پپتیدهای ضد میکروبی در پیشگیری از مقاومت آنتی بیوتیکی

در سال های اخیر، استفاده گسترده از آنتی بیوتیک های معمولی باعث شده است که بسیاری از پاتوژنهای میکروبی در برابر این آنتی بیوتیک ها مقاوم شوند. بنابراین....

در سال های اخیر، استفاده گسترده از آنتی بیوتیک های معمولی باعث شده است که بسیاری از پاتوژنهای میکروبی در برابر این آنتی بیوتیک ها مقاوم شوند. بنابراین، تدوین استراتژی های درمانی جدید و جایگزین برای کنترل و کاهش اثرات این پاتوژن ها ضروری است. مطالعات نشان داده اند که پپتیدهای ضد میکروبی (AMP’) و پروتئین ها اعضای مهم سیستم دفاعی میزبان در یوکاریوتها هستند. این پپتیدها عوامل قوی بوده و دارای فعالیت گسترده ای در برابر بسیاری از باکتری های گرم مثبت و گرم منفی هستند. در این بررسی، مابه تنوع، طیف گسترده ای از فعالیت ضد میکروبی و ویژگیهای مرتبط با AMP ها که می تواند برای کاربرد آن ها به عنوان کاندیداهای دارویی بالقوه در استراتژیهای درمانی علیه پاتوژن های چند سویه مورد سوء استفاده قرار بگیرد، بحث می کنیم.

مقدمه

مقاومت در برابر آنتی بیوتیک نوعی مقاومت در برابر دارو است که در آن میکروارگانیسم ها می توانند با حضور یک یا چند آنتی بیوتیک زنده بمانند. بسیاری از ژنهای مقاومت در پلاسمیدها قرار دارند که برخی از آن ها می توانند از طریق ترکیب، انتقال و انتقال از یک باکتری به دیگری منتقل شده و سویه های مقاوم به آنتی بیوتیک ایجاد شوند.

یکی از مهم ترین دلایل مقاومت آنتی بیوتیک ها، استفاده زیاد و نامناسب از آنها در پزشکی و دامپزشکی و استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها در مواد غذایی و حیوانات مزرعه ای است. بر این اساس، قرار گرفتن طولانی مدت میکروارگانیسم ها در برابر آنتی بیوتیکها خطر مقاومت به آنها را افزایش میدهد. مقاومت باکتریایی علاوه بر کاهش تأثیر یک یا چند دارو ممکن است در حضور گروه خاصی از آنتی بیوتیک ها باعث افزایش کلنی شدن باکتری ها شود. به عنوان مثال، در مورد استافیلوکوکوس اورئوس methicilinresantant، استفاده از گلیکوپپتیدها،سفالوسپورین ها و به خصوص کینولونها باعث افزایش کلنی و شدت بیماری می شود؛ -Clostridium dif ficile مقاوم در برابر حضور سفالوسپورین ها، کوینولون ها و کلیندامایسین خاص کلنی شدن را افزایش می دهد.

مکانیسم های مقاومت آنتی بیوتیکی

مقاومت آنتی بیوتیکی ممکن است منجر به انتقال ژن ها از یک باکتری به دیگری شود. جهش نقطه ای نیز ممکن است در ژنوم پاتوژن با نسبت تقریبی یک در ۱۰۰ میلیون در کروموزوم رخ دهد. اثر جهشهابا تکثیر باکتری های جهش یافته به سلول های بعدی منتقل می شود، و کلون های کاملا مقاوم ممکن است مهار شوند.

چهار مکانیسم اصلی مقاومت میکروبی در برابر عوامل ضد میکروبی عبارتند از:

۱) غیرفعال کردن عامل یا تغییر در ساختار آن: به عنوان مثال غیرفعال کردن پنی سیلین G به دلیل تولید بتا-لاکتاماز در برخی از سویه های مقاوم دیده شده است.

۲) تغییر در هدف عامل: به عنوان مثال، تغییر پروتئین اتصال دهنده پنی سیلین در -meticicinin resistant S . aureus مشاهده شده است.

۳) تغییر مسیرهای متابولیکی: به عنوان مثال، برخی باکتری های مقاوم در برابر سولفونامید که نیازی به پارا آمینو بنزوئیک اسید ندارند (PABA) از اسید فولیک موجود در محیط به طور مستقیم با برخی تغییرات در مسیر متابولیک خود استفاده می کنند (PABA پیش ساز مهم برای سنتز اسید فولیک و اسید نوکلئیک در باکتری ها).

۴) جلوگیری از ورود مقادیر کافی از ماده به داخل سیتوپلاسم: برخی از باکتری ها با ایجاد برخی تغییرات در غشای خود باعث کاهش نفوذپذیری آنتی بیوتیک ها می شوند یا با فعال سازی و افزایش تعداد پمپ های خروجی، دارو را حذف می کنند.

