تتطور مقاومة الكائنات الحية الدقيقة للمضادات الحيوية منذ أكثر من ملياري سنة، ويتم توزيعها على نطاق واسع بين مختلف ممثلي عالم الأحياء الدقيقة، وتلعب الإنزيمات البكتيرية دورًا رئيسيًا في ظهور المقاومة.
ما هي الإنزيمات البكتيرية
يعتمد تصنيف هذه الإنزيمات على مشاركتها في آليات كيميائية حيوية مختلفة؛ تعديل الإنزيمات التي تعمل كأهداف للمضادات الحيوية والتعديل الإنزيمي للأهداف داخل الخلايا والتحويل الأنزيمي للمضادات الحيوية وتنفيذ تفاعلات التمثيل الغذائي الخلوي.
وترتبط الآليات الرئيسية لتطوير المقاومة بتطور العائلات الفائقة للإنزيمات البكتيرية بسبب تنوع الجينات التي ترميزها، وتُعرف مجموعة كل جينات مقاومة المضادات الحيوية بالمقاومة، ويكون عشرات الآلاف من الإنزيمات وطفراتها التي تنفذ آليات مختلفة للمقاومة تشكل مجتمعًا جديدًا يسمى “الإنزيم”، ويسمح تحليل التركيب والخصائص الوظيفية للأنزيمات، والتي هي أهداف لفئات مختلفة من المضادات الحيوية بتطوير استراتيجيات جديدة للتغلب على المقاومة.
العلاقة بين البكتيريا والإنزيمات
لقد طورت البكتيريا آليات مقاومة لعملها السام، وقد تحدث المقاومة كعملية تكيفية لا علاقة لها ببنية المضاد الحيوي أو تتطور نتيجة لانتقاء سلالات مقاومة من الكائنات الحية الدقيقة تحت تأثير المضادات الحيوية، وقد أدت العوامل البشرية المنشأ المرتبطة باستخدام المضادات الحيوية في الطب، وخاصة في الزراعة منذ منتصف القرن العشرين إلى تطور كبير في آليات المقاومة، وانخفض الوقت المستغرق لتطوير المقاومة للأدوية الجديدة بشكل كبير.
إن دور الإنزيمات البكتيرية في تطوير المقاومة متعدد الاستخدامات ويتضمن عدة آليات رئيسية، وتعمل الإنزيمات المشاركة في التخليق الحيوي لجدار الخلية، وكذلك تخليق الأحماض النووية والمستقلبات، كهدف مباشر للمضادات الحيوية، وترتبط آلية المقاومة بالتغيرات الهيكلية في هذه الإنزيمات، وترتبط آلية أخرى بالتعديل الإنزيمي للعناصر الهيكلية المتأثرة بالمضادات الحيوية.
وعلى سبيل المثال، تعديل الريبوسومات بواسطة ميثيل ترانسفيرازات، وتقوم مجموعة كبيرة من الإنزيمات بتعديل أو تدمير بنية المضادات الحيوية عن طريق تعطيلها، وتعتبر الإنزيمات التي تحفز عمليات التمثيل الغذائي وتعديل AMDs في شكل عقاقير أولية تشارك أيضًا في تطوير المقاومة.
ويعرف بأنه عادة ما تنتمي الإنزيمات البكتيرية التي تحدد المقاومة إلى عائلات كبيرة كبيرة، ونشأ العديد منهم من إنزيمات كان لها في الأصل وظائف أخرى، وغالبًا ما يتم تحديد الجينات المسؤولة عن تخليق هذه الإنزيمات وتنوعها الطفري على عناصر وراثية متحركة، مما يضمن الانتشار السريع للمقاومة بين الكائنات الحية الدقيقة.
