلتوجهي در صنايع غذايي و پزشکي خواهد داشت.

گياهان ضد ميکروبي
با توجه به خواص ضد ميکروبي که در عصاره و اسانس بعضي از گياهان وجود دارد، ميتوان از اين فرآوردهها به عنوان جايگزين طبيعي براي آنتيبيوتيکها استفاده کرد. همچنين ميتوان از آنها براي حفاظت مواد داروئي و غذايي در برابر فساد ميکروبي بهره گرفت. گياهان خانواده نعناع جزو گياهان آروماتيک هستند که ازنظر روغنهاي اسانسي غني بوده و اغلب خاصيت ضد ميکروبي از خود نشان ميدهند. خاصيت ضد ميکروبي عصاره آبي، 3 نوع عصاره الکلي (اتانولي، متانولي واتانولي-متانولي) و اسانس گياهان مرزنجوش، پونه و نعناع فلفلي از خانواده نعناع در غلظتهاي مختلف بر روي باکتريهاي استلافيلوکوکوس اورئوس، اشريشيا کلي و مخمر کانديديا آلبيکنس به روش انتشار ديسک موردبررسي قرار گرفت. حداقل غلظت مهارکنندگي (MIC) گياهان مذکور بر روي ميکروارگانيسمها به روش رقيقکردن متوالي کشت محيط مايع اندازهگيري گرديد، سپس جهت ارزيابي بهتر، تأثير اسانس گياهان با آنتيبيوتيکهاي مؤثر بر باکتريها، مورد مقايسه قرار گرفت. در مرحله بعد ترکيبات شيميايي مهم اسانس گياهان به روش T.L.C شناسايي شد.

فاژها
پيدايش باکتريهاي مقاوم به آنتيبيوتيک سبب بروز تلاشهايي براي تنوع در داروهاي مرسوم شده است. يکي از اين موارد، استفاده از باکتريوفاژها به عنوان عوامل ضد باکتريايي است. در مطالعات گذشته از فاژهاي دهاني و موضعي از طريق سيستم بدن براي از بين بردن باکتريهاي مقاوم به آنتيبيوتيک استفادهشده است. تحقيقات گذشته، درمان موفقيتآميز 80 تا 95 درصدي توسط فاژ را گزارش کردهاند که بهندرت اثرات جانبي ازجمله اثرات آلرژيک را نشان ميدهد. اين اثر فاژها منحصراً با تشخيص کيفي باليني بيماران تعيينشده است. شش مطالعه از فاژها روي مدلهاي حيواني توسط انگليسيها صورت گرفته است که در همه آنها اثر فاژها بر ضد پاتوژنهاي خاص گزارششده است. اثر آن قابل شرح بوده و اثبات بر ضد اشريشيا، اسينتوباکتر، سودوموناس، استافيلوکوکوسها در اين مطالعات گزارششده است.

ليپيدها
ليپيدهاي خاصي وجود دارند که سبب توقف رشد ميکروبها ميشوند و يا باعث از بين بردن آنها ميشوند. به دليل فقدان وجود ارتباط سيستماتيک بين ساختار ليپيدها و فعاليت ضد باکتريايي، توضيح چگونگي عملکرد آنها دشوار است. اما دو مکانيسم مفروض براي اين مکانيسم وجود دارد: 1)برهمکنش خاص با جايگاههايي در درون ميکروارگانيسم و تأثير روي عملکردهاي بيوشيميايي و فقدان حيات 2)برهمکنش غيراختصاصي که از طريق مهار عملکردهاي فيزيولوژيک، ساختار ميکروارگانيسم را به هم ميريزد. مطالعات گذشته خاصيت ضد باکتريايي چربيهاي ضروري عليه ليستريا مونوسايتوژنز، سالمونلا تيفي موريوم، اشريشيا کولي O157:H7، شيگلا ديسنتريا، باسيلوس سرئوس و استافيلوکوکوس اورئوس در سطح بين 2/0 تا 10 ميکروليتر در ميليليتر از  باکتري را ثابت کرده است. باکتريهاي گرم منفي داراي حساسيت کمتري نسبت به باکتريهاي نوع گرم مثبت هستند. ازجمله اين چربيها ميتوان کارواکرول، تيمول، اوژنول، پريلآلدهيد، سينامآلدهيد و سيناميک اسيد را نام برد. هيدروفوبيسيته اين روغنهاي ضروري به آنها کمک ميکند که در غشاي سلولي ميزبان نفوذ کرده و باعث نشت محتويات سلول شوند. شرايط فيزيکي که سبب بهبودي عملکرد اين روغنها ميشود شامل pH پايين، دماي پايين و ميزان اکسيژن پايين است. گاهي اوقات اين روغنها با همکاري هم اثر ضد باکتريايي خود را اعمال ميکنند.

پلاسميدها
چندين پاتوژن باکتريايي مقاوم به چندين دارو وجود دارند که حاوي پلاسميدهاي بزرگي هستند. اين پلاسميدها پروتئينهايي را بيان ميکنند که سبب مقاومت باکتري به آنتيبيوتيک ميشود. بااينوجود، اين امکان وجود دارد که پلاسميدها سبب قابليت آسيبپذيري نيز شوند که ميتوان از اين قابليت در روشهاي درماني ضد باکتريايي استفاده شود. روشهايي که براي از بين بردن باکتريهاي حامل اين قبيل پلاسميد وجود دارد شامل جلوگيري از کانژوگيشن پلاسميد، جلوگيري از بيان پلاسميد، بهره برداري از سيستمهاي توکسين و آنتي توکسين کد شده بهوسيله پلاسميد هستند.

هدفگذاري ويرولانس سلول
هدفگذاري  ويرولانس سلول به عنوان يک مسير در توليد آنتيبيوتيکهاي جديد موردتوجه اغلب پژوهشگران قرارگرفته است. ازجمله آنها  ميتوان به شناسايي اهداف جديد در مسيرهاي سيگنالينگ سلولي مانند کرومسنسينگ، مهار مسيرهاي توليد و ترشح توکسين، هدفگذاري اتصالات سلولي همچون اتصال با سلول ميزبان، مهار مسيرهاي دفاعي باکتري در مقابل سيستم دفاعي ميزبان مانند مهار استافيلوگزانتين که استافيلوکوکوس اورئوس را در مقابل گونه هاي فعال اکسيژن محافظت ميکند، اشاره کرد.

بيوسايدها
آنتيسپتيکها و دزانفکتانتها مانند آنتيبيوتيکها، مواد شيميايي بيوسايدي هستند که باکتريها و ساير ميکروارگانيسمها را ميکُشند يا از رشد آنها ممانعت ميکنند. آنتيسپتيکها، مواد ضد ميکروبي هستند که براي پوست و مواد بهداشتي دست با آب کم و براي بافتهاي زنده استفاده ميشوند. آنتيسپتيکها اغلب شامل موادي تقريباً رقيق يا ضعيفشده از دزانفکتانتها مانند الکل، پراکسيد هيدروژن، يُد، مواد کلردار و ترکيبات چهارتايي آمونيوم يا اسيدهاي ضعيف (مثل سرکه، اسيد ساليسيليک و اسيد سوربيک) هستند. آنتيسپتيکها بر روي ميکروارگانيسمهاي در حال تکثير بسيار مؤثر هستند. به طورکلي، برخي اسپورهاي باکتري، به اين مواد مقاوم بوده، اگرچه ميتوانند از جوانهزدن اسپورها جلوگيري کنند. بااينوجود، آنتيسپتيکها و دزانفکتانتها در برابر طيف گستردهاي از قارچها، پروتوزوآ، ويروسها و باکتريها مؤثرند و گرايش دارند که به اهداف چندگانه در ميکروبها حمله کنند.

