نقش اکسیژن در رشد مخمر کاندیدا آلبیکنس پس از درمان با آنتی‌بیوتیک

این مطالعه جدید نشان می‌دهد که اکسیژن نقش کلیدی در رشد قارچ کاندیدا آلبیکنس پس از درمان با آنتی‌بیوتیک دارد. محققان کشف کردند که باکتری‌های روده، با تولید متابولیت‌ها، می‌توانند این رشد را کنترل کنند و داروهایی مانند 5-آمینوسالیسیلیک اسید می‌توانند به بازگرداندن این مقاومت کمک کنند. این یافته‌ها اهمیت محیط میکروبیوز روده را در مدیریت عفونت‌های قارچی نشان می‌دهد.

🔬 کشف جدید پزشکان در مقابله با عفونت‌های قارچی

دریک بیس، پزشک بیماری‌های عفونی در مرکز پزشکی دانشگاه کالیفرنیا دیویس، هنگامی که به درمان بیماران مبتلا به سرطان مشغول بود، متوجه شد که سیستم ایمنی ضعیف آن‌ها خطر ابتلا به عفونت‌های میکروبی را افزایش می‌دهد. بنابراین، او داروهای آنتی‌بیوتیک و ضدقارچ پیشگیرانه تجویز کرد، اما چیزی غیرمنتظره رخ داد. با وجود این داروها، بیماران به عفونت‌های تهدیدکننده زندگی ناشی از قارچ کاندیدا آلبیکنس مبتلا شدند.

پس از بررسی این موضوع، بیس کشف کرد که آنچه به نظر می‌رسید یک مورد مقاوم نسبت به کاندیداز باشد، در واقع شکست مکانیسم حفاظتی به نام مقاومت به کلونی‌سازی بود. این پدیده به این معنی است که میکروبیوتای طبیعی روده از ورود پاتوژن‌ها و رشد میکروب‌های فرصت‌طلب جلوگیری می‌کند. هنگامی که تعادل روده تحت تأثیر آنتی‌بیوتیک‌ها قرار می‌گیرد، دفاع‌های باکتریایی کاهش می‌یابد و این امر موجب می‌شود که پاتوژن‌هایی مانند کاندیدا آلبیکنس بتوانند رشد کنند.

عفونت‌های عمیق کاندیدا آلبیکنس که به جریان خون می‌رسند، یکی از شایع‌ترین عفونت‌های بیمارستانی هستند و نرخ مرگ و میر آن‌ها 49 درصد است. با این حال، مکانیزم رشد این قارچ کماکان ناشناخته است. در مطالعه‌ای که در نشریه Cell Host and Microbe منتشر شد، بیس و همکارانش نشان دادند که اکسیژن منبع کلیدی است که رشد قارچ را در محیط روده‌ای پس از درمان با آنتی‌بیوتیک ترویج می‌دهد. این یافته می‌تواند راه را برای بهبود اقدامات پیشگیرانه و درمانی برای کنترل رشد کاندیدا آلبیکنس در افراد آسیب‌پذیر هموار کند.

🌱 تأثیر باکتری‌های روده‌ای بر کاندیدا آلبیکنس

محققان قبلاً نشان داده‌اند که در روده‌های موش‌های سالم، عوامل مختلف به دقت رشد کاندیدا آلبیکنس را کنترل می‌کنند. این قارچ به کربوهیدرات‌ها و الکل‌های قندی نیاز دارد، که هر دو مورد مصرف باکتری‌هایی مانند کلسترییدی‌ها قرار می‌گیرند. همچنین کلسترییدی‌ها اسیدهای چرب زنجیره کوتاه تولید می‌کنند که رشد کاندیدا آلبیکنس را مهار می‌کند. وقتی محققان با استفاده از آنتی‌بیوتیک‌ها کلسترییدی‌ها را از بین بردند، کاهش مقاومت به کلونی‌سازی در برابر کاندیدا آلبیکنس مشاهده شد. همچنین مشخص شده است که تلاش برای بازگرداندن دفاع‌ها در برابر کاندیدا آلبیکنس با گونه‌های باکتری پروبیوتیک که به آنتی‌بیوتیک‌های تجویز شده حساسیت دارند، مؤثر نیست.

