bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> βιολογία

Τι είναι τα αντιβιοτικά και πώς σκοτώνουν τα βακτήρια;

Τα αντιβιοτικά είναι ουσίες που χρησιμοποιούνται για να σκοτώσουν ή να αναστέλλουν την ανάπτυξη βακτηρίων. Λειτουργούν είτε εμποδίζοντας τα βακτήρια να αναπτύξουν νέα κύτταρα, καταστρέφοντας το DNA του είτε προκαλώντας τη ρήξη των βακτηριακών κυττάρων. Τα αντιβιοτικά δεν είναι αποτελεσματικά κατά των ιών και πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να συγχέουν την ιδέα του αντιβακτηριακού με το αντιμικροβιακό.

Όλοι γνωρίζουμε την αίσθηση… το κεφάλι μας πονάει, το στόμα μας είναι στεγνό και το στομάχι μας είναι δεμένο σε κόμπους. Αρχίζουμε να αρρωσταίνουμε, οπότε πηγαίνουμε στο ιατρείο με την ελπίδα ότι θα μπορέσει να καταλάβει τι συμβαίνει.

Για χιλιάδες χρόνια, το να αρρωστήσεις ήταν εξαιρετικά επικίνδυνο, καθώς η ιατρική επιστήμη δεν ήταν τόσο προηγμένη όσο τώρα. Εάν αρρωστούσατε, υπήρχε μεγάλη πιθανότητα να πεθάνετε, απλώς και μόνο επειδή η διάγνωση συγκεκριμένων ασθενειών ήταν αρκετά δύσκολη, πόσο μάλλον η θεραπεία τους. Ευτυχώς, λιγότερο από έναν αιώνα πριν, η ανθρωπότητα ανακάλυψε ένα νέο όπλο στον συνεχή αγώνα για επιβίωση.

Η τυχαία ανακάλυψη

Το έτος ήταν 1928 και ένας άντρας ονόματι Alexander Fleming επέστρεφε στο εργαστήριό του μετά από ένα μακρύ Σαββατοκύριακο. Ίσως βιαζόταν πριν φύγει, αλλά δεν είχε φυλάξει σωστά τα πιάτα petri του, στα οποία μελετούσε ένανΣταφυλόκοκκο στέλεχος βακτηρίων. Ωστόσο, αυτό που ανακάλυψε ήταν ότι η μούχλα είχε αρχίσει να αναπτύσσεται στα πιάτα και, κατά περίεργο τρόπο, είχε σταματήσει εντελώς την ανάπτυξη και την εξάπλωση του δείγματος βακτηρίων.

Penicillin notatum ήταν το καλούπι που είχε αναπτυχθεί και οδήγησε σε αυτή την ανακάλυψη, και παραμένει μια από τις πιο σημαντικές στιγμές του Εύρηκα στην επιστημονική ιστορία. Η πενικιλλίνη παραμένει ο πιο διάσημος τύπος αντιβιοτικού στον κόσμο και χρησιμοποιείται για ένα ευρύ φάσμα παθήσεων, όπως ο στρεπτόκοκκος, ο μηνιγγιτιδόκοκκος και πολλές άλλες.

Ωστόσο, τα αντιβιοτικά δεν είναι αποτελεσματικά κατά των ιών και πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να συγχέουν την ιδέα του αντιβακτηριακού με το αντιμικροβιακό. Η χρήση αντιβιοτικών τον 20ο αιώνα έφερε επανάσταση στην ιατρική σε όλο τον κόσμο και οδήγησε στην παραγωγή εμβολίων για πολλές θανατηφόρες ασθένειες που είχαν ρημάξει πληθυσμούς για αιώνες.