بحث و نتيجه گيري
در قرن نوزدهم، عمل جراحي بسيار خطرناک بود و بيماراني که تحت ساده ترين عمل جراحي قرار ميگرفتند، درخطر بسيار زيادي از عفونتها بودند. زيرا عمل جراحي در شرايط استريل يا فاقد آلودگي انجام نميشد. اتاق جراحي، دست جراح، وسايل و ابزار جراحي، مملو از باکتريها بودند که گاهي موجب عفونت و مرگ بيماران ميشدند. جراحان در اواسط سالهاي 1800، اغلب هنگام جراحي لباس معمولي ميپوشيدند و دست هاي خود را کاملاً با دقت نميشستند. از نخ معمولي خياطي براي بخيهزدن زخمها و از پارچه هاي نخي يا کنفي باقيمانده از کارخانه هاي پنبه براي پانسمان جراحي استفاده ميکردند. به مرور زمان، پيشرفتهاي وسيعي در تکنيکهاي جراحي و کنترل رشد ميکروارگانيسم ها صورت پذيرفت.
کنترل رشد ميکروبي در بسياري از موارد، عملي ضروري است و پيشرفتهاي عمدهاي در پزشکي، کشاورزي و صنايع غذايي از طريق مطالعه اين بخش از ميکروبيولوژي فراهمشده است. با توجه به مقاومت ميکروبي در برابر عوامل ضد ميکروبي، نياز به گزينه ها و روشهاي درماني غيرمعمول، ضروري است. روشهاي درماني جديد عليه عوامل ميکروبي، براي طيف وسيعي از عوامل بيماريها و ميکروبي بکار ميروند. برخلاف آنتيبيوتيکها، فاژها به طورکلي فقط يکگونه باکتري را هدف قرار ميدهند. اين امر ميتواند آنها را بهعنوان درماني براي عفونتهاي کلستريديوم سخت (C-diff) مؤثر واقع کند. اين در حالي است که درمان با آنتيبيوتيک وقتي با تعادل فلور نرمال در روده تداخل کند، خطرناک ميشود. فاژها، سلولهاي باکتري را عفوني کرده و DNA خود را درون سلول تکثير ميکنند. اين کار نه تنها موجب مرگ باکتري ميشود، بلکه فاژهاي جديدي که از سلول مرده آزاد ميشوند، براي کشتن ديگرسلولهاي باکتري گسترش مييابند.
تصوير ترسناکي از باکتريهاي مقاوم به آنتيبيوتيکها، بازگشت به دنيايي مشابه سالهاي 1800 را نشان ميدهد که در آن زمان، آنتيبيوتيکي وجود نداشت و افراد جامعه به دليل بيماريهاي ساده جان خود را از دست ميدادند. احتمال دارد که باکتري ها، بالاخره به آنتيبيوتيکها مقاوم شوند. دليل اينکه تعداد کمي از باکتريها به آنتيبيوتيکها حساس ماندهاند، روشن نيست. اما جاي اميدواري است که اين بيماريها هنوز قابلدرمان هستند. درهرصورت، بهغيراز آنتيبيوتيکها، نياز به روشهاي درماني جديد براي کنترل رشد ميکروارگانيسمها وجود دارد.
پيشرفت هايي که در علوم و تکنولوژي رخداده است به نحو چشمگيري اطلاعات در مورد مکانيسم فعاليت ميکروبي و چگونگي توسعه مقاومت آنها را بيشتر کرده است. اگرچه در ابتدا، استفاده از شيمي ترکيبي دارو، طراحي بر اساس ساختار ژنتيکي و غربالگري روباتي براي کشف آنتيبيوتيک، با موفقيت همراه نبوده است، اما اين اقدامها در مراحل بسيار ابتدايي بوده و هنوز پتانسيل عظيمي براي کشف آنتيبيوتيکهاي جديد، اصلاح آنتيبيوتيک هاي قديمي و روشهاي درماني جديد وجود دارد. مدتهاست بسياري از محصولات طبيعي قديمي که با فعاليت آنتيبيوتيکي شناخته شده اند، موردتوجه قرارگرفتهاند. اشتراک چندين آنتيبيوتيک، اميدهاي جديدي را ارائه کرده است. دانشمندان نميخواهند آنتيبيوتيکها را از دست بدهند؛ بلکه بجاي آن، به دنبال حفظ اين منبع گرانبها با کنترل شديد استفاده بيمورد و بيشازحد آن هستند. لازم است تصاوير روشني به بيماران، پزشکان و کارخانه ها داده شود و آنتيبيوتيکها براي نسلهاي آينده، حفظ شوند. آنتيبيوتيکها و واکسنهاي جديد بايد به طور دورهاي عرضه شوند تا در مسابقه تحولات و انتشار مقاومت باکتريها موفق شوند.