🚀 راهبرد جدید در درمان عفونت

بیس نیاز به یک استراتژی جایگزین داشت. او با آندریاس بوملر، میکروب‌شناس دانشگاه کالیفرنیا دیویس، همکاری کرد تا بررسی کند که آیا محروم کردن کاندیدا آلبیکنس از منابع در حین درمان آنتی‌بیوتیکی می‌تواند رشد آن را کاهش دهد. این تیم ابتدا دامنه متابولیت‌های مورد استفاده کاندیدا آلبیکنس را تحلیل کردند و با مقایسه محتوای روده موش‌های آلوده به کاندیدا آلبیکنس و موش‌های سالم، کربوهیدرات‌ها و قندهای الکلی را شناسایی کردند که در حضور قارچ کاهش یافته بودند. سپس، محققان بررسی کردند که آیا باکتری‌ها می‌توانند این منابع را برای کاهش رشد کاندیدا آلبیکنس پس از تخلیه فلور روده تجزیه کنند یا خیر.

💡 نقش اکسیژن در حفظ تعادل روده

هنگامی که محققان با متغیرهای مختلف این آزمایش‌ها را بررسی کردند، بیس به نکته‌ای کلیدی رسید. روده‌های سالم اکسیژن کمی دارند و باکتری‌های روده متابولیت‌هایی تولید می‌کنند که به گیرنده‌های سلول‌های روده‌ای متصل می‌شوند و سیگنال کم‌بودن سطح اکسیژن را ارسال می‌کنند. درمان با آنتی‌بیوتیک‌ها این مولکول‌های ضروری را تخلیه می‌کند و در نتیجه سطح اکسیژن روده افزایش می‌یابد. با توجه به این نکته، نویسندگان فرض کردند که یک محیط غنی از اکسیژن می‌تواند به کاندیدا آلبیکنس این امکان را بدهد که از منابع جدید بعد از نابودی رقبای باکتریایی برخوردار شود. برای تأیید فرضیه‌ی خود، آن‌ها یک گروه از موش‌های تحت درمان آنتی‌بیوتیکی را با ای‌کولای که می‌توانست در شرایط هوازی رشد کند، آلوده کردند و گروه دیگر را با سویه‌ای که نمی‌توانست. نتیجه این بود که محققان تعداد بیشتری از قارچ‌ها را در روده‌های غنی از اکسیژن موش‌ها مشاهده کردند.

🧪 توسعه درمان جدید

بیس اکنون در تلاش است تا یک مداخله برای بازگرداندن مقاومت به کلونی‌سازی پس از درمان آنتی‌بیوتیکی توسعه دهد. بوملر پیشتر گزارش کرده بود که مولکول 5-آمینوسالیسیلیک اسید (5-ASA) شرایط بی‌هوازی را در روده‌های موش‌هایی با کولیت بازیابی می‌کند. درمان 5-ASA قادر به بهبود مقاومت به کلونی‌سازی و کاهش رشد کاندیدا آلبیکنس بود. به طور مهم، هنگامی که آن‌ها میکروبیوم موش‌هایی که تحت درمان با آنتی‌بیوتیک و 5-ASA بودند را به موش‌هایی که فلور روده نداشتند، منتقل کردند، مشاهده کردند که مقاومت به کاندیدا آلبیکنس برقرار شده است. بیس اکنون این درمان را در مدل‌های موش‌هایی با سیستم ایمنی ضعیف و اختلالات گوارشی آزمایش می‌کند که وضعیتی مشابه آنچه در بیماران سرطانی مشاهده می‌شود، دارد.

نتایج این تحقیقات اهمیت میزبان را در حفظ مقاومت به کلونی‌سازی در مواجهه با درمان آنتی‌بیوتیکی و توسعه یک روش درمانی بدون مقاومت برجسته می‌کند. به گفته بوملر، «کاندیدا نمی‌تواند در برابر کمبود اکسیژن مقاوم شود.» با استفاده از دارویی که کمبود اکسیژن را بازگردانی می‌کند، شما این مسابقه تسلیحاتی را به پایان می‌رسانید.