تأثير المضادات الحيوية على  الجدران و الأغشية الخلوية

تثبيط تخليق الجدران الخلوية

يعد المركب الببتيدوكلايكان خاصا بالبكتريا لذلك فهو يوفر انتقائية عالية جدا، وهناك بعض المضادات التي تؤثر عليه. وصلابة المركب تعتمد على الاتصالات العرضية المكونة من البيبتيدات التي تتكون بواسطة تأثير عددا من الانزيمات المشاركة في تفاعلات Transpeptidation reactions لتكون في أغلب الاحياء اواصر Pentaglycine bonds ، وطبقة الببتيدوكلايكان أكثر سمكا في البكتريا الموجبة لصبغة كرام منها في البكتريا السالبة لصبغة كرام، لذلك فالمضادات مثل البنسيلينات تكون أكثر تأثيرا في الأولى.

• أدوية البتا – لاكتام β – Lactams

تثبط تخليق الجدران الخلوية في البكتريا والتي هي في حالة نمو وتمثل واحدة من تأثيرات هذه المجموعة وهي التي درست بشكل مفصل. وتكون آلية تأثيرها بعدة خطوات :

• ارتباطها الى المستلمات الخلوية وهي البروتينات الرابطة للبنسلين (Penicillin binding proteins) PBPs ويوجد حوالي 3 – 6 أنواع، أوزانها الجزيئية تتراوح بين 4 – 12 × 10⁵ والبعض منها انزيمات نقل البيبتيدات، وللمستلمات ألفة مختلفة للارتباط بالأدوية ولذا تظهر تأثيرا مختلفا، فمثلا ارتباط البنسلين الى احد المستلمات يمكن ان يؤدي الى استطالة الخلية, واخر يؤدي الى تحلل الخلايا. والبروتينات الرابطة للبنسلين هي تحت السيطرة الكروموسومية في أغلب الأحيان وحدوث الطفرات يمكن ان يؤدي الى تغيير عددها او كمياتها او الفتها نحو مضادات اللاكتام.
• بعد الارتباط الى المستلمات يحدث منع لتفاعل نقل البيبتيدات Transpeptidation ويغلق تخليق الببتيدوكلايكان، يلي ذلك ازالة او تثبيط الانزيمات المحللة الذاتية في الجدار، ولكنه يؤدي الى نشاط الانزيمات المحللة للخلايا في البيئات المتوازنة تنافذيا، اما في البيئات ذات الضغط التنافذي العالي فان الجبيلات Protoplasts الناتجة من البكتريا الموجبة لصبغة كرام و Sphaeroplasts الناتجة من البكتريا السالبة لصبغة كرام يمكن ان تبقى حية كخلايا هشة وتستمر الفعاليات الاخرى مثل تخليق البروتينات والحوامض النووية وغيرها لمدة من الزمن.

ان تثبيط البنسيلينات والسيفالوسبورينات Cephalosporins لإنزيمات نقل البيبتيدات ربما يعود الى تشابه المضادات مع مادة الأساس للإنزيمات (Acyl - D - alanyl - D – alanine) مما يؤدي الى فقدان الاخير من السلسلة البيبتيدية الخماسية التي تكون الاتصالات العرضية. والاختلاف في تأثيرها في البكتريا السالبة والموجبة لصبغة كرام يشير الى اختلاف تراكيب الجدران مثل كمية الببتيدوكلايكان، ووجود لصبغة كرام يشير الى اختلاف تراكيب الجدران مثل كمية الببتيدوكلايكان، ووجود المستلمات، والدهون وطبيعة الاتصالات العرضية وفعالية الانزيمات المحللة الذاتية وكل هذه تؤثر على نفوذ المضاد وارتباطه وفعاليته.

• يثبط بتخليق حامض التيكوئيك، لذلك فهو يثبت البكتريا الموجبة لصبغة كرام الحاوية عليه.
• ومن المضادات الاخرى المؤثر على الجدار الخلوي Vancomycin , Cycloserineتنمضادات الاخرى المؤثر على الجدار الخلوي ت البكتريا الموجبة لصبغة كرام الحاوية عليه.
• رتباطه وفعاليته.لايكان، ووجود لصبغة كرام يش بعض المضادات تؤثر على عمليات تخليق الجدران الخلوي في مراحل مبكرة التي تتم في السايتوبلازم لذلك كان لابد للمضادات ان تدخل الخلايا لممارسة دورها ومنها Bacitracin , Teicoplanin , Vancomycin , Ristocetin.

التأثير على الأغشية الخلوية

يعد الغشاء الخلوي الحد الفاصل بين الحياة داخل الخلية والبيئة غير الحية خارجها، ويساهم في الحفاظ على البيئة الخلوية بشكل متوازن نظراً لنفاذية ونضوحيته الانتخابية، وعند تدمير الأغشية الخلوية واضطراب سلامتها تخرج الجزيئات الخلوية والايونات مؤدية الى الاضرار بالخلية وربما موتها.

تختلف الأغشية الخلوية في البكتريا عنها في الفطريات واللبائن لذلك كان من السهل تدميرها دون التأثير على المضيف مقدمة بذلك أهداف انتقائية فمثلا مضادات Polymyxins تؤثر على البكتريا السالبة لصبغة كرام اذ تدمر المركب Phosphatidylethanolamine ، في حين ان Polyenes تؤثر في الفطريات اذ ترتبط الى الستيرولات التي توجد في أغشية الخلايا الفطرية ولا توجد في الخلايا البكتيرية.
كما ان المنظفات والمضادات المشابه والتي تحوي على مجاميع محبة للماء واخرى كارهة للماء يمكن ان تؤدي الى اضطراب الأغشية الخلوية وبالتالي قتل الخلايا.

اما المضادات الحاملة او الناقلة للأيونات Ionophores تؤدي الى اضطراب وظائف الأغشية الخلوية وذلك لانحشارها في تركيب الغشاء مما يؤدي الى حركة وانتشار ايونات معينة، فمثلا المضاد Valinomycin يساعد في نقل ومرور ايونات البوتاسيوم. ان انحشار مثل هذه المضادات الحيوية يمكن ان يؤدي الى تكوين قنوات ايونية كما في المضاد المذكور، او تكون ممرات وثقوب محبة للماء مما يسهل مرور الجزيئات الخلوية. ومضادات اخرى تكون بمثابة مواد حاملة للمواد الذائبة في الدهون.

الغشائي الذي يكون ضروريا لعملية الفسفرة التأكسدية وغيرها من الوظائف المتعلقة بالجهد الكهربائي الغشائي. وبعضها لا تكون متخصصة وانما تكون عامة للأغشية الخلوية لذلك لا تستعمل نظراً لسميتها في الإنسان والحيوان.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .