باکتری ها به سرعت در حال تکامل بوده و در برابر داروها مقاوم می شوند. این موضوع سبب شده تا سازمان ملل متحد مقاومت باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها را یک بحران جهانی اعلام کرده و پیش بینی کند میلیون ها نفر تا سال 2050 جان خود را بابت این مسئله از دست بدهند.
پژوهشگران با مطالعه تکامل میکروب ها به دنبال آگاهی از نحوه مقاومت آنها در برابر بهترین سنگرهای دفاعی ما هستند. محققان استرالیایی برای نخستین بار موفق شدند باکتری ها را هنگام تغییر فرم برای در امان ماندن از آنتی بیوتیک ها مشاهده کنند.
باکتری ها می توانند به چندین روش مقاومت خود در برابر آنتی بیوتیک ها را بالا ببرند. برخی از آنها داروهای ضد باکتری را دفع می کنند. برخی دیگر با تقسیم شدن و متوقف کردن روند رشد از شناسایی شدن توسط آنها و سیستم ایمنی بدن در امان مانده و بعضی دیگر به کمک آنزیم ها داروها را از بین برده و حتی آنها را می خورند. برخی دیگر نیز تا زمان از بین رفتن اثرات دارو به خواب زمستانی (Hibernation) می روند.
در تحقیقات جدیدی که توسط دانشگاه نیوکاسل انجام شده است، تیمی از دانشمندان برای فهم بهتر نحوه مقاوم شدن باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها، روی یکی از مهم ترین سپرهای دفاعی آنها یعنی دیواره یاخته ای (Cell Wall) تمرکز کردند.
«Katarzyna Mickiewicz»، نویسنده اصلی مقاله پژوهشی، دیواره یاخته ای باکتری ها را به یک ژاکت نورانی تشبیه کرده و می گوید:
«دیواره یاخته ای به باکتری ها کمک می کند تا شکلی همانند یک میله یا کره به خود بگیرند. این دیواره با اینکه از باکتری محافظت می کند اما سبب می شود تا به راحتی توسط سیستم ایمنی بدن و آنتی بیوتیک هایی مثل پنی سیلین شناسایی شود.»
نکته مهم این است که باکتری ها بدون دیواره یاخته ای نیز قادر به ادامه حیات بوده و زمانی که آنرا از بین ببرند سیستم ایمنی بدن به سختی می تواند آنها را شناسایی کند، چون سلول های سیستم ایمنی بدن چنین دیواره ای ندارند تا بتوانند وجود آنرا در بدن تشخیص دهند. داروهایی مثل پنی سیلین با شناسایی همین دیواره که عاملی بیگانه محسوب می شود به سلول های دیواره دار حمله کرده و سلول های بدون دیواره را از بین نمی برند.
در شرایطی که ادامه حیات ضروری است، باکتری دیواره یاخته ای خود را از میان برده و ظاهری L شکل به خود می گیرد. در این حالت سیستم ایمنی بدن و آنتی بیوتیک ها به سختی می توانند باکتری را شناسایی کنند. دانشمندان از قرن بیستم این قبیل باکتری ها را کشف کرده بودند ولی به دلیل خصوصیات گفته شده مطالعه دقیق آنها مشکل است.
حال به کمک کاوشگرهای فلوئورسنتی که DNA باکتری را آشکار می کنند، دانشمندان دانشگاه نیوکاسل توانستند جهش یافتن باکتری ها برای فرار از آنتی بیوتیک ها را برای اولین بار مشاهده کنند. آنها باکتری های عفونت ادراری را در ظرف شکر قرار دادند که برای زنده ماندن آنها بدون دیواره یاخته ای ضروری است.
به کمک کاوشگرهای فلوئورسنتی می توان DNA باکتری تغییر شکل دهنده را علامت گذاری کرد.
با اضافه کردن پنی سیلین به ترکیب فوق که با شناسایی دیواره یاخته ای باکتری ها را از بین می برد، دانشمندان از بین رفتن این دیواره توسط گونه های مختلف باکتریایی برای پنهان ماندن از آنتی بوتیک ها را نظاره کردند. دانشمندان می گویند از بین رفتن دیواره یاخته ای اولین نشانه در تغییر شکل باکتری است.
دانشمندان موفق به تهیه فیلم از واکنش باکتری L شکل به نبود آنتی بیوتیک شدند. زمانی که اثر دارو از بین رفت باکتری مجدداً دیواره یاخته ای خود را در مدت زمان پنج ساعت تشکیل داد. یکی از مهم ترین دستاوردهای دانشمندان در این پژوهش، مشاهده جهش L شکل باکتری خارج از محیط آزمایشگاه و در یک گورخرماهی (Zebrafish) بود.
«Mickiewicz» در مورد تزریق باکتری به یک ارگانیزم زنده می گوید:
«در یک فرد سالم باکتری L شکل توسط سیستم ایمنی بدن از بین خواهد رفت. اما در یک فرد سالخورده و ضعیف همانند نمونه استفاده شده در این آزمایش، باکتری زنده مانده و با تولید دوباره دیواره یاخته ای فرد را با یک بیماری جدید دچار می کند. احتمالاً یکی از دلایل شیوع بیماری مجاری ادراری همین عامل است.»
اتفاق فوق برای پزشکان به منزله استفاده از روش های مختلف درمانی است تا در مرحله اول به دیواره یاخته ای حمله کره و در ادامه با به کارگیری دارویی متفاوت و شناسایی DNA یا RNA، باکتری تغییر شکل داده را از میان بردارند.
در فیلم زیر تولید مجدد دیواره یاخته ای توسط باکتری L شکل را می بینید:
