دانشجویان علوم آزمایشگاهی یزد

جلسه ی 6

وداع با میکروب شناسی

                                                                                                             موضوع جلسه: عوامل موثر بر میکروب ها

ید : از قدیم برای ضد عفونی استفاده می شده است.

به عنوان مثال محلول ید در آب که لوگول نام دارد و در آزمایشگاه برای رنگ آمیزی گرم مورد استفاده قرار می گیرد.

ترکیبات ید (کریستال های ید) در آب حل نمی شوند مگر این که یک نمک مانند KOH در آب حل کنیم .

ید در الکل( تنتور ید): در این جا الکل یک محیط پایه برای ضدعفونی کننده ی اصلی یعنی ید است. (الکل هم ضد عفونی می کند ولی سهم ید خیلی بیشتر است).

نکته: مشکل این مواد ضدعفونی کننده این است که به نور و حرارت حساس هستند و باید در شیشه های کدر نگه داری شوند و ترجیحا تازه تازه آماده شوند. این مواد در اثر حرارت الکل خود را از می دهند و غلظت ید در این ترکیبات به بیش از مقدار استاندارد می رسد که سمی خواهد بود. اثر ضد میکروبی زیادی ندارد و قدرت رنگ کنندگی زیادی دارد(وسایل و پوست بدن را رنگ می کند و به سادگی پاک نمی شود) .

به خاطر مشکلات ذکر شده ، این مواد کنار گذاشته شد و دیگر مورد استفاده قرار نمی گیرند.

ید+سورفاکتانت =یدوفور  :  مثل بتادین . این ماده فرار نیست و اثر ضدعفونی کننده ی خوبی است و اثر رنگ کنندگی کمی دارد. ولی به هر حال بعضی از باکتری ها در این ماده زنده می مانند.

 

املاح فلزات سنگین : امروزه هیچ استفاده ای ندارند. مثلا ترکیبات سرب ، نقره ، جیوه و.... . پس از آنکه سمیت این مواد به اثبات رسید استفاده از این مواد ممنوع شد.

مثلا در قدیم افراد مبتلا به سفلیس هنگامی که فرزندی به دنیا می آوردند بلافاصله درون چشم فرزندشان چند قطره نیترات دارجان می ریختند تا کور نشوند و بعدها معلوم شد که چند درصد از عامل کور شدن افراد به خاطر همین ماده بوده است. امروزه از قطره ی اریترومایسین یا ماده ی دیگری برای این منظور استفاده می کنند.

مکانیسم عمل املاح فلزات سنگین به این شیوه بود که آنزیم های مهم باکتری ها را غیر فعال می کردند خصوصا آنزیم هایی که در جایگاه فعال آنها گوگرد وجود داشت. هر آنزیم دو قسمت دارد. بخش بدنه و بخش جایگاه فعال . این املاح جایگاه های فعال را اشغال می کردند.

مثلا ترکیب جیوه در الکل یا مرکورکلر . این ماده هم به دلیل این که پایه ی الکلی دارد، فرار است و باید تازه تازه تولید شود و باید داخل شیشه ی کدر نگه داری شود و همچنین قدرت رنگ کنندگی بالایی دارد. در این مثال جیوه جایگاه فعال
آنزیم ها را اشغال می کند.

صابون ها : به دو گروه تقسیم می شوند .

 1) صابون های معمولی : اثر میکروب کشی ندارند ولی به دلیل این که حلال خوبی برای چربی ها هستند و باکتری ها معمولا در چربی موجود روی پوست حل می شوند ، با از بین بردن این لایه ی چربی میکروب ها را از سطح بدن جدا می کنند بدون این که باکتری ها آسیب ببینند. پس یک جابه جا کننده ی مکانیکی به حساب می آیند.

2) صابون های معمولی + ماده ی آنتی باکتریال : مثل صابون گوگرد . این گروه از صابون ها میکروب کش هستند و حتما با اجازه ی پزشک باید مصرف شوند. این صابون ها برای مدت خاصی هستند (حداکثر یک ماه) . این صابون ها معمولا به هنگام درمان ضایعات پوستی تجویز می شوند که پزشک ابتدا یک پماد به فرد می دهد و نیز یک صابون هم داده می شود تا محل زخم را تمیز کند. تعداد دفعات شستن اگر خیلی زیاد باشد منجر به از بین بردن فلور های مفید پوست می شود.

 

آنتی بیوتیک ها :

مواد شمیایی که با غلظت های بسیار کم اثر میکروب کشی دارند و اولین آنتی بیوتیک را الکساندر فلمین کشف کرد که پنی سیلین بود (از کپک پنی سیلین گرفته شده است که خاصیت آنتی باکتریایی داشت) . آنتی بیوتیک ها طیف گسترده ای دارند و هر فرد حداقل یک بار در زندگی خود از این مواد استفاده کرده است (به صورت مستقیم یا غیر مستقیم).

چند نکته :

سمیت انتخابی : آنتی بیوتیک ها باید بیشترین اثر میکروب کشی را روی باکتری ها داشته باشند و کم ترین اثر را بر سلول های یوکاریوت بگذارند. این مقوله برای هر آنتی بیوتیکی متفاوت است و هر چه سمیت انتخابی یک آنتی بیوتیک بیشتر باشد قدرت آن بیشتر است و بهتر خواهد بود. و هیچ موقع قرار نیست که سمیت انتخابی میکروب ها کاملا ایده آل باشد و همیشه مقداری اثر سوء خواهند داشت.

شیمیوپروفلاکسی(پروفیلاکسی) : آنتی بیوتیک ها در 90 درصد از موارد برای درمان استفاده می شوند ولی بعضی از آن ها برای پیش گیری از بیماری تجویز می شوند که به این مورد استفاده از آنتی بیوتیک ها شیمیوپروفیلاکسی گفته می شود.

1)  مثلا افرادی مستعد ابتلا به بیماری قبل از مسافرت از آنتی بیوتیک پنی سیلین استفاده می کنند . این آنتی بیوتیک تا مدتی غلظت خونی بالایی دارد و می تواند از ابتلا به بیماری جلوگیری کند.

2) یا یک فرد که تحت عمل جراحی قلب قرار می گیرد ابتدا 24 ساعت قبل از عمل مصرف آنتی بیوتیک تجویز می شود و تا مدتی بعد از عمل هم ادامه می یابد ، به این دلیل که نمی توان ریسک کرد تا خون فرد آلوده به میکروب شود و بعد از آن دارو تجویز کنیم .

3) در رماتیسم قلبی هم این پدیده(پروفیلاکسی) استفاده می شود. در این افراد با افزایش فعالیت بدنی و یا ابتلای به یک بیماری عفونی قلب نمی تواند خود را با شرایط سازگار کند و فرد دچار نفس تنگی می شود. به این افراد در ابتدای فصول سرد سال آنتی بیوتیک داده می شود تا به بیماری مبتلا نشوند .

ویژگی های آنتی بیوتیک مناسب :

1) اثر ضد میکروبی مناسبی داشته باشد(زیاد نباشد کم هم نباشد) .

2) باید داخل مایعات بدن مثل خون ، عرق ، ادرار ، مایع مغزی نخاعی و.... قابل حل باشد تا بتواند به محل مورد نظر ما برسد.

3) عوارض جانبی (site effect)کمی داشته باشد.

 مثلا در مورد گلودرد فرد پنی سیلین مصرف می کند تا عامل گلودرد را از بین ببرد ولی ممکن است دچار اسهال شود. یعنی مورد اصلی برای مصرف آنتی بیوتیک رفع درد گلو بوده ولی عوارض جانبی هم ممکن است اضافه شوند که هر چه عوارض جانبی کمتر باشد آنتی بیوتیک ارزش بیشتری خواهد داشت.

تا زمانی اریترومایسین یکی از بهترین آنتی بیوتیک ها بود ولی عیب این آنتی بیوتیک این است که عوارض گوارشی زیادی دارد و افراد با مشکلات گوارشی نمی توانند این دارو را مصرف کنند. نسل جدید این آنتی بیوتیک ، آزیترومایسین است که با معده خالی هم می توان این دارو را مصرف کرد و مشکلی نخواهد داشت. همچنین اریترومایسین بر بعضی باکتری ها اثر نداشت ولی آزیترومایسین دارد.

4) ساختمان ثابت و پایدار داشته باشند :

یک آنتی بیوتیک باید حداقل چندین ماه خاصیت خود را حفظ کند چون از زمانی که تولید می شود تا زمانی که به دست بیمار برسد ، ممکن است چندین ماه طول بکشد.

چند مورد استثنا که عوارض جانبی مصرف آنتی بیوتیک مفید است :

متوکلوپرامید داروی ضد تهوع است. عارضه ی جانبی این دارو این است که در مادران شیرده شیر را زیاد می کند که البته خوب است.

یا داروی ماینوکسیدیل اولین بار برای کاهش فشار خون استفاده شد. بعدا معلوم شد که اگر این دارو به پوست سر مالیده شود به دلیل افزایش قطر عروق سر و افزایش خونرسانی به فولیکول های مو ، از ریزش مو جلوگیری می کند. و امروزه بیشتر به اسم داروی ریزش مو شناخته می شود تا داروی فشار خون.

 

مقاومت باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک :

استافیلوکوک ها زمانی که کشف شدند بیش از 90 درصد آن ها به آنتی بیوتیک پنی سیلین حساس بودند. بعد از طی چند سال بیش از 90 درصد آن ها به این آنتی بیوتیک مقاوم شدند. ولی بعضی از باکتری ها مثل استرپتوکوک ها از زمانی که کشف شده اند تا کنون بیش از 95-96 درصد آنها به پنی سیلین حساس هستند. مشکل مربوط به باکتری های گروه اول است.

راه های مقاومت باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک :

1) ترشح آنزیم : یکی از رایج ترین راه مقابله با آنتی بیوتیک ها ترشح آنزیم است. آنزیم بتالاکتاماز که توسط برخی باکتری ها تولید می شود باعث خنثی کردن گروهی از آنتی بیوتیک ها به نام بتا لاکتام ها می شود.

2) مسیر متابولیکی فرعی : فرض کنید یک باکتری برای تولید ماده ی D به شکل زیر یک مسیری را طی می کند :

 

A à  B  à C  àD

هر کدام از فلش ها نمایانگر عمل یک آنزیم است.

اگر یک آنتی بیوتیک با عملکرد یکی از این آنزیم ها تداخل ایجاد کند ، ماده ی D مورد نیاز باکتری تولید نخواهد شد و باکتری از بین خواهد رفت. بعضی باکتری ها این توانایی را دارند که با ایجاد یک مسیر متابولیکی فرعی به ماده ی اصلی مورد نیاز دست یابند. مثلا اگر آنزیم مشخص شده در تصویر بالا دچار اختلال شود باکتری برای تولید ماده ی C می تواند یک آنزیم دیگری را فعال کند که از ماده ی A به طور مستقیم ماده ی C را تولید کند.

A   à  B  à C  à  D

 

پس آنزیم چهارمی که باکتری فعال کرده ، باعث مقاومت باکتری نسبت به آنتی بیوتیک می شود.

 

راه های غلبه بر مقاومت باکتری ها :

1) افزایش دز دارو : مثلا در مورد سرما خوردگی در ابتدا اگر هر هشت ساعت یک قرص آنتی بیوتیک مصرف شود و فایده ای نداشته باشد ، پزشک دفعه ی بعد هر هشت ساعت دو قرص آنتی بیوتیک تجویز می کند. باید دانست که مقاومت باکتریها گرچه گسترده است ولی حد و حدود مشخصی دارد . به عنوان مثال در مورد ترشح آنزیم بتا لاکتاماز ، باکتری میزان مشخصی از آن را تولید می کند که به همان میزان آنتی بیوتیک خنثی می شود . حال اگر دز داروی آنتی بیوتیک را افزایش دهیم باکتری نمی تواند میزان اضافی از آنتی بیوتیک را خنثی کند و این میزان اضافی ، اثر آنتی باکتریایی خود را خواهد گذاشت. ولی همین مقدار دز اضافی هم باید متناسب با شدت بیماری باشد .

این روش محدود است زیرا نمی توان دز دارو را بیش از مقدار استاندارد افزایش داد.

