آنتی بیوتیک چیست و چگونه در برابر باکتری ها مقاومت می کند؟

پیش از اینکه آنتی بیوتیک ها را داشته باشیم، انسان ها برای مقابله با عفونت ها راه حل های بسیاری نداشتند. باید منتظر می ماندند تا ببینند آیا عفونت به خودی خود درمان می یابد یا اینکه به گونه ای آن را از بدن می کندند. تا سال 1928 این رویه ادامه پیدا کرد، تا زمانی که الکساندر فلمینگ کاملا اتفاقی متوجه مسئله ای عجیب شد.

فلمینگ به تعطیلات آخر هفته اش رفته بود و زمانی که به آزمایشگاه اش بازگشت، متوجه شد یک نوع کپک قارچی مخصوص به نام پنیسیلیوم نوتاتوم درون ظروف آزمایشگاهی، جلوی رشد باکتری استافیلوکوکوس (باکتری مولد عفونت پوستی، ذات الریه و مسمومیت های غذایی) را گرفته است.

پنیسیلیوم نوتاتوم نه تنها استافیلوکوکوس ها را کشت، بلکه پس از انجام آزمایش های بیشتر، فلمینگ متوجه شد که این کپک قارچی جلوی رشد استرپتوکوکوس، منینگوکوکوس و دیفتریا باسیلوس را هم می گیرد.

آنتی بیوتیک ها، در برابر عفونت های باکتریایی به خوبی کار می کنند و بسیاری از ما در دوره های مختلف، از چندین و چند آنتی بیوتیک استفاده کرده ایم تا بیماری هایی نظیر عفونت پوستی، عفونت مثانه و حتی گلودرد را درمان کنیم.

اما آنتی بیوتیک ها در برابر ویروس ها بی اثرند و در پروسه درمان سرماخوردگی، سرفه، آنفلوانزا، اسهال، استفراغ و دل درد هیچ کاری نمی توانند انجام دهند.

در حالی که همه آنتی بیوتیک ها قدرت کشتن یا توقف رشد باکتری ها را دارند، با این حال اما برای مقابله با هر باکتری، باید یک آنتی بیوتیک خاص را مورد استفاده قرار داد. به عبارتی، اگرچه با یک چاقو هم می توان متجاوزی را از پای در آورد اما اگر آن متجاوز سوار تانک باشد، چاقو کاملا بی اثر بوده و نیاز به سلاحی مخرب تر است.

نوع آنتی بیوتیکی که پزشک برای درمان بیماری تان تجویز می کند، به نوع باکتری موجود در بدن شما بستگی دارد. اکثر باکتری ها به دو نوع گِرَم مثبت و گرم منفی تقسیم می شوند.

این نوع تقسیم بندی بر اساس ساختار دیواره سلولی هر باکتری است. باکتری های گرم مثبت، مثل استرپتوکوکوس، دیواره های باریک، نفوذپذیر و تک لایه ای دارند، در حالی که باکتری های گرم منفی مثل اشرشیا کلای، دیواره های ضخیم، به سختی نفوذپذیر و دو لایه دارند.

یک آنتی بیوتیک خوب، باید بتواند به درون هر دو نوع باکتری ها نفوذ کند و وارد آن ها شود.

آنتی بیوتیک ها در برابر باکتری ها

آنتی بیوتیک ها به چندین شیوه متفاوت با باکتری ها مبارزه می کنند تا آن ها را از بین برده یا حداقل، رشدشان را متوقف کنند. یکی از این راه ها از بین بردن DNA و دیگری تخریب دیواره سلولی است. برخی دیگر نیز غشای سیتوپلاسمی را تحت تاثیر قرار داده و یک سری دیگر، جلوی سنتز پروتئین را می گیرند. گروه پنجم، آنتی متابولیت ها هستند که به طور کلی جلوی تغذیه سلول را گرفته و رشدش را متوقف می کنند.

اکثر آنتی بیوتیک هایی که در بازار وجود دارند، طیف اثر وسیعی دارند. طیف اثر وسیع یعنی با مصرف آن ها، می توان مدل های متنوعی از باکتری ها را نابود کرد و جلوی رشدشان را گرفت، چه باکتری گرم مثبت باشد و چه گرم منفی.

فلوئوروکینولون ها (برای درمان بیماری هایی نظیر سیاه زخم، ذات الریه و عفونت مجاری ادراری به کار می روند) و تتراسایکلین ها (برای درمان سوزاک، زخم معده، آکنه و بسیاری دیگر به کار می روند) هر دو آنتی بیوتیک هایی هستند که طیف اثر وسیع دارند و روی باکتری های بسیاری اثر می گذارند.

باکتری هایی با طیف اثر محدود از سوی دیگر، فقط روی گونه ای خاص و گروهی مشخص اثر دارند. این باکتری یا گرم مثبت است، یا گرم منفی.

کینولون ها برای مثال، آنتی بیوتیک هایی هستند که هر باکتری دارای رادیکال هیدروکسیل را از بین می برند. بدین طریق، آنتی بیوتیک نمی گذارد تا لیپیدها و پروتئین ها در کنار یکدیگر قرار گرفته و غشای سلولی را مستحکم نگه دارند. بنابراین همه چیز از هم می پاشد و DNA در محیط رها می شود.

نام پنیسیلین ها را قطعا شنیده اید. پنیسیلین ها طیف اثر محدودی دارند و نحوه کارکردشان تخریب دیواره سلولی است، لایه ای که روی غشای سلولی قرار گرفته و همه چیز را محکم کنار هم نگه می دارد.

آنتی بیوتیک های گلیکوپپتید هم چنین اثری دارند و خصوصا روی باکتری های گرم مثبت بسیار موثر بوده و نمی گذارند تا دیواره جدید شکل گیرد. باکتری در نهایت بدون دیواره سلولی نمی تواند زنده بماند و از بین می رود.

به جای تخریب لایه های بیرونی، برخی آنتی بیوتیک ها مستقیما به قلب باکتری حمله کرده و از درون آن را می کشند. برای مثال، ماکرولیدها متوقف کننده رشد پروتئین هستند. اریترومایسین یکی از شناخته شده ترین نوع ماکرولیدها است که به بخش خاصی از ریبوزوم متصل شده و جلوی طویل شدن زنجیره پروتئینی را می گیرند و یک سلول بدون ریبوزوم های کارا، یک سلول مرده است.

سولفانامیدها نیز از دهه 30 میلادی مورد استفاده قرار گرفتند و در دسته آنتی متابولیت ها هستند. این آنتی بیوتیک ها از سنتز اسیدفولیک که برای متابولیسم و رشد باکتری ضروری است جلوگیری می کنند. از آنجایی که انسان و پستانداران، اسید فولیک را از طریق غذا کسب می کنند و نیازی به سنتز آن درون بدن خود ندارند، راه حلی بسیار عالی برای مبارزه محسوب می شود.

مقاومت آنتی بیوتیکی یا آنتاگونیسم میکروبی

آنتی بیوتیک ها دورانی به عنوان معجزه طبیعت شناخته می شدند و در حالی که حقیقتا یک دستاورد بزرگ برای بشر محسوب می شدند، مصرف آن ها به مرور زمان خطرساز نیز شد.

قطعا شنیده اید که می گویند نباید سر خود آنتی بیوتیک مصرف کرد و حتما با تجویز مستقیم پزشک و انجام آزمایش چنین داروهایی را مورد استفاده قرار داد.

اگرچه آنتی بیوتیک ها برای از بین بردن باکتری های مخرب درون بدن ساخته شده اند اما بعضی از آن ها قابلیت کشتن باکتری های خوبی که درون بدن مان مسالمت آمیز زندگی می کنند را نیز دارند. برخی دیگر نیز ممکن است سبب بروز عفونت های واژن شده یا سیستم گوارشی ما را به هم بزنند.

مصرف بی رویه آنتی بیوتیک ها بسیار رواج یافته. برای مثال، طبق آخرین اعلام سازمان پیشگیری و درمان بیماری آمریکا (CDC)، از 68 درصد افراد مبتلا به عفونت های حاد تنفسی (از جمله عفونت سینوسی)، فقط 20 درصدشان نیازمند آنتی بیوتیک هایی هستند که توسط پزشک تجویز شده.

این مصرف بی رویه اگرچه به بدن آسیب وارد می کند، اما اثر جانبی اصلی آن چیز دیگری است: مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری یا آنتاگونیسم میکروبی.

وقتی آنتی بیوتیک را به گونه ای که پزشک تشخیص داده مصرف نکنید، شما به مقاومت آنتی بیوتیکی باکتری ها دامن می زنید و این یک مسئله شخصی نیست، بلکه همه را تحت تاثیر قرار می دهد.

اما مقاومت آنتی بیوتیکی یعنی چه؟ آنتی بیوتیک ها طراحی شده اند تا گونه خاصی از باکتری ها را بکشند یا رشدشان را متوقف کنند. اما وقتی مقاومت آنتی بیوتیکی رخ دهد، آن گونه از باکتری در بدن شما به مرور زمان راه های مقابله را پیدا خواهد کرد و دارو کاملا بی اثر می شود.

استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین و انتروکوکسی مقاوم به ونکومایسین نیز دو مورد از این باکتری ها هستند که حالا به داروهای پیشین مقاوم شده اند.

درمان بیماری هایی که این باکتری ها ایجاد می کنند، طبیعتا هزینه بر و زمان بر خواهد بود. CDC می گوید 2 میلیون آمریکایی در توسعه مقاوت آنتی بیوتیکی سهیم هستند که طی این اتفاق، 23 هزار نفر هر ساله کشته می شوند.