محققان دانشگاه MIT و دانشگاه بوستون کشف کردند که در حالی که آنتی بیوتیک ها به بسیاری از بخش های سلول های باکتری حمله می کنند، اما ممکن است به DNA بدن نیز آسیب وارد کنند. این آسیب عاملی است که باعث مرگ ناگهانی می شود. آن ها یافته های خود را در مورد خطر مصرف آنتی بیوتیک برای DNA بدن در تاریج ۲۰ آوریل در مجله Science منتشر کردند.
موضوع شگفت آور در این مورد این است که ما بیش از ۷۰ سال است که از آنتی بیوتیک هایی مانند پنیسیلین برای درمان عفونت استفاده می کنیم. اما هنوز در مورد مکانیسم دقیقی که باکتری ها به وسیله این دارو از بین می روند اطلاع کافی نداریم.
محققان می گویند فهمیدن این مکانیزم می تواند به بهبود داروهای موجود کمک کند. خبر خوشایند این است که در ۴۰ سال گذشته داروهای بسیار جدیدی کشف شده اند که حتی می توانند گونه های باکتری مقاوم به آنتی بیوتیک را نیز از بین ببرند.
مطالعه انجام شده درباره خطر مصرف آنتی بیوتیک برای DNA های بدن
دکتر جیمز جی کالینز، استاد رشته مهندسی پزشکی و ویلیام فرن وارن، استاد برجسته دانشگاه بوستون، به همراه همکارانش در مورد خطر مصرف آنتی بیوتیک برای DNA های بدن تحقیقاتی را انجام داده اند. نتایج این تحقیق را در ادامه این مطلب مجله پیام سلامت مطالعه نمایید.
در سال ۲۰۰۷، کالینز کشف کرد که سه نوع آنتی بیوتیک، کینولون ها، بتا-لکتام ها و آمینوگلیکوزید ها، می توانند همه سلول ها را با تولید رادیکال های هیدروکسیل از بین ببرند. رادیکال های هیدروکسیل، مولکول های بسیار مخربی هستند که به نظر می رسد هر مولکولی که به آنها متوسل می شوند را از بین می برند. این مولکول ها می توانند به لیپید ها و پروتئین ها حمله کرده و DNA را اکسید کنند.
اما در آخرین مطالعه، آنها دریافتند که بیشتر این آسیب ها کشنده نیستند.
ضربه مرگبار هیدروکسیل باعث آسیب به گوانین، یکی از چهار نوکلئوتید یا بلوک های ساختاری DNA، می شود.
محققان دریافتند که وقتی آنها گوانین آسیب دیده (یعنی اکسید شده) را به DNA وارد می کنند، سلول ها تلاش می کنند که آسیب را ترمیم کنند. اما به جای این کار، سرعت مرگ خودشان را افزایش می دهند.
دکتر گراهام واکر، دکتر و استاد زیست شناسی دانشگاه MIT، معتقد است که این مکانیسم عامل همه مرگ های ناشی از مصرف آنتی بیوتیک نیست، اما به نظر می رسد مسئول بخش عمده ای از آن می باشد.
پس از این نتیجه گیری، تیم شروع به تحقیق در مورد آسیب گوانین و مطالعات بر روی آنزیم ترمیم DNA کرد. آنها تا به حال حدس می زدند که اکسید گوانین نقش کلیدی در مرگ سلولی ایفا می کند.
ابتدا آنها نشان دادند که DinB، یک آنزیم کپی از DNA است که به هنگام فعالیت DNA با استفاده از گوانین اکسید شده، آسیب می بیند. اما، DinB یک خطا را ایجاد می کند. هنگامی که میزان گوانین های آسیب دیده در رشته های جدید DNA بیش از حد می شود، سلول تلاش می کند تا این خطاها را حذف کند. اما این کار نه تنها انجام نمی شود بلکه مرگ سلولی را نیز تسریع می بخشد.
این تیم پس از آن نشان داد که رادیکال های هیدروکسیل به صورت یکسان بر روی DNA آسیب ایجاد می کند. هنگامی که گوانین اکسید شده ناشی از درمان آنتی بیوتیک به DNA وارد می شود، باعث ایجاد یک مکانیسم سلولی می شود که DNA را ترمیم می کند. این مکانیسم متکی بر MutY و MutM، آنزیم های تخصصی هستند که باعث ایجاد شکاف در DNA می شوند.
اما این تعمیرات بدون ریسک نیست. این فرایند باید هر دو سیلیکون دوتایی را باز کنند و یکی از زنجیرها را بردارند تا جایگزین پایه نادرست شوند. معمولا در این فرایند مشکلی ایجاد نمی شود. مگر اینکه دو تعمیر نزدیک به یکدیگر اتفاق بیفتد. در این حالت DNA از عارضه ای به نام “شکست دو ردیف” رنج می برد که معمولا سلول را می کشد.
با وجود این دست آور و گسترش دانش محققان در مورد خطر مصرف آنتی بیوتیک برای DNA های بدن، محققان معتقدند که از این تحقیقات می توان برای توسعه داروها به خصوص آنتی بیوتیک ها استفاده کرد.