Τώρα, ενώ η πενικιλίνη ήταν το πρώτο υλικό που ήταν γνωστό ότι είχε αντιβιοτικές ιδιότητες, δεν ήταν αποτελεσματική έναντι όλων των τύπων βακτηριακών λοιμώξεων, επομένως έπρεπε να αναπτυχθούν και να μελετηθούν άλλα αντιβιοτικά. Αυτό οδήγησε στην άνοδο των πάντων, από πολυμυξίνες και τετρακυκλίνες έως κινολόνες και καρβαπενέμες. Οι αντιβιοτικές ουσίες έχουν σχεδιαστεί για να αντιμετωπίζουν με επιτυχία εκατοντάδες διαφορετικές βακτηριακές λοιμώξεις με την πάροδο των ετών και έχουν γίνει αρκετά περίπλοκες καθώς μάθαμε περισσότερα για τα ίδια τα βακτήρια.

Θετικό ή αρνητικό; Κάνει τη διαφορά!

Τα βακτήρια τείνουν να εμπίπτουν σε μία από τις δύο κατηγορίες:gram-θετικά ή gram-αρνητικά. Τα θετικά κατά Gram βακτήρια έχουν λεπτά κυτταρικά τοιχώματα μονής στιβάδας που είναι σχετικά εύκολο να διεισδύσουν. Τα Gram-αρνητικά βακτήρια διαθέτουν πιο σκληρούς τοίχους που είναι δύο στρώσεις, καθιστώντας έτσι πιο δύσκολη την είσοδο. Εάν θέλετε μια αντιβιοτική ουσία να δράσει, πρέπει να μπορεί να διαρρήξει ένα ή και τα δύο από αυτά τα βακτηριακά τοιχώματα.

Τα αντιβιοτικά έπρεπε να γίνουν κατανοητά πριν προσαρμοστούν για την καταπολέμηση διαφορετικών βακτηριακών στελεχών και η ανάπτυξη ενός σχεδίου επίθεσης ήταν απαραίτητη. Τα αντιβιοτικά υλικά εξουδετερώνουν τα βακτήρια είτε εμποδίζοντάς τα να αναπτύξουν νέα κύτταρα, καταστρέφοντας το DNA τους ή προκαλώντας τη ρήξη των βακτηριακών κυττάρων . Ωστόσο, δεν μπορεί κάθε αντιβιοτικό να κάνει αυτά τα πράγματα και δεν θα ανταποκριθεί κάθε βακτηριακό κύτταρο στις ίδιες φαρμακευτικές τακτικές.

Υπάρχουν αντιβιοτικά ευρέος και στενού φάσματος στην αγορά και θα σας συνταγογραφηθεί μία από αυτές τις ποικιλίες ανάλογα με τη διάγνωσή σας. Τα αντιβιοτικά ευρέος φάσματος μπορούν να εξαλείψουν με ασφάλεια τα gram-θετικά και τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια, καθιστώντας τα τους βαρείς επιβάτες του αντιβακτηριακού κόσμου. Το στενού φάσματος είναι σε θέση να θεραπεύσει συγκεκριμένους τύπους βακτηριακών λοιμώξεων, είτε θετικών κατά Gram είτε αρνητικών κατά Gram, αλλά όχι και τα δύο. Τα αντιβιοτικά ευρέως φάσματος θεραπεύουν λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος, έλκη, ακμή, πνευμονία και άνθρακα, μεταξύ άλλων, ενώ τα αντιβιοτικά στενού φάσματος αντιμετωπίζουν λοιμώξεις του μέσου ωτός, ιγμορίτιδα, χλαμύδια και κοκκύτη.

Σαφώς, και οι δύο ποικιλίες είναι ζωτικής σημασίας για την προστασία του ανοσοποιητικού μας συστήματος, αλλά τι συμβαίνει όταν τα αντιβιοτικά ΣΤΑΜΑΤΗΣΟΥΝ να λειτουργούν;

Το τραγικό πρόβλημα των αντιβιοτικών

Όπως εξηγήθηκε παραπάνω, η άνοδος της δημοτικότητας των αντιβιοτικών ουσιών ήταν απίστευτη και τα αντιβιοτικά χρησιμοποιήθηκαν σύντομα σε όλο τον κόσμο, αξιόπιστα ως αξιόπιστη λύση σε εκατοντάδες ιατρικές καταστάσεις, μερικές από τις οποίες δεν ήταν καν βακτηριακής προέλευσης. Επιπλέον, οι γιατροί άρχισαν να συνταγογραφούν ισχυρά αντιβιοτικά με την πρώτη ματιά, ενώ ειδικοί στον τομέα της γεωργίας άρχισαν να θεραπεύουν τα ζώα με αντιβιοτικά για να τα διατηρήσουν πιο υγιή.

Ουσιαστικά, ο κόσμος και η τροφή του πλημμύριζαν από αντιβιοτικά, πράγμα που σήμαινε δύο πράγματα:οι βακτηριακές λοιμώξεις μειώνονταν, αλλά η ικανότητα των βακτηρίων να προσαρμοστούν και να εξελιχθούν αυξανόταν. Τα ανθεκτικά στα αντιβιοτικά βακτήρια παραμένουν μια από τις μεγαλύτερες απειλές για τον ανθρώπινο πληθυσμό και το πρόβλημα θα επιδεινωθεί. Όταν τα αντιβιοτικά χρησιμοποιούνται ακατάλληλα, όπως η χρήση τους όταν δεν είναι απαραίτητο ή δεν λαμβάνουν όλα τα συνταγογραφούμενα φάρμακα, τα βακτήρια έχουν την ικανότητα να αντιδρούν σε αυτήν την αντιβιοτική ουσία και να προσαρμόζονται. Όταν αυτό το βακτήριο μεταδοθεί σε κάποιον άλλο και συνταγογραφηθεί το ίδιο αντιβιοτικό, θα είναι λιγότερο αποτελεσματικό.

Αν και αυτό φαίνεται σαν ένα μικρό πρόβλημα, έχει ήδη σκοτώσει δεκάδες χιλιάδες ανθρώπους. Τα βακτήρια που έχουν αποκτήσει ανοσία στα αντιβιοτικά είναι εξαιρετικά επικίνδυνα και ένα ξέσπασμα αυτής της ποικιλίας αντιμετωπίζεται πολύ σοβαρά. Ένα από τα πιο συχνά αναφερόμενα περιστατικά αυτού είναι το MRSA (ανθεκτικό στη μεθικιλλίνη Staphylococcus aureus ), το οποίο επηρεάζει συνήθως ασθενείς στα νοσοκομεία και χαρακτηρίζεται ως «υπερβακτηρίδιο». Σκοτώνει περίπου 20.000 ανθρώπους κάθε χρόνο, πολλοί από τους οποίους είναι παιδιά. Η γονόρροια και ορισμένες άλλες λοιμώξεις έχουν επίσης αναπτύξει ανοσία σε ορισμένα στελέχη αντιβιοτικών. Περίπου 2 εκατομμύρια άνθρωποι υποφέρουν από βακτηριακές λοιμώξεις ανθεκτικές στα αντιβιοτικά κάθε χρόνο, αλλά ο αριθμός αυτός αναμένεται να αυξηθεί καθώς αυξάνεται η αντοχή στα αντιβιοτικά.

Επιπλέον, τα αντιβιοτικά μπορούν συχνά να εξουδετερώσουν ή να καταστρέψουν τα ευεργετικά βακτήρια στο ανθρώπινο σώμα ενώ καταστρέφουν τα επικίνδυνα στελέχη, αφήνοντας έτσι το έντερο και άλλα μέρη του σώματος απροστάτευτα. Πριν αντικατασταθούν τα ωφέλιμα βακτήρια (προβιοτικά, υγιεινή διατροφή κ.λπ.), το σώμα είναι ακόμη πιο ευαίσθητο σε άλλες λοιμώξεις, ίσως εκείνες που είναι ήδη ανθεκτικές στο φάρμακο. Δεν είναι ποτέ καλό όταν το φάρμακο σκοτώνει τους καλούς και αφήνει τους κακούς όρθιους!

