זוהה מנגנון אנטיביוטי חדש נגד חיידקים

שחקרו את האנטיביוטיקה זוסורבלפין גילו שמנגנון הפעולה שלה שונה מכל שאר התרופות המוכרות לטיפול בזיהומים חיידקיים.

בעיית החיידקים העמידים לאנטיביוטיקה מחמירה והולכת. מאז גילוי הפניצילין ב-1928 מתנהל מרוץ חימוש מתמשך בין עולם הרפואה, ששוקד על פיתוח חדשות נגד זיהומים חיידקיים, לבין היכולת האבולוציונית של חיידקים להשתנות ולפתח עמידות להן. יש כיום חיידקים שעמידים לכמה סוגי במקביל, ואחדים שחסינים לכל נשק תרופתי שביכולתנו להפעיל נגדם. רבים נעשים כדי לגלות חדשה או למצוא תחליף יעיל לאנטיביוטיקה בהתמודדות עם חיידקים.

נהוג לחלק חיידקים לשתי קבוצות שנבדלות זו מזו במבנים החיצוניים שלהם: חיידקים גראם-חיוביים מתאפיינים בדופן תא עָבָה שמתחתיה יש קרום (ממברנה), ואילו לחיידקים גראם-שליליים יש דופן תא דקה שמסביבה קרום דק נוסף. ההבדל הזה בין שתי קבוצות החיידקים משפיע גם על עמידותם לאנטיביוטיקה. חלק מהאנטיביוטיקות צריכות לחדור לתוך תא החיידק כדי לפגוע בו. לדוגמה סינטומיצין וטטרציקלין נקשרות לריבוזום – אברון בתא שמשמש בית חרושת לחלבונים – ופוגעות ביכולתו לייצר חלבונים חיוניים לקיומו של החיידק. כדי להיכנס לתא החיידק, האנטיביוטיקה צריכה לחדור מבעד למבנים המגינים עליו, וכאן טמון ההבדל המשמעותי בין שני סוגי החיידקים.

הקרום החיצוני של חיידקים גראם-שליליים מקשה עלינו מאוד להתמודד איתם, משום שהוא מגן עליהם מרוב סוגי האנטיביוטיקה. במחקר חדש פענחו את מנגנון הפעולה של האנטיביוטיקה זוסורבלפין (zosurabalpin), שנכון להיום מפגינה יעילות מרשימה נגד האצינטובקטר (Acinetobacter baumannii) – חיידק עמיד הנפוץ בבתי חולים ומביא למותם של 60 אחוז מהנדבקים בו. עד כה הפעילות של זוסורבלפין נבדקה במעבדה ובבעלי חיים והיא נמצאת כיום בשלב הראשון של ניסויים קליניים בבני אדם. יעילות האנטיביוטיקה נגד החיידק נובעת מהיכולת שלה לפגוע בתפקודו השוטף באמצעות שיבוש הפעילות של אחד מהמנגנונים החשובים לתקינות הקרום החיצוני של החיידק.

מחסום בלתי עביר

הקרום החיצוני של חיידקים גראם-שליליים מכיל ליפופוליסכריד (LPS), מולקולה שצד אחד שלה “אוהב מים” ונקשר אליהם בקלות, והצד השני “שונא מים”. כדי לבנות את הקרום החיצוני שלו, החיידק מעביר את המולקולות הללו מפנים התא החוצה מבעד לקרום הפנימי שלו, באמצעות מעבר ייעודי הקרוי טרנספורטר, או נשא, שמותאם ספציפית להן.

החוקרים שילבו כמה וכמה שיטות כדי לחקור את המבנה של הנשאים הללו ואת תפקידם ותפקידן של המולקולות שעוברות דרכם בתהליך הבנייה של הקרום החיצוני המקיף את החיידק. הם הנדסו חיידקים כך שלכל חיידק יהיו נשאים במבנה אחר, ובחנו איך כל מבנה משפיע על מעבר המולקולה בו. בעזרת הדמיות ושימוש במיקרוסקופ אלקטרונים הם צפו בקפידה בתהליך ואפיינו את כל שלביו. נמצא שהאנטיביוטיקה מתמקדת במבנה המשותף של הנשא והליפופוליסכריד בעת שהוא עובר דרכו, וכך מונעת מהמולקולות החיוניות הללו לצאת אל הקרום החיצוני ולשמור על תפקודו. בסופו של דבר, אחרי עוד כמה שלבים, החיידק מורעל ומת.

