یافتن آنتی‌بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه اول
حداقل زمان مورد نیاز برای انجام پروژه: 6 هفته
هزینه برآوردی: متوسط
سطح دشواری: متوسط
مقدمه
باکتری‌ها از نظر بیماری زایی به سه گروه تقسیم می‌شوند:
1- بیماریزا (پاتوژن) 2- فرصت طلب 3- غیر بیماریزا . باکتری هایی که در بدن انسان به وفور یافت می‌شوند عموماً در گروه فرصت طلب ها قرار می گیرند؛ یعنی به طور معمول غیر بیماری زا هستند و در شرایط خاص و تعداد بالا توانایی بیماری زایی دارند در جدول 2 لیستی از نام برخی باکتری های فلور بدن انسان آمده است.
وقتی یکی از این میکروب ها تصمیم بگیرد ما را مریض کند آنوقت است که خواهر بزرگترمان که چند کلاسی بیشتر از ما درس خوانده و عمه جان و خاله خانم شروع به تجویز قرص و شربت و انواع جوشانده ها و دمنوش ها می‌کنند و ما مجبور به اجرای دوره درمانی می‌شویم! بعد از چند روز، خوب که نمی شویم هیچ، بدتر هم می شویم! در این زمان است که تازه یاد مطب دکتر می افتیم! اگر خانم دکتر تشخیص یک بیماری عفونی و باکتریایی را بدهد، از ما می خواهد که به یک آزمایشگاه تشخیص طبی رفته تا از ما نمونه بگیرند و میکروب‌های مان را کشت دهند. این کار به این دلیل است که هم نوع میکروب هایی كه ما را بیمار كرده است و هم آنتی‌بیوتیک هایی که آن نوع میکروب خاص را از بین می برند، شناسایی شود و در عین حال نیز معلوم می گردد كه میكروب مورد نظر به چه آنتی‌بیوتیك هایی مقاوم است و مصرف آن برای بهبود بیماری بی‌فایده است.
اما آنتی‌بیوتیک ها چه هستند و چطور می‌توانند باکتری ها را از بین ببرند؟
واژه‌ی آنتی‌بیوتیک ریشه ای یونانی دارد و به معنی «ضد زندگی» است. این اصطلاح اولین بار در سال 1889 توسط ویلمین(Poul Vaillemin ) برای توجیه رقابت جمعیت میکروارگانیسم‌ها در محیط کشت به کار برده شد. در آن زمان مشاهده شده بود که در محیط های کشت بین کلنی باکتری ها ناسازگاری پیدا می شود، باکتری ها مانع رشد یکدیگر می شوند و هاله عدم رشدی بین کلنی ها پدید می‌آید.
بعد‌ها فهمیدند که باکتری در محیط کشت چیزی ترشح کرده است که مانع رشد باکتری دیگر در اطراف خودش شده است. آنتی بیوتیک مواد شیمیایی حاصل از فعالیت میکروب هاست که به طور اختصاصی رشد دسته ای دیگر از میکروب ها را متوقف ساخته و یا آنها را می کشد.
جالب است بدانیم که در اوکراین و بخش هایی از انگلستان نوعی پانسمان سنتی با تکه های کپک زده‌ی نان رایج بود. کپک اجازه نمی داد سایر میکروب ها باعث عفونت زخم شوند!
داستان کشف پنی‌سیلین (Penicillin) توسط فلمینگ (Alexander Fleming )
روزی از روزها که فلمینگ تصمیم می گیرد تا با خانواده اش برای گردش و تفریح بیرون برود هاگ سرگردان كپك پنی‌سیلیوم از یك پنجره باز به آزمایشگاه فلمینگ راه می یابد و روی محیط كشت بدون سرپوش باكتری های بینی فلمینگ قرار می‌گیرد! فلمینگ بعد از بازگشت به خانه متوجه ناحیه روشنی در محیط كشت می شود كه از كشته شدن باكتری ها بوسیله عاملی نامعلوم خبر می داد. او بی درنگ به اهمیت درمانی رشد كپك پنی‌سیلیوم پی برده و این گونه است که پنی‌سیلین به عنوان دارویی جادویی شناخته شد. فلمینگ اغلب بر نقش شانس در كار خود تاكید كرده است و با وجود كسب جوایز و افتخارات بی‌شمار با فروتنی به دیگران یادآوری می كرد كه: «من پنی سیلین را اختراع نكرده‌ام، طبیعت آن را اختراع كرده است و من فقط بر حسب اتفاق آن را كشف كردم.»
شاید از این قبیل اتفاقات برای ما هم بیفتد، قطعاً برای خیلی آدم ها قبل از فلمینگ هم اتفاق افتاده است اما مطمئناً عامل موفقیت فلمینگ تنها شانس نبود بلکه قدرت مشاهده و تجزیه تحلیل خوب او بود.
آینده های شغلی ـ كارشناس آزمایشگاه تشخیص طبی
آزمایشگاه تشخیص طبی متشكل از واحد های مختلفی است كه افراد در آن همگی با هدف تشخیص بیماری و یا اطمینان از سلامت مراجعه كنندگان كار می‌كنند. در این آزمایشگاه ها بخشی به‌نام آزمایشگاه میكروبی وجود دارد كه كارشناس این قسمت می بایست تست های تشخیص عفونت های میكروبی بگذارد و در صورت وجود بیماری آنتی بیوتیك مناسب برای درمان را بیابد. معمولاً در این بخش فارغ التحصیلان رشته های میكروبیولوژی پزشكی و یا علوم آزمایشگاهی كار می كنند.