Πού πάμε από εδώ;

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορούμε να βελτιώσουμε τις πιθανότητες της ανθρωπότητας και να αποφύγουμε να εξαφανιστούμε από το πρόσωπο της γης από ένα βακτηριακό υπερμικρόβιο. Πρώτα απ 'όλα, οι γιατροί πρέπει να σταματήσουν να συνταγογραφούν αντιβιοτικά εκτός εάν η περίπτωση είναι απολύτως απαραίτητη και θα πρέπει να προσπαθήσουν να χρησιμοποιούν αντιβιοτικά στενού φάσματος όποτε είναι δυνατόν, τα οποία προσαρμόζονται σε ένα συγκεκριμένο βακτηριακό στέλεχος αντί για «συνολική» κάλυψη ποικιλιών ευρέος φάσματος.

Η υγιεινή είναι πάντα το κλειδί, καθώς και η υγιεινή σε μέρη του κόσμου όπου οι λοιμώξεις είναι συχνές και οι ιατρικές εγκαταστάσεις είναι λίγες. Τα τρόφιμα που προέρχονται από ζώα που λαμβάνουν μακροχρόνια, χαμηλής δόσης αντιβιοτικά θα πρέπει να αποφεύγονται και θα πρέπει να τεθούν σε εφαρμογή μεγαλύτερη ρύθμιση για να διασφαλιστεί ότι δεν κάνουμε ολόκληρους πληθυσμούς επιρρεπείς σε στελέχη ανθεκτικά στα αντιβιοτικά.

Ο πραγματικός κίνδυνος είναι ότι η κυκλοφορία ενός νέου αντιβιοτικού είναι μια μακρά και δαπανηρή διαδικασία, που διαρκεί μια δεκαετία, κατά μέσο όρο, και πάνω από 250 εκατομμύρια δολάρια. Έχουμε αναπτύξει μόνο έναν περιορισμένο αριθμό και παράγουμε μόνο έναν ή δύο νέους τύπους αντιβιοτικών κάθε χρόνο. Βασικά έχουμε μπει σε μια κούρσα εξοπλισμών με βακτηριακούς παράγοντες σε όλο τον κόσμο.

Μπορούμε να περιορίσουμε τη χρήση αντιβιοτικών και να αποτρέψουμε την εξάπλωση επικίνδυνων λοιμώξεων; Ή μήπως τα βακτήρια θα συνεχίσουν να προσαρμόζονται και να εξελίσσονται εναντίον μας μέχρι να εμφανιστεί ένα υπερμικρόβιο που προκαλεί μια παγκόσμια πανδημία; Μόνο ο χρόνος θα δείξει!


Διαφορά μεταξύ Southern Northern και Western Blotting

Η κύρια διαφορά μεταξύ Southern Northern και Western blotting είναι ότι τοSouthern blotting περιλαμβάνει την ταυτοποίηση του DNA, και το Northern blotting περιλαμβάνει την αναγνώριση του RNA, ενώ το Western blotting περιλαμβάνει την αναγνώριση πρωτεϊνών. Η νότια, η βόρεια και η δυτική είναι τρεις

Ο Δρ Φρανκενστάιν χρειάζεται τον δικό του όρκο του Ιπποκράτη

Στον επόμενο πόλεμο, αντί ένας στρατιώτης να πάει σε αναγνώριση αποστολή σε εχθρικό έδαφος, εξετάστε αυτήν την πιθανότητα:ένα σύννεφο «μικροαέρα οχήματα», ιπτάμενα cyborg, με ενσωματωμένες κάμερες και μικρόφωνα, αυτό θα μπορούσε να είναι καθοδηγείται από τηλεχειριστήριο. Ποιος στρατιωτικός διοικη

Διαφορά μεταξύ κωδικονίου και αντικωδικονίου

Κύρια διαφορά – Κωδόνιο εναντίον Αντικωδικώνιο Το κωδικόνιο και το αντικωδόνιο είναι τριπλέτες νουκλεοτιδίων που προσδιορίζουν ένα συγκεκριμένο αμινοξύ σε ένα πολυπεπτίδιο. Υπάρχει ένα συγκεκριμένο σύνολο κανόνων για την αποθήκευση γενετικής πληροφορίας ως νουκλεοτιδική αλληλουχία είτε σε μόρια DNA