כיוון חדש בפיתוח אנטיביוטיקות

לממצאים הללו עשויות להיות השלכות כבדות משקל על פיתוח אנטיביוטיקות חדשות ועל יכולתנו להתמודד עם זיהומים חיידקיים, במיוחד אם מקורם בחיידקים גראם-שליליים. הבנת המבנה והתפקוד של הנשא, החיוני לאספקת מולקולות המשמשות לבניית הקרום החיצוני של החיידק מספקת כיוון חדש לתכנון תרכובות שיוכלו לשבש ביעילות את הובלתם של ליפופוליסכרידים וחומרים חיוניים אחרים הנחוצים לקיומם של אצינטובקטרים וחיידקים נוספים. זוסורבלפין יעילה ביותר נגד אצינטובקטרים ולא תוכל לשמש נגד משפחות אחרות של חיידקים. עם זאת טיפולים משולבים שיתקפו בעת ובעונה אחת כמה מנגנונים בתא החיידק יוכלו לנצל אנטיביוטיקות דומות לזוסורבלפין כדי לפרוץ עבור אנטיביוטיקות אחרות, הפועלות במנגנון שונה, את מחסום הקרום החיצוני המקשה עליהן לפעול, וכך לשפר את יעילותן ולהגביר מחדש את רגישות החיידקים להן.

לצד ההתקדמות החשובה, יש להתכונן גם להשלכות שלה. עתידיים על עמידות לתרופות יצטרכו לבחון לעומק מנגנוני עמידות אפשריים שעלולים להתפתח גם מול המנגנון האנטיביוטי הנוכחי. תידרש התייחסות לאופן שבו חיידקים עלולים לפתח עמידות לחומרים שמשבשים את מעברן של מולקולות אלה ואחרות דרך קרום החיידק. ההבנה הזאת תהיה חיונית כדי להבטיח שימוש מיטבי וממושך ככל שאפשר במנגנון האנטיביוטי החדש. אחרת נמצא את עצמנו חוזרים עד מהרה לעמדת פיגור במרוץ החימוש בינינו לבין החיידקים.

מאת: קסניה ז'ורבל

לכתבה>>

באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע
https://davidson.weizmann.ac.il/

מאמרים נוספים

Heart Attack
הקשר בין רמת הרובד הטרשתי והסיכון להתקף לב בקרב נשים
מחקר חדש שנערך בארה”ב מצא כי למרות שלנשים, באופן כללי, רמות נמוכות יותר של רובד טרשתי, הסיכון שהן מדגימות להיארעות אירועי לב אינו נמוך באופן דומה. המחקר כלל מעל 4200 נשים וגברים...
ניסוי בעלי חיים
חיידקי מעי מסוימים משפרים את חוזק השריר והביצועים
סוג ספציפי של חיידק מעי, הקרוי Roseburia inulinivorans, קשור עם חוזק השריר האנושי, ומשפר את ביצועי השריר בעכברים. אלו ממצאיו של מחקר חדש, שפורסם בכתב העת Gut. החיידק משנה תהליכים מטבוליים...
סרטן ערמונית
רמות נמוכות של טסטוסטרון כגורם מנבא לאגרסיביות של סרטן הערמונית
מחקר חדש, שנערך באוניברסיטת טקסס, מצא כי מטופלים עם סרטן ערמונית ורמות נמוכות של טסטוסטרון, עשויים להדגים סיכון מוגבר להתקדמות המחלה באופן אגרסיבי יותר. ממצאי המחקר החדש, שפורסמו ב-Journal...
dementia
הקשר בין רמותיו של p-tau217 והסיכון לדמנציה בקרב נשים
חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה מצאו סמן ביולוגי בדם, המנבא את סיכונן של נשים לפתח דמנציה, אף 25 שנים טרם הופעת התסמינים. המחקר, שפורסם בכתב העת JAMA Network Open, מצא כי רמות גבוהות של...

נושאים חמים

אקסטזי - סם האהבה

האם Wegovy מגבירה את הסיכון לבעיות עיניים?

לשעון החכם שלכם יכולה להיות תועלת גדולה בזמן מלחמה

רמות נמוכות של טסטוסטרון כגורם מנבא לאגרסיביות של סרטן הערמונית

הקשר בין רמותיו של p-tau217 והסיכון לדמנציה בקרב נשים

עדכוני רישום

וובינרים קרובים

Secret Link

התחברות לאתר

הגשת מועמדות

אישור הרשמה

תודה על הרשמתך

ברגעים אלה נשלח אליכם מייל אישור הרשמה. להפעלת חשבונך באתר, יש ללחוץ על קישור זה.

הנתונים שסיפקת במהלך הרישום נבדקים כעת מול מאגר רישוי המקצועות הרפואיים במשרד הבריאות. בתום הבדיקה תתקבל הודעה בהתאם.

תוכן למנויים

תוכן זה ניתן להצגה
לאנשי / נשות
צוות מקצועי בלבד

לכניסה למערכת:

עדיין לא נרשמת? להרשמה לאתר

,אם הינכם עובדי מקצועות הבריאות
.עדכנו זאת בחשבונכם האישי

אם לדעתך נפלה טעות, ניתן ליצור קשר עם צוות האתר דרך עמוד יצירת הקשר

כניסת מנויים רשומים

בלחיצה על כניסה אני מאשר\ת את הסכמתי לתנאי האתר ולמדיניות הפרטיות

עדיין לא נרשמת? להרשמה לאתר