قد يساعد دواء مرض الكلى المزمن المعتمد من إدارة الغذاء والدواء (FDA) في تخفيف مقاومة المضادات الحيوية

قد يساعد دواء مرض الكلى المزمن المعتمد من إدارة الغذاء والدواء (FDA) في تخفيف مقاومة المضادات الحيوية

ومن المفارقة أن زيادة استخدام المضادات الحيوية قد يؤدي، على ما يبدو، إلى حالات عدوى أكثر إشكالية مع تطور البكتيريا لمقاومة العلاج. إن الرد على مقاومة مضادات الميكروبات، والتي وصفتها مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها بأنها "واحدة من أكثر مشاكل الصحة العامة إلحاحا في العالم"، يمكن أن يكون دواء لأمراض الكلى، وفقا لفريق بقيادة باحثين من ولاية بنسلفانيا.

تقتل المضادات الحيوية البكتيريا أو توقف نموها، ولكن كلما زاد استخدامها، زادت مقاومة البكتيريا لها. ووجد الفريق أن عقار سيفيلامير الذي وافقت عليه إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA)، والذي يوصف عادةً لربط الفوسفور الزائد في دم الأشخاص المصابين بأمراض الكلى المزمنة الذين يخضعون لغسيل الكلى، يربط أيضًا المضادات الحيوية غير المستهدفة في الفئران. ويقال إن المضادات الحيوية تكون "خارج الهدف" عندما تظهر في الجسم خارج موقع الإصابة - وفي هذه الحالة يهرب جزء صغير منها من مجرى الدم ويفرز في الأمعاء.

ونشر الباحثون النتائج التي توصلوا إليها، والتي قالوا في مجلة Small، إنها توفر طريقة للتخفيف من مقاومة المضادات الحيوية. والفكرة هي أن السيفيلامير سيعثر على المضادات الحيوية غير المستهدفة ويربطها ويمنعها من التفاعل مع البكتيريا في الأمعاء، مثلما يفعل الكلب لمنعه من مطاردة السنجاب.

لقد وجدنا أن سيفيلامير يمكن أن يكون بمثابة "مضاد حيوي" عن طريق احتجاز الفانكومايسين والدابتومايسين غير المستهدفين - وهما مضادان حيويان موصوفان بشكل شائع - في القناة الهضمية، مما يمنع تطور المقاومة دون المساس بفعالية المضادات الحيوية الجهازية. "

أمير شيخي، المؤلف المقابل، دوروثي فور هاك وج. لويد هاك، رئيس قسم المواد الحيوية والهندسة المتجددة وأستاذ مساعد في الهندسة الكيميائية

غالبًا ما يوصف الفانكومايسين لعلاج الالتهابات التي تسببها المكورات المعوية، والتي توجد في الأمعاء ولكنها يمكن أن تنمو بأعداد وتنتشر إلى مناطق أخرى من الجسم، مما يؤدي إلى التهابات المسالك البولية، والتهابات في القلب، والتهاب النسيج الخلوي، وأكثر من ذلك. ومع ذلك، يمكن للبكتيريا أن تتطور لمقاومة الفانكومايسين، لذلك يلجأ الأطباء إلى الدابتومايسين كعلاج أخير لمكافحة العدوى. ووفقا لشيخي، فإن هذه الأنواع من العدوى منتشرة بشكل خاص في أماكن الرعاية الصحية، حيث خضع المرضى بالفعل لعلاجات طويلة بالمضادات الحيوية للعدوى الأولية أو يصابون بالعدوى الأولية بعد إجراء طبي.

المشكلة هي أن البكتيريا يمكن أن تتطور أيضًا لمقاومة الدابتومايسين. وقال شيخي إن المقاومة تأتي لأن 5% إلى 10% من المضادات الحيوية التي يتم تناولها عن طريق الوريد ينتهي بها الأمر في الجهاز الهضمي. هناك لا تتطابق المضادات الحيوية غير المستهدفة مع عدد البكتيريا التي تنجو من الدواء وتتطور لتجنب التأثر بالأدوية لقتلها. ولمكافحة ذلك، يقوم الباحثون بتطوير طرق لالتقاط المضادات الحيوية غير المستهدفة ومنع البكتيريا من التطور بطريقة تجعل الأدوية غير فعالة.

وقال شيخي، الذي ينتمي أيضًا إلى أقسام ولاية بنسلفانيا للهندسة الطبية الحيوية والكيمياء وجراحة الأعصاب ويدير مختبر المواد الحيوية اللينة بالجامعة، أو B-Smal: "إن تطوير المضادات الحيوية بدلاً من المضادات الحيوية الجديدة يمكن أن يحمي فعالية المضادات الحيوية الحالية".

وأوضح أنه مع استمرار البكتيريا في تطوير مقاومة للمضادات الحيوية، يمكن للباحثين استكشاف علاجات بديلة قد تتجاوز المضادات الحيوية الأقوى. إحدى هذه الطرق للمضي قدمًا هي إعطاء دواء يمكنه التقاط المضادات الحيوية غير المستهدفة جنبًا إلى جنب مع المضاد الحيوي.