روش های ممکن برای مقابله با مشکل مقاومت آنتی بیوتیکی

• استفاده از مواد تغییر دهنده پایداری در مقاومت میکروبی • فاژ درمانی • حذف مواد مغذی • استفاده از پروبیوتیک • استفاده از باکتریوسینها • استفاده از پپتیدهای ضد میکروبی AMP از مؤلفه های مهم دفاع طبیعی بدن در برابر عوامل بیماری زا هستند.

آنها توسط گرانولوسیتها، ماکروفاژها و اکثر سلول های اپیتلیال در انسان تولید می شوند و فعالیت ضد میکروبی، ضدقارچ، ضد ویروسی و حتی ضد سرطان دارند AMPها، به عنوان آنتی بیوتیک های جدید که دارای خاصیت ضد باکتریایی قوی هستند، در برابر باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک مورد استفاده قرار می گیرند و برخی از آنها وارد آزمایشات بالینی شده اند. AMP تقریبا در تمام اشکال زندگی وجود دارد، از باکتری گرفته تا گیاهان، مهره داران و بی مهرگان. آنها بخشی از پاسخ ایمنی تطبیقی هستند که به عنوان یک سیستم دفاعی عمده عفونت های شدید عمل می کنند.
تاکنون صدها AMP طبیعی شناخته شده اند به گونه ای که لیستی از این پپتیدهاباهم ترسیم شده اند. همچنین، هزاران AMP طراحی شده و به صورت مصنوعی توسط دانشمندان تولید شده است. این پپتیدها در بسیاری از ارگانیسم ها از جمله باکتری ها، قارچ ها، تک یاخته ها، ویروس های پوشیده شده و حتی بر روی سلول های سرطانی عمل می کنند. علاوه بر این، AMP ها دارای فعالیت سیستم ایمنی هستند که در تنظیم ایمنی تطبیقی و پاسخ التهابی ضروری است. طی دهه گذشته، AMP به طور گسترده به عنوان یک درمان ثانویه جدا از متداول بودن آنتی بیوتیک ها، به ویژه برای درمان عفونت های ناشی از باکتری های مقاوم به دارو مورد استفاده قرار می گیرد.

منابع پپتیدهای ضد میکروبی

منابع اصلی AMP ها طبقه بندی شده اند و شامل میکروارگانیسم ها، گیاهان، بی مهرگان و مهره داران هستند.

همچنین بدانید

داستان Milk Checker و ورم پستان

Milk Checker یک ردیاب دیجیتالی است که با دقت زیادی ورم پستان گاو را تشخیص می دهد. با یک آزمایش سریع و ساده، Milk Checker قادر است در هر چهار پستان گاو …

تنوع در پپتیدهای ضد میکروبی

AMP دارای تنوع گسترده ای بوده و در نتیجه این امر منجر به ایجاد عملکرد بسیار بالای آنها در مقابل عوامل پاتوژنی می گردد. با وجود این تنوع، AMPها ویژگی های مشترکی دارند. به عنوان مثال، آنها نسبتا کوتاه هستند (معمولا کوتاهتر از ۱۰۰ اسید آمینه و بیشتر آنها بار مثبت (پپتیدهای کاتیونی) دارند، که دلیل آن وجود اسیدهای آمینه آرژنین، لیزین و هیستیدین در آنها است. آنها همچنین قابلیت سازگاری دارند و می توانند با دامنه های آب گریز و هیدروفیل جداگانه یک ساختار آمفی پاتیک را بدست آورند. این پپتیدها به دلیل وجود بار مثبت خالص AMP ها به عنوان AMP های کاتیونی به یاد می آیند. طبقه بندی AMP ها به دلیل تنوع زیاد آن ها دشوار است. یکی از آنها مبتنی بر مسیرهای ساخت آنهاست و دیگری کمک یاعدم کمک از ریبوزوم می باشد.

یکی از پذیرفته ترین روش ها برای طبقه بندی آنها، مبتنی بر ساختار ثانویه آنها است که توسط آنها

به چهار دسته تقسیم می شوند:

• گروه اول: پپتیدهای خطی با ساختار آلفا مارپیچ • گروه دوم: پپتیدهای دارای ساختار بتاشیت تثبیت شده با پیوندهای دی سولفیدی • گروه سوم: پپتیدهای خطی با یک ساختار دراز که در آن یک یا چند اسید آمینه غالب است • گروه چهارم: پپتیدهای دارای ساختار حلقه ای شکل

پپتیدهای ضد میکروبی

فعالیت بیولوژیکی AMP ها اغلب ناشی از واکنش های تداخلی آن ها با فسفولیپیدها در غشای سلولی می باشد. اکثر محققان معتقد بودند که اولین مکانیسم ضد میکروبی این پپتیدها ایجاد اختلال در غشای سلولی است. اما برخی از شواهد نشان داده اند که AMP از واکنش های داخل سلولی همچون سنتز پروتئین، سنتز اسید نوکلئیک، فعالیت آنزیم و سنتز دیواره سلولی می شوند. طبق این مطالعات، AMP های بزرگ با بیش از ۱۰۰ اسید آمینه غالبا آنزیم های اليتيک، پروتئین های مرتبط با مواد مغذی هستند یا حاوی سایت هایی هستند که ماکرومولکول های میکروبی خاص را هدف قرار می دهند، در حالی که AMPsهای کوچک عمدتا از طریق مختل کردن ساختار یا عملکرد غشاهای میکروبی سلول یا تداخل با ATP عمل می کنند و به طور مستقیم عملکرد برخی از آنزیم های وابسته به ATP را مهار می کند. خصوصیات ساختاری عمومی ATPها برای نحوه عملکرد آنها ضروری است. به عنوان مثال، بار مثبت ATPها باعث تداخلات الکترواستاتیکی و همچنین تجمع آنها در سطح پلی آنیونی سلول باکتری می شود در حالی که خصوصیات آمفوپاتی آنها باعث می شود آنها بتوانند در ناحیه آبگریز غشای سلولی نفوذ کنند. در باکتری ها، قبل از رسیدن به غشای سیتوپلاسمی، AMP ها باید از انولوپ باکتریایی عبور نمایند. فعالیت ضد میکروبی نتیجه اصلی ظرفیت پپتیدها برای واکنش و مختل نمودن غشاهای بیولوژیکی صورت می گیرد که این مسئله بدلیل وجود دو عامل اصلی از جمله خصوصیات کاتیونی و آمفی پاتیک است که به طور مستقیم منجر به مرگ سلول ها می شود. مطالعات نشان داده اند که پپتیدهای کاتیونی، به عنوان مهمترین گروه AMP که نقش مهمی در دفاع میزبان دارند، از مسیر جذب خود ارتقا یافته از غشای بیرونی عبور می کنند. در این مسیر، کاتیونهای دو ظرفیتی، منیزیم (Mg۲+) و کلسیم (Ca۲+) که پل های متقابل تثبیت کننده بین مولکول های لیپوپلی ساکارید (LPS) مجاور را تشکیل می دهند، توسط پپتیدهای کاتیونی جابجا می شوند. از آنجا که تثبیت LPS به عنوان بخش عمده ای از غشای خارجی در باکتری های گرم منفی اتفاق می افتد و در مقایسه با این عوامل پپتیدهای کاتیونی تمایل بیشتری به LPS دارند، بنابراین هنگام قرار گرفتن در معرض سلول باکتریها، این پپتیدها جایگزین می شوند. Mg۲+ و Ca۲+ باعث اختلال موضعی در غشای خارجی می شود. این فرآیند که ورود پپتید به غشای خارجی را تسهیل می کند، جذب خود ترقی نامیده می شود. به دنبال این فرآیند، اختلال در غشای سیتوپلاسمی رخ میدهد که منجر به کشته شدن باکتری ها می شود. مطالعات نشان داده اند که این فرآیند گیرنده خاصی ندارد و همانطور که اشاره شد، تخریب لایه ها از طریق اختلال در تشکیل منافذ بوسیله واکنش باغشای سلولی رخ می دهد. با این حال، تاکنون جزئیات دقیق مکانیسم های فعالیت AMP ها مشخص نشده است.چندین مدل ارائه شده است که چگونه واکنش های بین پپتید و غشای تشکیل شده را که باعث اختلال در غشای میشوند، توجیه می کند. مناسب ترین مدل ها شامل مدل بشکه ای غار، مدل فرش و مدل toroidal است. این مدل ها تغییرات مورفولوژیکی و اختلال در غشای ناشی از واکنش های پپتید غشایی، مانند تشکیل منافذ، لیز سلولی و انتقال پپتید را به سیتوپلاسم نشان می دهند. به طور کلی، در همه این مدل ها واکنش های پپتید باسر لیپیدهای منفی با بار در غشای سیتوپلاسمی باکتریایی گام اصلی است. با ادامه این کار، AMP ها به موازات لایه لایه لیپید تا رسیدن به غلظت آستانه بحرانی جمع می شوند، که پس از آن خود سازماندهی می شوند تا یک مسیر نفوذ را تشکیل دهند. مطالعات نشان داده اند که تغییرات در ساختار غشای سلولی و تشکیل منافذ بستگی به میزان بار مثبت، اندازه پپتید و توزيع مناطق آبگریز و ترکیب اسیدهای آمینه حاوی پپتید دارد.

