وقتی باکتری‌های مضر، هدف گلوله‌های نقره‌ای قرار می‌گیرند!

به گزارش ایسنا و به نقل از وب‌سایت رسمی دانشگاه پیتسبرگ، مواد ضد میکروبی برای از بین بردن یا کند کردن رشد باکتری‌ها، ویروس‌ها و ریزارگانیسم‌ها به کار می‌روند. این مواد می‌توانند به صورت آنتی‌بیوتیک باشند و برای درمان عفونت‌های بدن مورد استفاده قرار بگیرند یا اینکه به صورت افزودنی یا پوشش روی محصولات تجاری قرار داده شوند تا میکروب‌ها را دور نگه دارند. این ابزارهای نجات‌دهنده زندگی، برای پیشگیری و درمان عفونت‌ در انسان، حیوانات و گیاهان ضروری هستند اما اگر ریزارگانیسم‌ها در برابر آنها مقاومت نشان دهند، به تهدیدی جهانی برای سلامت جوامع تبدیل می‌شوند. این پدیده، با عنوان “مقاومت ضد میکروبی”(Antimicrobial Resistance) شناخته می‌شود.

یکی از دلایل اصلی بروز مقاومت ضد میکروبی، استفاده بیش از اندازه از عوامل ضد میکروبی است که نانوذرات نقره را نیز شامل می‌شوند. نانوذرات نقره، موادی پیشرفته با ویژگی‌های ضد میکروبی هستند که به صورت فزاینده‌ای در محصولات تجاری به کار می‌روند.

پژوهشگران “دانشگاه پیتسبرگ”(University of Pittsburgh) آمریکا برای درک بهتر مقاومت باکتری‌ها نسبت به نانوذرات نقره، رشته‌هایی از باکتری “اشریشیا کلی”(E.coli) را به کار بردند.

“لیزا استابریلا”(Lisa Stabryla)، از پژوهشگران این پروژه گفت: مقاومت باکتری‌ها نسبت به نانوذرات نقره مورد بررسی قرار نگرفته است؛ بنابراین ما تصمیم گرفتیم مکانیسم‌های ورای این موضوع را بررسی کنیم. این یک نوآوری نویدبخش است که به دانش ما در مورد مواد ضد میکروبی می‌افزاید اما ما باید آن را آگاهانه مورد بررسی قرار دهیم و به تنظیم کردن کاربرد آن بپردازیم تا از کاهش کارآیی آن جلوگیری کنیم.

استابریلا، باکتری اشریشیا کلی را به مدت ۲۰ روز در معرض نانوذرات نقره قرار داد و رشد آن را به مرور زمان کنترل کرد. نانوذرات تقریبا ۵۰ برابر کوچک‌تر از باکتری‌ها هستند.

استابریلا ادامه داد: باکتری‌ها در ابتدا تنها می‌توانستند در غلظت‌ کمی از نانوذرات زنده بمانند اما ما با ادامه آزمایش دریافتیم که توانایی زنده ماندن در دوزهای بالاتر را نیز دارند. نکته جالب اینجاست که ما دریافتیم باکتری‌ها نسبت به نانوذرات نقره مقاومت می‌کنند اما در برابر یون‌های نقره که به تنهایی منتشر می‌شوند، این گونه نیستند.

پژوهشگران به توالی‌یابی ژنوم باکتری اشریشیا کلی پرداختند که در معرض نانوذرات نقره قرار گرفته بودند. آنها جهشی را در ژن باکتری یافتند که یون‌های فلزی سنگین را به بیرون سلول می‌راند.

استابریلا گفت: ممکن است که مقداری نقره به درون سلول راه یابد و سلول هنگام ورود آن، به جهش دچار شود تا آن را به سرعت بیرون براند. برای درک این که آیا پژوهشگران می‌توانند به واسطه طراحی ذرات، بر این مکانیسم غلبه کنند یا خیر، باید پژوهش‌های بیشتری انجام شود.

وی افزود: یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که نانوذرات نقره می‌توانند گزینه خوبی برای هدف قرار دادن انواع خاصی از باکتری‌ها باشند.

باکتری‌ها نهایتا راهی برای تکامل و فرار از مواد ضد میکروبی پیدا می‌کنند. پژوهشگران امیدوارند با درک مکانیسم‌هایی که به این تکامل منجر می‌شوند، تاثیر مقاومت ضد میکروبی را کاهش دهند.

“لین گیلبرتسون”(Leanne Gilbertson)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما نخستین گروهی هستیم که اثرات تحرک باکتریایی را بر توانایی ایجاد مقاومت در برابر نانوذرات نقره بررسی می‌کنیم. تفاوت مشاهده شده واقعا جالب است و برای درک آن و نحوه پیوند دادن واکنش ژنتیکی با توانایی حرکت باکتری باید پژوهش‌های بیشتری صورت بگیرد.

وی افزود: نتایج پژوهش ما، نویدبخش این موضوع هستند که در حال پیشگیری از مقاومت ضد میکروبی می‌توان ویژگی‌های نانوذرات را برای داشتن یک واکنش مطلوب تنظیم کرد.

این پژوهش، در مجله “Nature Nanotechnology” به چاپ رسید.

منبع:ایسنا