لماذا المضادات الحيوية ليست كافية لبعض الجروح المزمنة

وجد الباحثون أن بكتيريا شائعة مقاومة للمضادات الحيوية تمنع شفاء الجروح عن طريق شل خلايا الجلد كيميائيًا بدلاً من مهاجمتها مباشرة.

حدد علماء من مجموعة بحثية دولية بقيادة جامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة (NTU Singapore) نهجًا قد يساعد في شفاء الجروح المزمنة بشكل أسرع، بما في ذلك الجروح المصابة بالبكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

تشكل الجروح المزمنة عبئا صحيا عالميا خطيرا. ما يقدر بنحو 18.6 مليون شخص يصابون بقرح القدم السكرية⁽¹⁾ في كل عام في جميع أنحاء العالم، قد يواجه واحد من كل ثلاثة أشخاص مصابين بالسكري قرحة في القدم في مرحلة ما من حياتهم.

تعتبر هذه الجروح الطويلة الأمد محركًا رئيسيًا لبتر الأطراف السفلية. كما أنهم غالبًا ما يصبحون محاصرين في دائرة من العدوى المستمرة التي تمنع الجسم من إصلاح الجلد التالف.

في سنغافورة، أصبحت الجروح المزمنة، بما في ذلك قرح القدم السكرية، وإصابات الضغط، وقرح الساق الوريدية، أكثر شيوعًا. وتحدث أكثر من 16000 حالة كل عام، خاصة بين كبار السن ومرضى السكري.⁽²⁾

البكتيريا التي تمنع الجروح من الانغلاق

وفي دراسة نشرت في تقدم العلوماكتشف باحثون يعملون مع متعاونين في جامعة جنيف بسويسرا أن بكتيريا منتشرة على نطاق واسع تسمى المكورات المعوية البرازية (E. البرازية) يمكن أن تتداخل بشكل فعال مع التئام الجروح. وأظهروا أيضًا أن منع التأثير البيولوجي الرئيسي يمكن أن يساعد خلايا الجلد على التعافي وإغلاق الجرح.

E. البرازية هو أحد مسببات الأمراض الانتهازية التي تظهر غالبًا في الالتهابات المزمنة مثل قرح القدم السكرية. قد يكون من الصعب للغاية علاج هذه الجروح وقد لا يتم شفاءها، مما يزيد من خطر حدوث مضاعفات وبتر الأطراف.

التحدي الآخر هو ارتفاع مقاومة المضادات الحيوية في E. البرازية. لم تعد بعض السلالات تستجيب للعديد من المضادات الحيوية شائعة الاستخدام، مما قد يجعل السيطرة على العدوى أكثر صعوبة.

لقد عرف الأطباء والعلماء منذ فترة طويلة أن العدوى يمكن أن تبطئ الشفاء، ولكن السبب البيولوجي المحدد لحدوث ذلك لم يتم فهمه جيدًا.

شارك في قيادة العمل الأستاذ المشارك غيوم تيبولت من كلية العلوم البيولوجية بجامعة NTU والبروفيسور كيمبرلي كلاين من جامعة جنيف، وهو أستاذ زائر في SCELSE – مركز سنغافورة لعلوم وهندسة الحياة البيئية بجامعة NTU.

كيف يؤدي التمثيل الغذائي البكتيري إلى إجهاد الخلايا

ووجد الباحثون ذلك E. البرازية تتصرف بشكل مختلف عن العديد من البكتيريا الأخرى التي تصيب الجروح. وبدلاً من الاعتماد بشكل أساسي على السموم، فإنه يطلق منتجًا أيضيًا يسمى الأكسجين التفاعلي صِنف (ROS) الذي يعطل سلوك الشفاء الطبيعي لخلايا الجلد البشرية.

مانع الشفاء بيروكسيد الهيدروجين و EET

اكتشف الدكتور آرون تان، المؤلف الأول للأبحاث في جامعة NTU، أن بكتيريا E. faecalis تستخدم عملية أيضية تسمى نقل الإلكترون خارج الخلية (EET). تولد هذه العملية باستمرار بيروكسيد الهيدروجين، وهو نوع من الأكسجين شديد التفاعل يمكن أن يضر الأنسجة الحية.

في الجروح المصابة، تنتج البكتيريا بيروكسيد الهيدروجين الذي يدمر خلايا الجلد البشرية عن طريق التسبب في الإجهاد التأكسدي.

وأظهرت الاختبارات المعملية أن الإجهاد التأكسدي ينشط برنامج الدفاع الخلوي في الخلايا الكيراتينية، وهي خلايا الجلد التي تساعد على إصلاح الجروح، والتي تسمى “استجابة البروتين المكشوفة”.