نشریه علمی دانشجویی رویان شماره ۱۹
عاطفه پاک | نفس دانشجوی کارشناسی ارشد فیزیولوژی دانشگاه فردوسی مشهد

با ما همراه باشید: دامیار ۲۴

نویسنده: عاطفه پاک

لینک کوتاه: zaya.io/dise3

باعث افتخار است که همراهی چون شما داریم. امیدواریم بتوانیم اندکی در پیشرفتتان سهیم باشیم.
با تشکر دامیار ۲۴

بیماری ها، دام، طیور آنتی بیوتیکی، پپتیدهای ضد میکروبی، پرورش جوجه گوشتی، پرورش طیور، مقاومت آنتی بیوتیکی پپتیدهای ضد میکروبی در پیشگیری از مقاومت آنتی بیوتیکی در سال های اخیر، استفاده گسترده از آنتی بیوتیک های معمولی باعث شده است که بسیاری از پاتوژنهای میکروبی در برابر این آنتی بیوتیک ها مقاوم شوند. بنابراین، تدوین استراتژی های درمانی جدید و جایگزین برای کنترل و کاهش اثرات این پاتوژن ها ضروری است. مطالعات نشان داده اند که پپتیدهای ضد میکروبی (AMP’) و پروتئین ها اعضای مهم سیستم دفاعی میزبان در یوکاریوتها هستند.بیماری ها، دام، طیور آنتی بیوتیکی، پپتیدهای ضد میکروبی، پرورش جوجه گوشتی، پرورش طیور، مقاومت آنتی بیوتیکی پپتیدهای ضد میکروبی در پیشگیری از مقاومت آنتی بیوتیکی در سال های اخیر، استفاده گسترده از آنتی بیوتیک های معمولی باعث شده است که بسیاری از پاتوژنهای میکروبی در برابر این آنتی بیوتیک ها مقاوم شوند. بنابراین، تدوین استراتژی های درمانی جدید و جایگزین برای کنترل و کاهش اثرات این پاتوژن ها ضروری است. مطالعات نشان داده اند که پپتیدهای ضد میکروبی (AMP’) و پروتئین ها اعضای مهم سیستم دفاعی میزبان در یوکاریوتها هستند.بیماری ها، دام، طیور آنتی بیوتیکی، پپتیدهای ضد میکروبی، پرورش جوجه گوشتی، پرورش طیور، مقاومت آنتی بیوتیکی پپتیدهای ضد میکروبی در پیشگیری از مقاومت آنتی بیوتیکی در سال های اخیر، استفاده گسترده از آنتی بیوتیک های معمولی باعث شده است که بسیاری از پاتوژنهای میکروبی در برابر این آنتی بیوتیک ها مقاوم شوند. بنابراین، تدوین استراتژی های درمانی جدید و جایگزین برای کنترل و کاهش اثرات این پاتوژن ها ضروری است. مطالعات نشان داده اند که پپتیدهای ضد میکروبی (AMP’) و پروتئین ها اعضای مهم سیستم دفاعی میزبان در یوکاریوتها هستند.

اشتراک گذاری در twitter
اشتراک گذاری در whatsapp
اشتراک گذاری در email
اشتراک گذاری در telegram
اشتراک گذاری در print
اشتراک در
اطلاع از
guest
0 Comments
بازخورد (Feedback) های اینلاین
View all comments

برچسب های پست

بیشتر بخوانیم

بیشتر بخوانیم

چه خبر؟

چه خبر؟

اخبار حوزه دامپروری و کشاورزی، ارز دولتی، نهاده‌های دامی، همتی، واردات نهاده های دامی

کمبود ارز برای نهاده‌های دامی در سایه غفلت همتی

در حالی‌که میلیون‌ها تن نهاده دامی در بنادر انبار شده اما بانک مرکزی به دلیل عدم تخصیص ارز از هفته‌های پایانی اسفند تا اوایل اردیبهشت امسال از ورود کالاهای اساسی به کشور جلوگیری کرده و بر گرانی ها دامن زده است.

مصرف گوشت ۵۰درصد کاهش یافت

مصرف گوشت ۵۰درصد کاهش یافت

رییس شورای تامین کنندگان دام کشور گفت: با کاهش تقاضا از سوی پر مصرف‌ها، میزان مصرف گوشت قرمز نسبت به مدت مشابه سال قبل ۵۰درصد کاهش یافته است.

تماس با ما

آگهی خاصی را میخواهید ثبت کنید؟ در هنگام مرور صفحات متوجه مشکل خاصی شدید؟ انتقاد یا پیشنهادی دارید؟

از طریق فرم مقایل با ما در میان بگذارید.

منتظر شنیدن صدای شما هستیم.