2) درمان چند دارویی : ما در شرایط خاصی نظیر مقاومت باکتری ها به آنتی بیوتیک می توانیم بیش از یک آنتی بیوتیک مصرف کنیم. این تعداد می تواند 2،3،4 و حتی 5 عدد آنتی بیوتیک باشد . مثلا در مورد بیماری سل که شش ماه تا یک سال طول می کشد ، ما درمان 5 دارویی داریم و به فرد 5 نوع آنتی بیوتیک داده می شود که اگر یک یا چند آنتی بیوتیک موثر واقع نشد ، چند داروی دیگر باشد که اثر گذار شود. (دقت کنید که افزایش انواع آنتی بیوتیک ها را با افزایش تعداد آنتی بیوتیک ها اشتباه نگیرید).

توجه کنید که وقتی گفته می شود برای یک بیماری چندین نوع آنتی بیوتیک لازم است ، باید بدانیم که برخی بیماری های باکتریایی چندین سویه دارند که هر کدام از این سویه ها به نوع خاصی از آنتی بیوتیک مقاوم اند. بنابراین برای از بین بردن سویه های مختلف این باکتری لازم است انواعی از آنتی بیوتیک ها مصرف شوند. مثلا سویه A  را با آنتی بیوتیک a ، سویه ی B را با آنتی بیوتیک b  و به همین ترتیب.

نکته: ممکن است یک باکتری به چندین نوع آنتی بیوتیک مقاوم باشد ولی باید دانست احتمال این که یک باکتری به یک نوع آنتی بیوتیک مقاوم باشد خیلی بیشتر از آن است که به دو یا چند آنتی بیوتیک مقاوم باشد. مثلا اگر احتمال مقاومت به یک آنتی بیوتیک 1/0 باشد احتمال مقاومت به دو آنتی بیوتیک 01/0 خواهد بود.

 

انواع اثر گذاری های باکتری ها :

1) آنتی بیوتیک هایی که در سنتز دیواره ی سلولی باکتری تداخل ایجاد می کنند:

بعضی آنتی بیوتیک ها مثل پنی سیلین ها یا سفالوسپورین ها در سنتز دیواره ی سلولی باکتری ها تداخل ایجاد می کنند . مثلا پنی سیلین باعث غیر فعال شدن یک آنزیم به نام کربوکسی پپتیداز می شود که در سنتز دیواره ی سلولی باکتری نقش دارد.

این آنتی بیوتیک ها بیشتر روی باکتری های گرم مثبت اثر می گذارند .

2) آنتی بیوتیک هایی که در سنتز غشای سلول باکتری تداخل ایجاد می کنند:

مثلا پلی پیکسین . این آنتی بیوتیک ها بیشتر روی باکتری های گرم منفی اثر دارند.

3) آنتی بیوتیک هایی که بر روی سنتز پروتئین ها اثر می گذارند:

گروه بسیار بزرگی هستند نظیر : کلرامفنیکل ، اریترومایسین ، تتراسایکلین ، آمینوگلیکوزید ها. این باکتری ها وسیع الطیف هستند و بر روی انواعی از باکتری ها اثر می گذارند.

نکته : آنتی بیوتیک ها از لحاظ تعداد باکتری هایی که می توانند مورد تاثیر قرار دهند به دو دسته ی وسیع الطیف و محدودالاثر تقسیم می شوند.

4) آنتی بیوتیک هایی که بر روی سنتز اسید های نوکلئیک اثر می گذارند:

مثل ریفامپین .

اما مطمئن ترین آنتی بیوتیک ها آنهایی هستند که بر روی سنتز دیواره ی باکتری ها اثر می گذارند زیرا این آنتی بیوتیک ها بر قسمتی از باکتری اثر می گذارند که مشابه این قسمت (دیواره) در سلول های یوکاریوت وجود ندارد بنابراین اگر قرار باشد این آنتی بیوتیک علاوه بر سلول باکتری به سلول بدن ما هم آسیب بزند ، محلی به نام دیواره ی سلولی در سلول های ما وجود ندارد که از آنتی بیوتیک تاثیر بگیرد.

اما در مورد پنی سیلین باید دانست که مسئله ای که مهم است حساسیت به پنی سیلین است. مثلا شوک آنافیلاکسی. اگر فردی در حد آنافیلاکسی حساسیت داشته باشد با تزریق پنی سیلین ممکن است بمیرد.

 

 

 

ARRANGMENT BY : MOHAMMAD NASIRI