حفظ میکروبیوم در مبارزه آنتی بیوتیک لولامیسین با پاتوژن ها

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان آنتی بیوتیک جدیدی ابداع کرده اند که عفونت های باکتریایی مقاوم به دارو را در مدل های موش مبتلا به پنومونی حاد و سپسیس کاهش داده یا از بین می برد و در عین حال میکروب های سالم را در روده موش حفظ می کند. این دارو که لولامیسین lolamicin نامیده می شود، همچنین عفونت های ثانویه را با کلستریدیویدیس دیفیسیل، یک عفونت باکتریایی شایع و خطرناک مرتبط با بیمارستان، دفع کرد و در برابر بیش از 130 سویه باکتریایی مقاوم به چند دارو در کشت سلولی مؤثر بود. جزئیات این یافته ها در مجله Nature آمده است.

به طور معمول آنتی بیوتیک ها در حالی که عفونت را درمان می کنند، باکتری های خوب ما را می کشند. ما می خواستیم به فکر نسل بعدی آنتی بیوتیک هایی باشیم که می توانند برای کشتن باکتری های بیماری زا و نه باکتری های مفید تولید شوند.

مطالعات متعدد نشان داده اند که اختلالات مربوط به آنتی بیوتیک در میکروبیوم روده آسیب پذیری را در برابر عفونت های بیشتر افزایش می دهد و با مشکلات گوارشی، کلیوی، کبدی و سایر مشکلات مرتبط است.

اکثر آنتی بیوتیک های تایید شده بالینی فقط باکتری های گرم مثبت را از بین می برند یا هر دو باکتری گرم مثبت و گرم منفی را از بین می برند. باکتری های گرم مثبت و گرم منفی در ترکیب دیواره سلولی آنها متفاوت است. مونوز گفت که باکتری های گرم منفی دارای یک لایه محافظتی دوگانه هستند که کشتن آنها را دشوارتر می کند.

تعداد کمی از داروهای موجود برای مبارزه با عفونت های گرم منفی، سایر باکتری های گرم منفی بالقوه مفید را نیز از بین می برند. به عنوان مثال، کولیستین، یکی از معدود آنتی بیوتیک های گرم منفی که برای استفاده بالینی تایید شده است، می تواند باعث اسهال مرتبط با C. difficile و کولیت کاذب غشایی شود که یک عارضه بالقوه تهدید کننده زندگی است. این دارو همچنین اثرات سمی روی کبد و کلیه دارد و محققان نوشتند: بنابراین کولیستین معمولاً تنها به عنوان آخرین راه حل آنتی بیوتیک مورد استفاده قرار می گیرد.

برای مقابله با بسیاری از مشکلات مرتبط با هدف قرار دادن بی رویه باکتری های گرم منفی، این تیم بر روی مجموعه ای از داروهای توسعه یافته توسط شرکت داروسازی AstraZeneca تمرکز کردند. این داروها سیستم Lol را مهار می کنند، یک سیستم انتقال لیپوپروتئین که منحصراً منحصر به باکتری های گرم منفی است و از نظر ژنتیکی در میکروب های بیماری زا و مفید متفاوت است.

این داروها در برابر عفونت های گرم منفی موثر نبودند مگر اینکه محققان ابتدا دفاع باکتریایی کلیدی را در آزمایشگاه تضعیف کردند. هرگنروتر گفت، اما از آنجایی که به نظر می رسد این آنتی بیوتیک ها بین باکتری های گرم منفی مفید و بیماری زا در آزمایش های کشت سلولی تمایز قائل می شوند، نامزدهای امیدوارکننده ای برای اکتشاف بیشتر هستند.

در یک سری آزمایش، Munoz تغییرات ساختاری مهارکننده های Lol را طراحی کرد و پتانسیل آنها را برای مبارزه با باکتری های گرم منفی و گرم مثبت در کشت سلولی ارزیابی کرد.

محققان دریافتند یکی از ترکیبات جدید، لولامیسین، به طور انتخابی برخی از سویه های آزمایشگاهی پاتوژن های گرم منفی از جمله اشریشیا کلی، کلبسیلا پنومونیه و انتروباکتر کلوآکا را هدف قرار داد. لولامایسین هیچ اثر قابل تشخیصی بر روی باکتری های گرم مثبت در کشت سلولی نداشت. در دوزهای بالاتر، لولامایسین تا 90 درصد از ایزوله های بالینی E. coli، K. pneumoniae و E. cloacae مقاوم به چند دارو را از بین برد.

تیم تحقیقاتی گزارش داد، زمانی که لولامیسین به صورت خوراکی به موش های مبتلا به سپتی سمی یا ذات الریه مقاوم به دارو داده شد، 100 درصد از موش های مبتلا به سپتی سمی و 70 درصد از موش های مبتلا به پنومونی را نجات داد.

مونوز گفت: میکروبیوم موش ابزار خوبی برای مدل سازی عفونت های انسانی است، زیرا میکروبیوم های روده انسان و موش بسیار شبیه هستند. مطالعات نشان داده اند که آنتی بیوتیک هایی که باعث دیس بیوز روده در موش ها می شوند، تاثیر مشابهی در انسان دارند.

تیم تحقیقاتی دریافتند که درمان با آنتی بیوتیک های استاندارد آموکسی سیلین و کلیندامایسین باعث تغییرات چشمگیری در ساختار کلی جمعیت های باکتریایی در روده موش شد و تعداد چندین گروه میکروبی مفید را کاهش داد.

در مقابل، لولامایسین هیچ تغییر شدیدی در ترکیب طبقه بندی در طول درمان سه روزه یا بهبودی 28 روزه بعدی ایجاد نکرد.

لولامایسین، یا سایر ترکیبات مشابه، باید در برابر سویه های باکتریایی بیشتر آزمایش شود.

ارائه شده توسط دانشگاه ایلینوی در Urbana-Champaign