يعتمد هذا العمل على دراسة أجريت عام 2020 - بقيادة أندرو ريد، نائب الرئيس الأول للأبحاث، وأستاذ إيفان بوغ لعلم الأحياء وعلم الحشرات، وأستاذ إيبرلي السابق للتكنولوجيا الحيوية والمؤلف المشارك في الدراسة الحالية - والتي وجدت أن الكولسترامين، وهو علاج معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية للكوليسترول عالي المستوى والذي عطله الدابتومايسين، يمكن أن يثبط نشاط الدابتومايسين.

وقال ريد: "المضادات الحيوية تؤدي إلى مقاومة المضادات الحيوية". "إذا تمكنت من تعطيل المضادات الحيوية عندما لا تكون هناك حاجة إليها، فإنك تقضي على دافع مقاومة المضادات الحيوية. يمكن للمضادات الحيوية، من حيث المبدأ، أن تمنع ظهور مقاومة المضادات الحيوية في القناة الهضمية".

في عام 2022، وصف شيخي وريد ومتعاونون آخرون آلية استخدام الكوليستيرامين لربط الدابتومايسين، ولكنها أيضًا لا تستطيع إزالة الفانكومايسين. لذلك تحول الفريق إلى مرشح واعد آخر: سيفيلامير.

في هذه الدراسة، قام الباحثون بحقن الفئران المصابة بالمكورات المعوية البرازية بالفانكومايسين أو المحلول الملحي، وهو نوع من البكتيريا المعوية المعروفة بقدرتها على تطوير مقاومة المضادات الحيوية بسرعة. وفي الوقت نفسه، قاموا بتغذية الفئران بمعلق سيفيلامير عن طريق الفم. ثم قام الباحثون بتحليل المحتوى الجيني للبراز من الفئران.

وقال شيخي: "تظهر نتائجنا أن سيفيلامير يلتقط تركيزات منخفضة من الدابتومايسين في غضون دقائق وفي غضون ساعات قليلة"، مشيرًا إلى أن سيفيلامير أزال كلا المضادين الحيويين - مما يعيق نشاط المضاد الحيوي للدابتوميسين في المختبر، وهو ما يعني تجارب الخلايا، والفانكومايسين في الجسم الحي وفي الجسم الحي، على سبيل المثال. ب. في VIVO، على سبيل المثال. ب- في نموذج حيواني. "يقدم هذا سيفيلامير كعلاج مساعد أكثر تنوعًا وفعالية لتقليل تطور المقاومة في حالات العدوى التي قد تنشأ من أماكن الرعاية الصحية."

وبينما تم إجراء هذه النتائج على الفئران، قال الباحثون إن هناك آثارًا مباشرة على الطب البشري.

وقال شيخي: "على حد علمنا، هذا هو أول دليل على أن الدواء المعتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية يمكن أن يمنع بشكل فعال ظهور المقاومة التي يحركها الفانكومايسين في الكائنات الحية ويمثل استراتيجية جديدة وقابلة للتطوير لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات في الرعاية الصحية". "نظرًا لأن sevelamer تمت الموافقة عليه بالفعل من قبل إدارة الغذاء والدواء الأمريكية، فهو يتمتع بملف أمان راسخ، مما يجعله مرشحًا قويًا للاستخدام السريري."

بعد ذلك، قال شيخي إن الفريق يخطط لإجراء تجارب سريرية لتقييم فعالية سيفيلامير في المرضى البشر الذين يتلقون الفانكومايسين أو الدابتومايسين. ويخططون أيضًا لدراسة ما إذا كان سيفيلامير يمكن أن يمنع تطور المقاومة لأنواع أخرى من المضادات الحيوية التي يتم إفرازها في الجهاز الهضمي. ويدعو فريق البحث الموظفين ذوي الخبرة في التجارب السريرية التي تقيم مقاومة مضادات الميكروبات للاتصال بهم.

من بين المؤلفين الآخرين في الورقة التابعة لولاية بنسلفانيا رؤيا كوشاني، باحثة ما بعد الدكتوراه في الهندسة الكيميائية؛ شانغ لين يه، الذي حصل على درجة الدكتوراه في الهندسة الكيميائية من ولاية بنسلفانيا ويعمل الآن في الصناعة. Zeming HE، الذي حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية من ولاية بنسلفانيا ويسعى الآن للحصول على شهادة الدراسات العليا في جامعة بنسلفانيا؛ ونافين ناراسيمهالو، الذي حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكيميائية من ولاية بنسلفانيا ويعمل الآن في شركة 3M؛ Landon G. Vom Steeg، باحث ما بعد الدكتوراه في علم الأحياء وعلم الحشرات؛ وديريك جي سيم، أستاذ باحث مشارك في علم الأحياء وعلم الحشرات. كما شارك روبرت ج. وودز، الأستاذ المشارك في الطب الباطني للأمراض المعدية بجامعة ميشيغان، في تأليف الورقة. كما أن شيخي وسيم وريد تابعون أيضًا لمعاهد هاك للعلوم البيولوجية في ولاية بنسلفانيا، كما أن فوم ستيج تابع أيضًا لكلية جيزل للطب في دارتموث.

معهد هاك لعلوم الحياة في ولاية بنسلفانيا من خلال مبادرة باتريشيا وستيفن بينكوفيتش؛ كرسي دوروثي فوهر هاك وج. لويد هاك للتوظيف المبكر؛ وبرنامج منحة بذور التطور التطبيقي بكلية الزراعة؛ وقد دعم رئيس قسم التكنولوجيا الحيوية في إيبيرلي هذا البحث.

مصادر: