مضاد جديد ضد البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

95 عاما مرت على اكتشاف واحد من أهم وأقدم المضادات الحيوية، التي تعمل على إيقاف تصنيع الجدار الخلوي البكتيري، وهو البنسلين، الذي تم اشتقاقه من العفن.. فما هو البنسلين؟ وما قصته؟ وكيف تم اكتشافه؟

البنسلين

البنسلين يعتبر واحدا من أهم وأقدم المضادات الحيوية، ودوره هو إيقاف تصنيع الجدار الخلوي البكتيري، أو بمعنى أصح القضاء على البكتيريا المسببة للعدوى، وفق ما ذكرته رويترز.

وأول مواد البنسلين اكتشافا هو البنسلين جي، الذي يتم اشتقاقه من فطر المكنسية المعيّنة Penicillium notatum وهو تركيبيا من البيتالاكتامات.

لا يكون البنسلين فعالا إذا ما تم الحصول عليه عن طريق الفم، وذلك لأنه حساس لإفرازات وأحماض المعدة.

كيف تم اكتشاف البنسلين؟

ذكر موقع American Chemical Society أنه في وقت كانت فيه المستشفيات ممتلئة عن آخرها بالمرضى المصابين بتسمم الدم نتيجة تعرضهم للجرح أو الخدش، وفي وقت كانت فيه عدوى الالتهاب الرئوي والسيلان والحمى الروماتيزمية تصيب الناس من دون أن يستطيع الأطباء القيام بأي شيء بسبب عدم وجود علاجات لهذه الحالات المرضية، تم اكتشاف البنسلين، الذي كان اختراقا طبيا مهما إذ مهد الطريق لاكتشاف المضادات الحيوية، وهي مركبات تنتجها البكتيريا والفطريات،قادرة على قتل أو تثبيط أنواع البكتريا المنافسة.

وفي 15 سبتمبر من العام 1928 اكتشف العالم الإسكتلندي، ألكسندر فلمنغ، البنسلين، الذي يعد أو مضاد حيوي حقيقي.

في التفاصيل، بدأ فلمنغ في فرز أطباق بتري، التي تحتوي على مستعمرات بكتيريا المكورات العنقودية التي تسبب الدمامل‏ والتهاب الحلق‏ والخراجات.

وفي غضون ذلك، وجد فلمنغ أن المستعمرات البكتيرية استطاعت احتلال الطبق باستثناء منطقة واحدة كانت تنمو فيها كتلة من العفن، كما وجد أن العفن أفرز شيئا مثبطا لنمو البكتيريا.

وتوصلت أبحادث فلمنغ إلى أن «عصير العفن» الذي قام بتحضيره، كان قادرا على قتل مجموعة واسعة من البكتيريا الضارة مثل المكورات العقدية‏ والمكورات السحائية‏ والعصية الخناقية.

بعد محاولات كثيرة، بعضها باء بالفشل، تم عزل البنسلين النقي من عصير العفن، وقام بتلك المهمة هوارد فلوري وإرنست تشين وزملاؤهم في مدرسة السير ويليام دن لعلم الأمراض في جامعة أكسفورد، الذين‏ حولوا البنسلين إلى دواء منقذ للحياة.

استخدامات البنسلين

تضم عائلة البنسلين أنواعا مختلفة من المضادات الحيوية، ويعمل البنسلين على مقاومة البكتيريا من خلال قيامه بإحداث خلل في جدران الخلايا البكتيرية.

وبحسب موقع ويب طب المتخصص في الشؤون الصحية، تلعب المضادات الحيوية المصنوعة من البنسلين دورا مهما في علاج ومقاومة العديد من السلالات البكتيرية المسببة للأمراض، مثل: التهابات الأذن، والتهابات المسالك البولية، والتهابات الفم واللثة، والتهابات الأنف أو الحلق أو الرئتين، والالتهابات الجلدية، والتهاب السحايا، والتهاب الشغاف.

من هو ألكسندر فلمنغ مكتشف البنسلين؟

ألكسندر فلمنغ هو عالم إسكتلندي له الكثير من الاكتشافات والإنجازات، أبرزها اكتشاف الإنزيم ليسوزايم عام 1923، واكتشاف البنسلين المشتق من العفن عام 1928.

ولد فلمنغ يوم 6 أغسطس 1881، وتخرج في المدرسة الطبية بلندن، ثم بدأ في دراسة التعقيم.