عادةً، تساعد استجابة البروتين غير المطوي الخلايا على التعامل مع الضرر عن طريق إبطاء إنتاج البروتين والأنشطة الأساسية الأخرى حتى تتمكن الخلايا من التعافي.

ولكن عندما يتم تشغيل برنامج الضغط هذا، فإنه يمكن أن يشل الخلايا بشكل فعال، ويمنعها من التحرك لإغلاق الجرح. وتعرف هذه الحركة بالهجرة.

ولتأكيد دور هذا المسار، اختبر الفريق سلالة معدلة وراثيا من بكتيريا E. faecalis تفتقر إلى مسار EET. أنتجت هذه البكتيريا كمية أقل بكثير من بيروكسيد الهيدروجين ولم تعد قادرة على منع التئام الجروح.

أظهرت هذه النتيجة أن المسار الأيضي هو السبب الرئيسي وراء قدرة بكتيريا E. faecalis على تعطيل إصلاح الجلد. ثم تساءل الباحثون عما إذا كان تحييد بيروكسيد الهيدروجين يمكن أن يزيل الضرر.

علاج محتمل يتجنب المضادات الحيوية

عندما عالج الفريق خلايا الجلد المصابة بالكاتالاز، وهو إنزيم طبيعي مضاد للأكسدة يقوم بتفكيك بيروكسيد الهيدروجين، انخفض الضغط الخلوي، واستعادت الخلايا قدرتها على الهجرة والشفاء.

ويشير هذا إلى طريقة مختلفة للتعامل مع المضادات الحيوية المقاومة E. البرازية. وبدلاً من محاولة قتل البكتيريا أو إيقافها بالمضادات الحيوية، يركز هذا النهج على تقليل الضرر الذي تسببه.

وقال البروفيسور المساعد ثيبولت، وهو أيضًا العميد المساعد (المشاركة الدولية) في كلية العلوم: “تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن استقلاب البكتيريا بحد ذاته هو السلاح، وهو اكتشاف مفاجئ لم يكن معروفًا من قبل للعلماء”.

“بدلاً من التركيز على قتل البكتيريا بالمضادات الحيوية، وهو الأمر الذي أصبح صعباً على نحو متزايد ويؤدي إلى مقاومة المضادات الحيوية في المستقبل، يمكننا الآن تحييدها عن طريق منع المنتجات الضارة التي تولدها واستعادة التئام الجروح. وبدلاً من استهداف المصدر، نقوم بتحييد السبب الحقيقي للجروح المزمنة – أنواع الأكسجين التفاعلية. “

وتربط الدراسة بشكل مباشر عملية التمثيل الغذائي البكتيري بالمشاكل الموجودة داخل خلايا المضيف، مما يشير إلى استراتيجية علاجية جديدة للجروح المزمنة.

ويقول الباحثون إن ضمادات الجروح المملوءة بمضادات الأكسدة مثل الكاتلاز قد تصبح خيارًا فعالاً في المستقبل.

نظرًا لأن مضادات الأكسدة مثل الكاتلاز تُستخدم بالفعل على نطاق واسع ومفهومة جيدًا، يعتقد الفريق أن هذا النهج يمكن أن ينتقل من الأبحاث المعملية إلى الاستخدام السريري بشكل أسرع من تطوير دواء جديد.

وبما أن الآلية قد تم عرضها باستخدام خلايا الجلد البشرية، فإن النتائج ذات صلة بعلم وظائف الأعضاء البشرية ويمكن أن تساعد في توجيه علاجات جديدة للأشخاص الذين يعانون من جروح غير قابلة للشفاء.

بعد ذلك، يخطط الباحثون للتحرك نحو التجارب السريرية البشرية بعد تحديد أفضل طريقة لتوصيل مضادات الأكسدة، بناءً على دراسات النماذج الحيوانية الجارية.

ملحوظات

1. ارمسترونج، دي جي (2023). قرحة القدم السكرية: مراجعة. مجلات. تم الاسترجاع من https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37395769/
2. جوه، أوك، وآخرون. (2023). الجروح المزمنة لدى سكان آسيويين متعددي الأعراق: دراسة تكلفة المرض (ملخص). بي إم جيه مفتوح. تم الاسترجاع من https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10510887/

المرجع: “استقلاب المكورات المعوية البرازية للأكسدة والاختزال ينشط استجابة البروتين 4 غير المطوي لإعاقة التئام الجروح” 16 يناير 2026، تقدم العلوم.
دوى: 10.1126/sciadv.aeb5297

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.