آنتی‌بیوتیک ها امروزه به سه دسته تقسیم می‌شوند:
1- آنتی بیوتیک های طبیعی: آنتی‌بیوتیک های اولیه از میکروارگانیسم‌ها جدا شده‌اند؛ مثل پنی‌سیلین. امروزه آنتی‌بیوتیك های طبیعی با منشاء گیاهی و جانوری نیز شناسایی شده است. مثل آنتی بیوفین كه ماده اصلی آن عصاره گیاه آویشن است.
2- آنتی‌بیوتیک های نیمه سنتتیک: اگر آنتی‌بیوتیک های دسته اول را دست‌کاری شیمیایی کنیم، نیمه سنتتیک حاصل می شود؛ مثل آموکسی سیلین.
3- آنتی‌بیوتیک های سنتتیک: این دسته کاملا ساخت بشر است؛ مثل کوتریموکسازول.
جدول 2 محل زندگی باکتری در بدن انسان
نام باکتری پوست دهان حلق بینی مجاری ادراری واژن استاف. اپیدرمیدیس ++ ++ ++ ++ ++ ++ استاف. اورئوس* + + + + +/- + استرپ. میتیس ++ + + + اسنرپ. سالیواریس ++ ++ استرپ. موتانس* ++ + استرپ. پنومونیا* + + +/- +/- نایسریا مننژیتیدیس* + ++ + + انتروکوکوس فکالیس* + +/- + + استرپ. پیوجنز* +/- + + +/- ای کولای* + + + + + + سودوموناس آئروجینوزا* +/- +/- +/- لاکتوباسیلوس ++ + ++ کلاستریدیوم* +/- مایکوباکتریا + +/- +/- + اکتینومیست + + پروتئوس + + + + +
++ = تقریبا 100%، + = تقریبا 25%، +/- = کمتر از 5% و *= با قابلیت بیماریزایی
تمام آنتی‌بیوتیك ها در ویژگی های زیر مشتركند:
- ساختمانی نسبتاً پایدار و ثابت دارد.
- در بدن موجود زنده قدرت ضد میکروبی قوی دارد.
- در بدن بیمار عوارض زیان بخش و نا‌مطلوب ایجاد نمی‌کند.
- در آب، سرم فیزیولوژیک و مایعات بدنی محلول است.
آنتی بیوتیک ها قسمت های مختلفی از سلول باکتری را مورد هدف قرار می دهند؛ دیواره، غشا، DNA، ریبوزوم و غیره و با این کار در رشد آنها اختلال ایجاد می کنند؛ اختلال ایجاد شده به صورت عدم رشد باکتری در محیط های کشت قابل بررسی است.
در مراكز تحقیقاتی و آزمایشگاه های تشخیص طبی، برای پیدا کردن آنتی بیوتیک موثر بر باکتری بیماری زا از روشی به نام آنتی بیوگرام (Antibiogram ) استفاده می شود. در این روش وقتی ما باکتری ها را در محیط جامد کشت می دهیم و دیسک های آنتی بیوتیکی را بر روی آن قرار می دهیم، ماده ضد میکروب در محیط نفوذ کرده و مانع رشد باکتری در اطراف خودش می شود. در نتیجه شاهد هاله عدم رشدی اطراف آنتی‌بیوتیک خواهید بود. با اندازه گرفتن قطر هاله و مقایسه آن با جداول مربوط به آنتی بیوتیک ها می توان فهمید که باکتری به آن آنتی بیوتیک حساس است یا مقاوم.
در تصویر زیر پلیت حاوی چندین دیسک آنتی بیوتیک مختلف نشان داده شده که در کنار آن اعداد مربوط به قطر هاله ها آمده است.
جدول 3 قطر هاله عدم رشد
نام آنتی‌بیوتیک قطر هاله آمپی‌سیلین 15 نالیدیکسیک اسید 7 نورفلوکسازین 18
واحدها برحسب میلی متر است.
اگر اعداد بالا را با جدول مربوط به آنتی بیوتیک ها (جدول 4) مقایسه کنید می توان فهمید که باکتری مورد نظر به کدام دیسک حساس بوده و در نتیجه مشخص می شود فرد بیمار با مصرف کدام آنتی بیوتیک درمان خواهد شد و حتی می توان با توجه به اندازه هاله عدم رشد بین دو آنتی بیوتیك مؤثر، برای درمان سریعتر از آنتی بیوتیك قوی تر استفاده نمود.
جدول 4 مقاومت آنتی‌بیوتیكی
نام آنتی‌بیوتیک مقاوم حد وسط حساس آمپی‌سیلین 13 16-14 17 نالیدیکسیک اسید 13 14-18 19 نورفلوکسازین 12 13-16 17
با مقایسه جداول 3 و 4 می توان نتیجه گرفت که باکتری شکل 16 به آنتی بیوتیک نورفلوکسازین حساس است.
مطالب مرتبط:
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه اول
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه دوم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه سوم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه چهارم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه پنجم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه ششم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه هفتم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه هشتم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه نهم
یافتن آنتی بیوتیك های مناسب برای انواع باکتری های بدن، جلسه دهم
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تهیه: مهبان رحیمی فر
تنظیم: زینب شاه مرادی
