المضادات الحيوية (Antibiotics)

- المضاد الحيوي عبارة عن أي مادة تنتج من المخلوقات الحية وتستخدم لتثبيط نمو أو قتل الأحياء الدقيقة .
- الكحول 70% او المواد شديدة الحموضة لها القدرة على قتل البكتيريا ولكنها تستخدم بتراكيز عالية , لذلك لاتصنف ضمن المضادات الحيوية .
- في حالة العدوى الفيروسية وخاصةُ في الجهاز التنفسي يتم وصف مضاد حيوي و في الحقيقة أن الفيروسات لاتتأثربالمضادات الحيوية وإنما يتم وصفها منعاُ لحدوث عدوى بكتيرية .


- أول مضاد حيوي هو البنسلين وتم اكتشافه في عام 1928 بواسطة العالم الاسكتلندي الكسندر فلميغ .
- الإستخدام الخاطئ للمضادات الحيوية يؤدي الى زيادة مقاومة الميكروبات .
-المضادات الحيوية لاتفرق بين البكتيريا الجيدة والسيئة ويظهر هذا الامر عند حدوث بعض الأعراض كـآلام المعدة و الإسهال نتيجة إضطراب توازن البكتيريا في الجهاز الهضمي .

- يتم تقسيم المضادات الحيوية الى قسمين :



1- مضادات حيوية واسعة الطيف (broad spectrum) .
- تكون موجهه لكلٍ من البكتيريا موجبة و سالبة صبغة الغرام مثال :- امبيسلين (Ampicillin)


2- مضادا حيوية ضيقة الطيف ( narrow spectrum)
- تكون موجهة إما للبكتيريا موجبة الغرام او سالبة صبغة الغرام مثال :- البنسلين (Penicillin)



- يتم معرفة تأثير المضادات الحيوية على البكتيريا عبر عمل اختبارات خاصة في المختبر وتسمى Pharmacodynamics وتنقسم الى قسمين :-

1- معرفة اقل تركيز لقتل البكتيريا ويسمى MBC) minimum bactericidal concentration)
2- معرفة اقل تركيز لتثبيط نمو البكتيريا ويسمى MIC) minimum inhibitory concentration)

* تصنيف المضادات الحيوية :-

- يتم تقسيم المضادات الحيوية بناءُ على طريقة إيقاف نمو او قتل البكتيريا . اولاُ لابد من معرفة تركيب البكتيريا وما هي المواقع التي تكون هدفاُ للمضادات الحيوية .

1- جدار الخلية (cell wall) :-

- يوجد عدة مضادات حيوية تستهدف الجدار الخلوي من أشهرها البنسلين . يستهدف البنيسلين مجموعة من الانزيمات تسمى PBPs)Penicillin-binding protein), والتي لها دور في عملية ربط الأحماض الامينية الموجودة في الجدار الخلوي .

البنسلين يعمل على منع هذا الإرتباط وبالتالي يفقد الجدار الخلوي تماسكه ويؤدي الى القضاء على البكتيريا . يعتبر البنسلين من المضادات الحيوية التي تقتل البكتيريا موجبة صبغة الغرام وينتمي الى مجموعة من المضادات الحيوية تسمى بـ beta lactam antibiotics .

البنسلين يتم إفرازه من الفطر Penicillium ولهذا السبب سمي بالبنسلين . يوجد عدة مضادات حيوية اخرى كالـ cephalosporins و carbapenems تقضي ايضاُ على الجدار الخلوي .

2- غشاء الخلية (cell membrane):-

- Polymyxins عبارة عن مجموعة من المضادات الحيوية تستهدف القضاء على غشاء الخلية . يتم إفرازها من البكتيريا Bacillus polymyxa والتي تكون موجهة ضد بكتيريا سالبة صبغة الغرام . Polymyxins ومنها الـ colistin تقوم بتعطيل الغشاء الخارجي والداخلي للخلية.

- Amphotericin B يمثل احد المضادات الحيوية ضد الفطريات . يستهدف هذا المضاد مادة ergosterol الموجودة في غشاء الخلية الفطرية ولا يتواجد في غشاء الخلية الحيوانية . Amphotericin B ينتمي الى مجموعة تسمى Polyene antimycotics .


3- الرايبوسوم ( ribosome ) :-

- احد أهم الاختلافات بين الخلايا البكتيرية والحيوانية هو الرايبوسوم . الرايبوسوم يستخدم لتصنيع البروتين ويتكون من وحدتين ( صغيرة وكبيرة ) . الرايبوسوم في الخلية البكتيرية يحتوي على وحدة كبيرة ( 50s) و وحدة صغيرة ( 30s) .

يعتبر المضاد الحيوي المعروف باسم ال Chloramphenicol هو اول مضاد حيوي يستخدم للبكتيريا الموجبة والسالبة صبغة غرام (broad spectrum) ,حيث يقوم بثبيط نمو البكتيريا عبر الارتباط بـالوحدة الكبيرة من الرايبوسوم .

وهناك ايضاً مجموعة اخرى من المضادات الحيوية تسمى Macrolides والتي تقوم ايضاُ بتثبيط عملية تصنيع البروتين عبر الارتباط بـ ( 50s) ومنها Azithromycin و Clarithromycinو Erythromycin .

- يوجد مجموعة من المضادات الحيوية التي تستهدف الوحدة الصغيرة ومنها aminoglycosides . وهي تتضمن عدة مضادات حيوية منها streptomycin و tobramycin وقد تم استخراجها من البكتيريا Streptomyces . اضافة إلى وجود مضادات حيوية اخرى تستهدف الـ (30s) كالـ Tetracycline .


4-الأحماض النووية (DNA and RNA)

quinolones او fluoroquinolone تقوم على تثبيط عملية تناسخ الحمض الاميني (DNA) عبر الإرتباط بالانزيم المسؤول عن لف او ربط شريطا DNA ويسمى بـ DNA gyrase واحد هذه المضادات الحيوية التي تنتمي الى هذه المجموعة يدعى Ciprofloxacin . كما أن هناك مضاد حيوي اخر يستهدف RNA polymerase ويستخدم لعلاج مرض الدرن يدعى Rifampicin .


5- عملية الأيض (metabolism) :-

- بعض المضادات الحيوية تقوم على تعطيل العمليات الحيوية داخل الخلية ومنها تصنيع حمض الفوليك .

المضاد الحيوي Trimethoprim يقوم على الارتباط مع dihydrofolate reductase , والذي يؤدي الى خلل في تكوين Thymidine triphosphate وبالتالي تتأثر عملية تناسخ المادة الوراثية (DNA replication ) ..
تعتبر المضادات الحيوية من النوع ال sulphonamide او sulfa drugs لها دور في تعطيل عملية تصنيع حمض الفوليك عبر ارتباطها مع انزيم يسمى ب dihydropteroate synthetase .

كما أن المضادان الحيويان Trimethoprimو sulphonamide يستخدمان لتعطيل نمو البكتيريا واستخدامهما معاُ يزيد من
امكانية القضاء على البكتيريا.

* طرق مقاومة الميكربات للمضادات الحيوية :-

- هذه بعض الوسائل التي تستخدم من قبل الميكروبات لحمايتها من المضادات الحيوية :-

1- تعطيل المضاد الحيوي او تعديله بواسطة إنزيمات تفرز من الميكروبات .

مثلاُ انزيمات Beta-lactamase ومنها Penicillinase الذي يقوم بتعطيل البنسلين .لذلك يوجد عدة مضادات حيوية تستخدم في مثل هذه الحالة ومنها oxacillin و cloxacillin .

وفي حالة مقاومة البكتيريا ايضاُ لهذه المضادات الحيوية مثلاُ (MRSA) , فإنة يتم استخدام المضاد الحيوي Vancomycin .

2- تغيير الموقع المستهدف (target site) في الخلية من قبل المضاد الحيوي وبالتالي عدم تأثر الخلية بالمضاد .
مثلاُ تغيير (PBPs) – الموقع المستهدف من قبل beta-lactam antibiotics – في حالة MRSA .

3- تقليل نسبة المضاد الحيوي داخل الخلية عبر وسيلتين : تقليص نفاذية الغشاء الخلوي وبالتالي انخفاض تركيز المضاد الحيوي والطريقة الاخرى هي التخلص وإخراج المضاد الحيوي خارج الخلية وتسمى بـ efflux .
تستخدم هذه الطريقة في حالة المضاد الحيوي Tetracycline .


المصادر :-
1- http://en.wikipedia.org/wiki/Antibiotic
2- http://en.wikipedia.org/wiki/Trimethoprim
3- http://en.wikipedia.org/wiki/Rifamycin
4- http://en.wikipedia.org/wiki/Aminoglycoside
5- http://www.textbookofbacteriology.ne...crobial_3.html
6- http://scienceaid.co.uk/biology/micro/bacteria.html
7- http://en.wikipedia.org/wiki/Paul_Ehrlich