يمكن أن يكون النحاس سلاحًا سريًا ضد عدوى المسالك البولية المقاومة للمضادات الحيوية

تساعد المستعمرات البكتيرية المزروعة في مختبر الدكتور سوباش الباحثين على دراسة كيفية استجابة البكتيريا المسببة لالتهاب المسالك البولية لدفاعات الجسم الطبيعية. الائتمان: ناديا بيتشكاسوفا / كلية الطب البيطري والعلوم الطبية الحيوية بجامعة تكساس إيه آند إم يحول الجسم النحاس إلى سلاح ضد التهابات المسالك البولية، ويأمل العلماء في تعزيز هذا الدفاع ضد البكتيريا التي تقاوم المضادات الحيوية. يبحث الباحثون في كلية تكساس إيه آند إم للطب البيطري والعلوم الطبية الحيوية (VMBS) في كيفية نشر الجهاز المناعي للنحاس ضد التهابات المسالك البولية (UTIs) وكيف تنجو البكتيريا من الهجوم. هدفهم هو تحديد نقاط الضعف التي يمكن أن تساعد في علاج الالتهابات المقاومة للمضادات الحيوية بشكل متزايد. ويعتمد المشروع، المدعوم بمنحة قدرها 1.48 مليون دولار من المعاهد الوطنية للصحة (NIH)، على النتائج السابقة التي توصل إليها الدكتور سارجورو سوباش، الأستاذ المشارك في قسم VMBS للبيولوجيا المرضية البيطرية. وأظهر مختبره أن الجسم يرفع مستويات النحاس في المسالك البولية أثناء العدوى للمساعدة في قتل البكتيريا الغازية. كيف يصبح النحاس سلاحًا مناعيًا للنحاس دورين مختلفين تمامًا: يحتاجه الناس والحيوانات بكميات صغيرة، ولكن في ظل الظروف المناسبة، يكون سامًا للبكتيريا. يستخدم الجهاز المناعي تلك السمية كجزء من استجابته المبكرة أو الفطرية للعدوى. يمكن للخلايا المناعية المتخصصة أن تبتلع البكتيريا وتعرضها لخليط من المواد المضادة للميكروبات التي تشمل النحاس. خلال عدوى المسالك البولية، ترتفع أيضًا مستويات النحاس في البول، وفقًا لبحث سوباش السابق. ومع ذلك، تمتلك البكتيريا أنظمة حماية خاصة بها. ونظرًا لوجود النحاس بشكل طبيعي في المناطق المحيطة بهم، فقد طور الكثيرون طرقًا لضخه أو الحد من آثاره الضارة. وسيقوم المشروع الجديد بالتحقيق في الآليات الجينية التي تسمح للبكتيريا المسببة لعدوى المسالك البولية بتحمل زيادة النحاس ومواصلة النمو. وقال سوباش: “نحن نعلم أن النحاس يلعب دورًا مهمًا، ولكن هذا يثير أيضًا العديد من الأسئلة حول كيفية تكيف مسببات الأمراض هذه مع وجود النحاس المتزايد”. “إذا فهمنا بشكل أفضل كيف تتغلب البكتيريا على مقاومة النحاس التي يفرضها المضيف، فيمكننا تطوير علاجات تجعل البكتيريا أكثر عرضة للنحاس، وعلى نطاق أوسع، لكل ما يرميه الجهاز المناعي عليها”. إن التدخل في تلك الهياكل يمكن أن يضعف العدوى دون الاعتماد فقط على قتل البكتيريا. يعد الارتباط أمرًا بالغ الأهمية لأن المسالك البولية لديها بالفعل دفاع جسدي بسيط: تدفق البول. وأوضح سوباش أن البكتيريا التي لا تستطيع التمسك بقوة ببطانة المثانة من المرجح أن يتم التخلص منها. يدرس سارجورو سوباش وفيراكيت فانيتشافيت كيف يستخدم الجهاز المناعي النحاس لمحاربة الالتهابات البكتيرية وكيف تتكيف البكتيريا للبقاء على قيد الحياة في تلك الدفاعات. مصدر الصورة: ناديا بيتشكاسوفا/ كلية الطب البيطري والعلوم الطبية الحيوية بجامعة تكساس إيه آند إم. وتعتمد فعالية النحاس أيضًا على الدفاعات الأخرى التي تعمل جنبًا إلى جنب معه. وقال سوباش: “البكتيريا لديها تكيفات، ولكن عندما يتم تقديمها في سياق هذا الكوكتيل، فإن آليات الدفاع البكتيرية ليست فعالة”. “في بعض الأحيان يميل التوازن لصالح المضيف، حتى نتمكن من السيطرة على العدوى. وفي أحيان أخرى، يميل التوازن لصالح مسببات الأمراض. ونتيجة لذلك، نصاب بمرض سريري. “توصيل النحاس دون إتلاف الخلايا سيقوم الباحثون بفحص جانب الجسم من التفاعل أيضًا، مع التركيز على السيرولوبلازمين، وهو بروتين يحتوي على النحاس. تشير النتائج السابقة التي توصل إليها سوباش إلى أنه قد يساعد في توصيل النحاس أثناء التهاب المسالك البولية. ويتطلب هذا التسليم تحكمًا دقيقًا. عند التركيزات العالية، يمكن للنحاس أن يلحق الضرر بخلايا الجسم، لذلك يتم تنظيم نقله وتخزينه بشكل صارم. سيقوم الفريق بدراسة كيفية قيام السيرولوبلازمين بتعبئة النحاس أثناء العدوى وكيف تساهم هذه العملية في السيطرة على البكتيريا. ومن شأن فحص كل من توصيل النحاس والمقاومة البكتيرية أن يعطي الباحثين صورة أكمل عن النقطة التي تلتقي فيها الدفاعات المناعية بالكائن الحي الغازي. ويمكن أن يساعدهم أيضًا في تحديد طرق تقوية تلك الدفاعات من خلال العلاج. تطوير علاجات تعمل مع المناعة لقد حدد المختبر بالفعل مركبًا تجريبيًا مضادًا للميكروبات يصبح أكثر فعالية عند وجود النحاس. والخطوة التالية هي تعديل واختبار المركبات ذات الصلة، والبحث عن المركبات المرشحة التي يمكن أن تعمل جنبا إلى جنب مع دفاعات الجسم الحالية. ويمكن أن توفر هذه الاستراتيجية طريقا آخر لعلاج الالتهابات حيث تصبح البكتيريا مقاومة بشكل متزايد للمضادات الحيوية. بدلًا من النظر في تأثير الدواء على البكتيريا بشكل منفصل، يريد الباحثون فهم كيفية دمج نشاطه مع الاستجابة المناعية. قال سوباش: “نحن مهتمون جدًا بفهم الجوانب الأساسية لكيفية سيطرة الجهاز المناعي على مسببات الأمراض حتى نتمكن من تطوير الجيل التالي من مضادات الميكروبات التي لا تركز فقط على قتل البكتيريا بشكل مباشر ولكنها تعمل أيضًا بشكل تآزري مع الجهاز المناعي”. وحذر سوباش من أن العلاج المعتمد على النحاس الجاهز للاستخدام السريري لا يزال على الأرجح على بعد سنوات. يعد المشروع الحالي خطوة مبكرة نحو تحديد الخيارات المحتملة لعدوى المسالك البولية التي يصعب علاجها. الفوائد المحتملة التي تتجاوز عدوى المسالك البولية البشرية، يمكن لبعض البكتيريا التي تسبب عدوى المسالك البولية أن تصيب أجزاء أخرى من الجسم أيضًا. وبالتالي فإن الاكتشافات حول كيفية تحملها للنحاس يمكن أن تساعد في توجيه الأبحاث نحو علاجات للعدوى البكتيرية الأخرى. ويمكن أن تكون النتائج مهمة أيضًا في الطب البيطري، حيث تؤثر عدوى المسالك البولية المتكررة على الحيوانات مثل الكلاب. قبل متابعة هذه التطبيقات، يركز الفريق على كيفية نشر الجسم للنحاس وكيفية مواجهة البكتيريا له. وقال سوباش: “إن الجانب المبتكر الرئيسي لهذا المشروع هو النظر بشكل شامل في كيفية استجابة العامل الممرض وكيفية استخدام المضيف للنحاس ثم ربط كل من هذه الاكتشافات العلمية الأساسية معًا بهدف متعدٍ”. “إنها دائرة كاملة.” لا تفوت أي إنجاز: انضم إلى النشرة الإخبارية لـ SciTechDaily. تابعنا على Google وأخبار Google.