כיצד אנטיביוטיקה מייצרת 'חרקים סופר'

אנטיביוטיקה ותרופות אנטי-מיקרוביאליות הן תרופות או כימיקלים המשמשים להרוג או לעכב את צמיחתם חיידקים. אנטיביוטיקה מכוונת במיוחד לחיידקים להשמדה תוך השארת אחרים תאי הגוף ללא פגע. בתנאים רגילים, שלנו מערכת חיסונית מסוגל לטפל בחיידקים הפולשים לגוף. מסוים תאי דם לבנים ידוע כ לימפוציטים להגן על הגוף מפני תאים סרטניים, פתוגנים (חיידקים, וירוסים, טפילים) וחומרים זרים. הם מייצרים נוגדנים הנקשרים לאנטיגן ספציפי (גורם הגורם למחלות) ומסמנים את האנטיגן להרס על ידי תאי דם לבנים אחרים. כאשר המערכת החיסונית שלנו מוצפת, אנטיביוטיקה יכולה להיות שימושית בסיוע להגנות הטבעיות של הגוף בבקרת זיהומים חיידקיים. למרות שהוכח כי אנטיביוטיקה היא חומרים אנטיבקטריאליים חזקים, הם אינם יעילים כנגד וירוסים. נגיפים אינם אורגניזמים חיים עצמאיים. הם מדביקים תאים וסומכים על מכונות הסלולר של המארח עבור שכפול ויראלי.

הפניצילין היה האנטיביוטיקה הראשונה שהתגלתה. הפניצילין נגזר מחומר המופק מתבניות של פניציליוםפטריות. הפניצילין פועל על ידי שיבוש חיידקים דופן תא תהליכי הרכבה והפרעה רבייה של חיידקים. אלכסנדר פלמינג גילה פניצילין בשנת 1928, אך רק בשנות הארבעים השתמש באנטיביוטיקה מהפכה בטיפול הרפואי והפחתה משמעותית את שיעורי המוות ומחלות מחיידקים זיהומים. כיום משתמשים באנטיביוטיקה אחרת הקשורה לפניצילין, כולל אמפיצילין, אמוקסיצילין, מתיצילין ופלוקלוקסצילין לטיפול במגוון זיהומים.

עמידות אנטיביוטית הופכת נפוצה יותר ויותר. בגלל השימוש השכיח באנטיביוטיקה, זנים עמידים של חיידקים הופכים להיות הרבה יותר קשים לטיפול. עמידות אנטיביוטית נצפתה בחיידקים כמו אי - קולי ו MRSA. "חרקי-על" אלה מהווים איום על בריאות הציבור מכיוון שהם עמידים לאנטיביוטיקה הנפוצה ביותר. גורמי הבריאות מזהירים כי אין להשתמש באנטיביוטיקה לטיפול בצינון שכיח, ברוב גרוני כאב או בשפעת מכיוון שזיהומים אלו נגרמים על ידי נגיפים. כאשר משתמשים בהם שלא לצורך, אנטיביוטיקה יכולה להוביל להתפשטות של חיידקים עמידים.

כמה זנים של Staphylococcus aureus חיידקים הפכו עמידים לאנטיביוטיקה. חיידקים שכיחים אלה מדביקים כ- 30 אחוז מכל האנשים. אצל אנשים מסוימים, ש. אוראוס הוא חלק מהקבוצה הרגילה של חיידקים המאכלסים את הגוף ועשויים להימצא באזורים כמו עור וחללי האף. בעוד שחלק מהזנים הסטריים אינם מזיקים, אחרים מהווים בעיות בריאותיות חמורות כולל מחלה הנישאת במזוןדלקות עור, לב מחלות ודלקת קרום המוח. ש. אוראוס חיידקים מעדיפים את הברזל שנמצא בתוך נשיאת החמצן חלבון המוגלובין נמצא בתוך תאי דם אדומים. ש. אוראוס חיידקים נפרצים דם תאים להשיג את הברזל בתוך תאים. שינויים בתוך זנים מסוימים של ש. אוראוס עזרו להם לשרוד טיפולים אנטיביוטיים. האנטיביוטיקה הנוכחית פועלת על ידי שיבוש תהליכי כדאיות התא. שיבוש של קרום תא תהליכי הרכבה או תרגום DNA הם אופני פעולה נפוצים לאנטיביוטיקה מהדור הנוכחי. כדי להילחם בזה, ש. אוראוס פיתחו יחיד מוטציה גנטית שמשנה את דופן התא של האורגניזם. זה מאפשר להם למנוע פריצות בדופן התא על ידי חומרים אנטיביוטיים. חיידקים עמידים אחרים לאנטיביוטיקה, כגון סטרפטוקוקוס דלקת ריאות, לייצר חלבון בשם MurM. חלבון זה נוגד את השפעות האנטיביוטיקה בכך שהוא עוזר לבנות את החיידק מחדש דופן תא.

מדענים נוקטים גישות שונות כדי להתמודד עם סוגיית העמידות לאנטיביוטיקה. שיטה אחת מתמקדת בהפרעה לתהליכים הסלולריים המעורבים בשיתוף גנים בין חיידקים כמו סטרפטוקוקוס דלקת ריאות. חיידקים אלה חולקים בינם לבין עצמם גנים עמידים ויכולים אפילו להיקשר אליהם DNA בסביבתם ומעבירים את ה- DNA על פני קרום התא החיידקי. ה- DNA החדש המכיל את הגנים העמידים משולב אז ב- DNA של התא החיידקי. שימוש באנטיביוטיקה לטיפול בזיהום מסוג זה יכול למעשה לגרום להעברת גנים זו. חוקרים מתמקדים בדרכים לחסום חיידקים מסוימים חלבונים כדי למנוע העברת גנים בין חיידקים. גישה נוספת למאבק בתנגודת לאנטיביוטיקה מתמקדת למעשה בהחזקת החיידקים בחיים. במקום לנסות להרוג את החיידקים העמידים, מדענים מחפשים לפרוק אותם מנשק ולהפוך אותם לא מסוגלים לגרום לזיהום. הכוונה של גישה זו היא להחזיק את החיידקים בחיים, אך לא מזיקים. נהוג לחשוב שזה יעזור למנוע התפתחות והתפשטות של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. ככל שמדענים מבינים טוב יותר כיצד חיידקים משיגים עמידות לאנטיביוטיקה, ניתן לפתח שיטות משופרות לטיפול בעמידות לאנטיביוטיקה.

למידע נוסף על אנטיביוטיקה ועמידות לאנטיביוטיקה:

• מדענים מכוונים להעברת חיידקים של גנים התנגדות
• פירוק חיידקים הגורמים למחלות
• גילוי חיידקים עלול להוביל לתחליפי אנטיביוטיקה

_{מקורות:}

• _{מרכזים לבקרת מחלות ומניעה. התחכם: דעו מתי עובד האנטיביוטיקה. עודכן ב- 05/01/12. http://www.cdc.gov/getsmart/antibiotic-use/antibiotic-resistance-faqs.html}