اكتشف باحثو جامعة تكساس A&M أن الكركمين، المركب النشط في الكركم ، يمكن تفعيله بواسطة الضوء للقضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، مما يعيد فعالية العلاجات التقليدية ويوفر أملا جديدا في الحرب ضد الجراثيم الخارقة.
تعتمد هذه التقنية المبتكرة، المعروفة باسم التعطيل الضوئي الديناميكي (Photodynamic Inactivation)، على إنتاج أكسجين تفاعلي يدمر الجراثيم، ما يجعلها أكثر عرضة للتأثر بالمضادات الحيوية، هذا الاختراق قد يسهم في تقليل تكاليف الرعاية الصحية عالميا والحد من انتشار الجراثيم الخارقة القاتلة.
لماذا تعتبر الجراثيم الخارقة تهديدا عالميا؟
في عام 2017، دخلت امرأة إلى مستشفى في نيفادا مصابة بالتهاب رئوي، لكنها توفيت لاحقا بسبب فشل متعدد في الأعضاء وتعفن الدم السبب؟ سلالة من البكتيريا مقاومة لـ 26 نوعا مختلفا من المضادات الحيوية.
تعكس هذه الحالة مدى خطورة الجراثيم الخارقة، وهي بكتيريا طورت مقاومة ضد المضادات الحيوية التقليدية، مما يجعل علاجها بالغ الصعوبة، ومع استمرار ظهور هذه السلالات، يصبح البحث عن علاجات بديلة أمرا حيويا لإنقاذ الأرواح.
أزمة المضادات الحيوية وظهور الجراثيم الخارقة
قبل اكتشاف المضادات الحيوية، كانت الأمراض المعدية السبب الرئيسي للوفاة عالميا، ولكن مع تقدم العلم، زاد متوسط العمر البشري بمقدار 23 عامًا بفضل هذه العلاجات.
لكن ماذا حدث بعد ذلك؟
تراجع اكتشاف المضادات الحيوية الجديدة في العقود الأخيرة.
زيادة مقاومة البكتيريا للعلاجات التقليدية، مما أدى إلى ظهور الجراثيم الخارقة.
توقعات بارتفاع عدد الوفيات الناتجة عن الأمراض المعدية إلى 10 ملايين حالة سنويا بحلول عام 2050.
استراتيجية جديدة لمواجهة فشل المضادات الحيوية
يقول الدكتور فاندرلي باجناتو، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية وكبير مؤلفي الدراسة:
"عندما تصبح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية التقليدية، نواجه ما يسمى بكارثة المضادات الحيوية. لذلك، نحتاج إلى استراتيجيات بديلة إما لقتل هذه الجراثيم الخارقة أو لإعادة تنشيط فعالية المضادات الحيوية ضدها."
دور الكركمين والضوء في القضاء على الجراثيم المقاومة
يعتمد النهج الجديد على استغلال خاصية التنوع الطبيعي للبكتيريا. فعند تعريض الجراثيم لمركب الكركمين، الذي يعد غذاءً طبيعيا لها، ثم تسليط الضوء عليه، يحدث تفاعل كيميائي داخلي ينتج جذورًا حرة مدمرة، مما يؤدي إلى قتل البكتيريا أو تقليل قدرتها على مقاومة المضادات الحيوية.
كيف يمكن للضوء القضاء على البكتيريا المقاومة؟
تستخدم هذه التقنية جزيئات حساسة للضوء (Photosensitizers)، مثل الكركمين، لإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية التي تهاجم العمليات الحيوية في البكتيريا وتدمرها.
في التجارب المخبرية، استخدم الباحثون هذه التقنية ضد سلالات من بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية (Staphylococcus aureus) المقاومة للمضادات الحيوية مثل الأموكسيسيلين والإريثروميسين والجنتاميسين، ونجحوا في إضعافها بشكل كبير.
إعادة إحياء فعالية المضادات الحيوية
بعد تعريض البكتيريا لعدة دورات من الضوء، قارن الباحثون الحد الأدنى من تركيزات المضادات الحيوية المطلوبة لقتل الجراثيم قبل وبعد التعرض للضوء.
يؤكد الدكتور باجناتو:
"عندما تكون لدينا مجموعة مختلطة من البكتيريا، يمكننا استخدام التعطيل الضوئي الديناميكي لتقليل التباين بين السلالات، مما يجعل من السهل التنبؤ بجرعة المضاد الحيوي المطلوبة لعلاج العدوى بفعالية."
توسيع نطاق العلاج بالكركمين
يرى الفريق البحثي أن تقنية التعطيل الضوئي الديناميكي يمكن أن تكون علاجا مساعدا فعالا إلى جانب المضادات الحيوية، خاصة في حالات العدوى التنفسية مثل الالتهاب الرئوي الناجم عن الجراثيم الخارقة.
يضيف الدكتور فلاديسلاف ياكوفليف، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية:
"توفر هذه التقنية خيارا علاجيا منخفض التكلفة، مما يجعلها مثالية لتقليل نفقات الرعاية الصحية، ليس فقط في الدول النامية، ولكن أيضا في الولايات المتحدة. كما أن لها تطبيقات محتملة في الطب العسكري، حيث يمكن استخدامها لعلاج إصابات ساحة المعركة ومنع انتشار الجراثيم المقاومة للمضادات الحيوية."
ما التالي؟ هل نشهد مستقبلا بدون جراثيم خارقة؟
مع استمرار الأبحاث في هذا المجال، قد يصبح العلاج بالكركمين والضوء وسيلة ثورية لمكافحة العدوى المستعصية، مما يعيد الأمل في عالم خالٍ من تهديد الجراثيم الخارقة.