خلال خدمته بالجيش إبان الحرب العالمية الأولى، لاحظ فلمنغ أن الكثير من المطهرات تؤذي خلايا الجسم أكثر من الميكروبات، وبعد نهاية الحرب، وتحديدا في عام 1922، ذهب فلمنغ إلى معمله لاستكمال دراساته ونجح في اكتشاف مادة أطلق عليها اسم ليسوزيم، التي يفرزها الجسم وتقضي على بعض الميكروبات، لكنها لم تكن تقضي على الميكروبات الضارة بالإنسان.

في 15 سبتمبر عام 1928، اكتشف فلمنغ البنسلين، ونشر نتائج أبحاثه في عام 1929، لكنه لم يستطع ابتكار طريقة لاستخلاص هذه المادة أو تنقيتها.

وفي عام 1945، فاز فلمنغ بجائزة نوبل، وشاركه فيها كل من العالمين هوارد فلوري وأرنست تشين.

وفي 11 مارس 1955، توفي ألكسندر فلمنغ إثر إصابته بجلطة في القلب.

يسعى أحد الباحثين إلى اكتشاف مضادات حيوية جديدة في كوستاريكا من خلال دراسة البكتيريا الموجودة في وبر حيوانات الكسلان، بعدما لاحظ أن هذه الثدييات الاستوائية لا تمرض إطلاقاً.

ويشير ماكس شافاريا من جامعة كوستاريكا إلى أنّ الكسلان تمتلك في وبرها بيئة حيوية فريدة من الحشرات والطحالب والبكتيريا يُعتقد أنها توفر حماية لها.

ويضيف لوكالة فرانس برس “إذا درس أحدهم وبر حيوانات الكسلان، فسيرى حركة للعث وأنواع مختلفة من الحشرات (…) فهذا الوبر هو موئل واسع جداً، وعندما تعيش أنواع كثيرة من الكائنات الحية في مكان ما، ينبغي أن يكون هناك نظام يتحكم بها”.

وخلال أعماله البحثية التي بدأها في العام 2020، أثبت العالِم أن ما اكتُشف عبارة عن “كائنات دقيقة قادرة على إنتاج مضادات حيوية تنظّم وجود العوامل المسببة للأمراض في فرو الكسلان”.

ويشير شافاريا الذي نشر نتائج دراسته في مجلة “إنفايرنمنتل مايكروبايالدجي” إلى أنّ “هذه البكتيريا تنتمي إلى نوعي +روثيا+ و+بريفيباكتيريوم+”.

وتكمن المسألة في ما إذا كان سيُسمَح مستقبلاً باستخدام هذه المضادات الحيوية كالأدوية للبشر.

وتعيش حيوانات الكسلان التي تضم كوستاريكا نوعين منها هما الكسلان شاحب الحنجرة (Bradypus variegatus) وكسلان هوفماني (Choloepus hoffmanni)، فوق أشجار الغابات الاستوائية في أميركا الوسطى وتحديداً على الساحل الكاريبي لكوستاريكا، في ظل مناخ رطب مع درجات حرارة تراوح بين 22 و30 درجة مئوية.

وتُعتبر أعداد هذه الحيوانات الموجودة أيضاً في بوليفيا والبرازيل وكولومبيا والإكوادور وهندوراس ونيكاراغوا وبنما والبيرو وفنزويلا في حال “تدهور”، بحسب الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة.

وفي كوستاريكا، تدير الأميركية جودي أيفي محمية كاهويتا للكسلان التي أسستها مع زوجها الراحل لويس أرويو. وتستقبل المحمية الحيوانات المعرضة لإصابة وتوفر رعاية لها.

– إنقاذ ألف حيوان كسلان
وكانت جودي تعيش في ألاسكا ولم تكن علم بوجود هذه الحيوانات حتى وصولها إلى كوستاريكا.

وفي العام 1992، استقبل الزوجان أول حيوان كسلان ووفّرا علاجاً له. ومذّاك، استقبلت محميتهما الواقعة على ساحل البحر الكاريبي على بعد حوالى مئتي كيلومتر من سان خوسيه نحو ألف كسلان.

وكان من البديهي أن يلجأ ماكس شافاريا إلى جودي أيفي لدراسة الكسلان التي تلقى رعاية عقب تعرضها لصعقة كهربائية على أسلاك ذات ضغط عال، أو لحادث تصادم أو لإصابة جراء مهاجمتها من كلب أو تلك التي انفصلت عن أمهاتها عندما كانت صغيرة.

وتقول جودي “لم نستقبل إطلاقاً كسلاناً مريضاً (…) وبعض الحيوانات التي احتضناها كانت معرضة لحروق نتيجة تعرضها لصعقة كهربائية وأياديها مُصابَة (…) لكنّ أياً من الحيوانات لم يكن مُصاباً بمرض”.

وجزّ ماكس شافاريا كمية من وبر 15 قرداً تنتمي إلى النوعين وأخضعها للدراسة في أحد المختبرات.

وبعد ثلاث سنوات من العمل البحثي، أحصى العالم حوالى عشرين “مرشحاً” لإنتاج المضادات الحيوية، لكن لا يزال يتعين إجراء أبحاث كاملة لمعرفة احتمال استخدامها لدى البشر.

ويقول الباحث “علينا أولاً أن نفهم نظام المناعة لدى حيوانات الكسلان، وما هي الجزيئات التي تساهم في تعزيز المناعة لديها”.

ويعتبر أنّ الطبيعة هي أول مختبر يفترض إجراء بحوث فيه، مشيراً إلى البنسلين الذي اكتشفه عام 1982 البريطاني الحائز جائزة نوبل للطب ألكسندر فليمنغ من الفطريات التي تصنع هذا المضاد الحيوي بشكل طبيعي.

ويُعدّ اكتشاف مضادات حيوية جديدة مسألة بالغة الأهمية لأنّ منظمة الصحة العالمية تحذّر من أن مقاومة المضادات الحيوية الموجودة حالياً يمكن أن تسبب سنوياً بوفاة عشرة ملايين شخص مع حلول منتصف القرن.

ويقول ماكس شافاريا “لهذا السبب يمكن لمشاريع على غرار مشروعنا أن تساهم في اكتشاف جزيئات جديدة قد يُستعان بها على المدى المتوسط أو البعيد في مسألة مقاومة المضادات الحيوية”.

كشفت دراسة حديثة أن المضادات الحيوية التي يتم إعطاؤها لمعظم المرضى الذين يدخلون المستشفيات جراء الإصابة بعدوى فيروسية حادة، كإجراء وقائي ضد العدوى البكتيرية المشتركة قد لا تزيد من فرص البقاء على قيد الحياة.
حقَّق الباحثون في تأثير استخدام المضادات الحيوية في البقاء على قيد الحياة في أكثر من 2100 مريض في مستشفى في النرويج بين عامي 2017 و2021 ووجدوا أن إعطاء المضادات الحيوية للأشخاص المصابين بعدوى الجهاز التنفسي الشائعة لن يقلل على الأرجح من خطر الوفاة في غضون 30 يوماً.
وفي ذروة الجائحة، تم وصف المضادات الحيوية لحوالي 70% من مرضى كورونا في بعض البلدان، الأمر الذي قد يسهم في حدوث العدوى البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية المعروفة باسم الجراثيم المقاومة.

قالت رئيسة فريق الباحثين الدكتورة ماجريت جارلسداتر هوفيند من مستشفى جامعة أكرشوس وجامعة أوسلو بالنرويج، إن هذه البيانات الجديدة، التي لم تنشر في مجلة طبية، تشير إلى وجود «إفراط كبير في استخدام المضادات الحيوية».
ساعد الإفراط في استخدام المضادات الحيوية والاستخدام السيئ لها الميكروبات على مقاومة العديد من العلاجات، وهو أمر يعتبره العلماء أحد أكبر التهديدات للصحة العالمية.
وشمل البحث المرضى الذين ثبتت إصابتهم بالجائحة عن طريق عمل مسحة للأنف أو الحلق للعدوى الفيروسية مثل الإنفلونزا أو كورونا وتم استبعاد الذين يعانون عدوى بكتيرية مؤكدة، ومن المقرر تقديم هذا البحث في المؤتمر الأوروبي لعلم الأحياء الدقيقة السريرية والأمراض المعدية الشهر المقبل في كوبنهاجن.
وفي المجمل، تلقى 63% من المرضى البالغ عددهم 2111 مريضاً مضادات حيوية لعدوى الجهاز التنفسي أثناء إقامتهم في المستشفى، وبوجه عام، توفي 168 مريضاً في غضون 30 يوماً، منهم 22 فقط لم يتم وصف المضادات الحيوية لهم.
وبعد احتساب العوامل بما في ذلك الجنس والعمر وشدة المرض والأمراض الكامنة بين المرضى، وجد الباحثون أن من وصفت لهم المضادات الحيوية أثناء إقامتهم في المستشفى كانوا أكثر عرضة للوفاة في غضون 30 يوماً مقارنة بالمرضى الذين لم يتلقوا المضادات الحيوية.
ولاحظ فريق البحث أن الأشخاص الذين اشتد عليهم المرض وأولئك الذين يعانون من اعتلال في الصحة هم الأكثر عرضة للحصول على المضادات الحيوية والموت، وقالوا إن عوامل أخرى مثل التدخين يمكن أن يكون لها دور أيضاً.