منابع
1. نوروزي، ج ،1393، آنتي بيوتيک ها بيوسايد و مقاومت, تهران، ايران: انتشارات حيدري. 357.
2. H, C., The kingdoms of organisms. Quarterly review of biology, 1938: p. 13: 383-420. doi:10.1086/394568.
3. É, C., TitresetTravauxScientifiques. Sette, Sottano, Italy, 1906-1937.
4. É, C., Pansporellaperplexa.Réflexionssur la biologie et la phylogénie des protozoaires. Ann. Sci. Nat. Zool, 1925: p. 10-VII: 1-84.
5. C., L., SystemaeNaturae, sive regna trianaturae, systematics proposita per classes, ordines, genera & species. . 1735.
6. E, H., GenerelleMorphologie der Organismen. Reimer, Berlin, 1866.
7. .Newton, B.A., Mechanisms of antibiotic action. Annual Reviews in Microbiology, 1965: p. 19(1), 209-240.
8. Michel-Briand, Y., Mechanism of action of antibiotics: some examples. Comptesrendus des seances de la Societe de biologieet de sesfiliales, 1977: p. 172(4), 609-627.
9. Walsh, C., Where will new antibiotics come from? Nature Reviews Microbiology, 2003. 1(1): p. 65-70.
10. Truhlar, D.G., et al., Rational Drug Design. Vol. 108. 2012: Springer Science & Business Media.
11. Dewick, P.M., Medicinal natural products: a biosynthetic approach. 2002: John Wiley & Sons.
12. Amyes, S.G., & Young, H. K. , Mechanisms of antibiotic resistance. Acinetobacter: Microbiology, Epidemiology, Infections, Management, 1995: p. 185.
13. Alisky, J., Iczkowski, K., Rapoport, A., &Troitsky, N. , Bacteriophages show promise as antimicrobial agents. Journal of Infection, 1998: p. 36(1), 5-15.
14. Peters, B.M., Shirtliff, M. E., & Jabra-Rizk, M. A. , Antimicrobial peptides: primeval molecules or future drugs? PLoS pathogens, 2010: p. 6(10), e1001067.
15. Zaiou, M., Multifunctional antimicrobial peptides: therapeutic targets in several human diseases. Journal of Molecular Medicine, 2007: p. 85(4), 317-329.
16. Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D., &Idaomar, M. , Biological effects of essential oils-a review. Food and chemical toxicology, 2008: p. 46(2), 446-475
17. Fox, J.L., Antimicrobial peptides stage a comeback. Nature biotechnology, 2013: p. 31(5), 379-382.
18. Hancock, R.E., &Sahl, H. G. , Antimicrobial and host-defense peptides as new anti-infective therapeutic strategies. Nature biotechnology, 2006: p. 24(12), 1551-1557.
19. Parisien, A., Allain, B., Zhang, J., Mandeville, R., &Lan, C. Q. , Novel alternatives to antibiotics: bacteriophages, bacterial cell wall hydrolases, and antimicrobial peptides. Journal of Applied Microbiology, 2008: p. 104(1), 1-13.
20. Chatton, É.P.L., Titres et travaux scientifiques (1906-1937) de Edouard Chatton. 1938: Impr. E. Sottano.
21. Pirnay, J.P., Verbeken, G., Rose, T., Jennes, S., Zizi, M., Huys, I., ...& De Vos, D. , Introducing yesterday's phage therapy in today's medicine. Future Virology, 2012: p. 7(4), 379-390.
22. Gordon, Y.J., Romanowski, E. G., & McDermott, A. M. , A review of antimicrobial peptides and their therapeutic potential as anti-infective drugs. Current eye research, 2005: p. 30(7), 505-515.
23. Heath, R.J., White, S. W., & Rock, C. O. , Lipid biosynthesis as a target for antibacterial agents. Progress in lipid research, 2001: p. 40(6), 467-497.
24. Russell, A., et al., Possible link between bacterial resistance and use of antibiotics and biocides. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1998. 42(8): p. 2151-2151.

جستجو بر اساس موضوع:
لیست مقالات
ماهيت درماني نور و اثرات آن بر سلولهاي بدن // مقالات علمی و فنی
بررسي عملکرد و کاربردِ انواع باتريها و اهميت آنها در تجهيزات پزشکي قسمت اول // مقالات علمی و فنی
تازه هاي مهندسي پزشکي // مقالات علمی و فنی
جستجو بر اساس موضوع: