बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं से बचने के लिए मनुष्य के अंदर आकार बदल सकते हैं

शोधकर्ताओं के पास एक अन्य विधि के सबूत हैं जो बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं से बचने के लिए उपयोग करते हैं। Sirirat / Shutterstock

व्यापक रूप से एंटीबायोटिक का उपयोग बड़े पैमाने पर एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया के उद्भव के लिए जिम्मेदार है, जो वर्तमान में है सबसे बड़े खतरों में से एक वैश्विक स्वास्थ्य के लिए। न केवल एंटीबायोटिक प्रतिरोध पहले से ही एक कारण बनता है अनुमानित 700,000 में एक साल में मौत हो जाती है, यह भी निमोनिया, तपेदिक और सूजाक सहित कई संक्रमण, इलाज करना कठिन। एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने से बैक्टीरिया को रोकने के बारे में जानने के बिना, यह भविष्यवाणी की जाती है कि रोके जाने योग्य रोग पैदा हो सकते हैं एक साल में 10m की मौत 2050 द्वारा।

कुछ ऐसे तरीके जिनसे बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी बन जाते हैं बैक्टीरिया के जीनोम में परिवर्तन के माध्यम से होता है। उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया एंटीबायोटिक दवाओं को बाहर पंप कर सकते हैं, या वे एंटीबायोटिक दवाओं को तोड़ सकते हैं। वे बढ़ने और विभाजित करना भी बंद कर सकते हैं, जिससे उन्हें प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए स्पॉट करना मुश्किल हो जाता है।

हालांकि, हमारा शोध एक और ज्ञात विधि पर ध्यान केंद्रित किया है जिसका उपयोग बैक्टीरिया एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बनने के लिए करते हैं। हमने सीधे दिखाया है कि बैक्टीरिया एंटीबायोटिक्स द्वारा लक्षित होने से बचने के लिए मानव शरीर में बैक्टीरिया "आकार बदल सकते हैं" - एक ऐसी प्रक्रिया जिसमें बैक्टीरिया को बढ़ने के लिए कोई आनुवंशिक परिवर्तन की आवश्यकता नहीं होती है।

वस्तुतः सभी बैक्टीरिया कोशिका की दीवार नामक संरचना से घिरे होते हैं। दीवार एक मोटी जैकेट की तरह है जो पर्यावरणीय तनाव से बचाती है और सेल को फटने से बचाती है। यह बैक्टीरिया को एक नियमित आकार देता है (उदाहरण के लिए, एक छड़ या एक गोला), और उन्हें कुशलतापूर्वक विभाजित करने में मदद करता है।

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मानव कोशिका में कोशिका भित्ति (या "जैकेट") नहीं होती है। इस वजह से, मानव प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए बैक्टीरिया को दुश्मन के रूप में पहचानना आसान है क्योंकि इसकी कोशिका की दीवार अलग-अलग है। और, क्योंकि सेल की दीवार बैक्टीरिया में मौजूद है, लेकिन मनुष्यों में नहीं है, यह हमारे सबसे अच्छे और सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले एंटीबायोटिक दवाओं जैसे पेनिसिलिन के लिए एक उत्कृष्ट लक्ष्य है। दूसरे शब्दों में, दीवार को निशाना बनाने वाले एंटीबायोटिक्स हमें नुकसान पहुंचाए बिना बैक्टीरिया को मार सकते हैं।

हालांकि, बैक्टीरिया कभी-कभी अपनी कोशिका भित्ति के बिना जीवित रह सकते हैं। यदि आसपास की स्थितियां जीवाणुओं को फटने से बचाने में सक्षम हैं, तो वे तथाकथित "एल-फॉर्म" में बदल सकते हैं, जो बैक्टीरिया होते हैं जिनके पास सेल की दीवार नहीं होती है। इन बैक्टीरिया की खोज 1935 में एमी कलिनेबर-नोबेल द्वारा की गई, जिन्होंने उन्हें लिस्टर इंस्टीट्यूट के नाम पर रखा था, जहां वह उस समय काम कर रही थीं।

एक प्रयोगशाला में, हम अक्सर एक उपयुक्त सुरक्षात्मक वातावरण बनाने के लिए चीनी का उपयोग करते हैं। मानव शरीर में, इस परिवर्तन को आमतौर पर एंटीबायोटिक दवाओं द्वारा ट्रिगर किया जाता है जो बैक्टीरिया की कोशिका दीवार, या कुछ प्रतिरक्षा अणुओं को लक्षित करते हैं - जैसे कि लाइसोजाइम, एक अणु जो हमारे आँसू में मौजूद है जो हमें जीवाणु संक्रमण से बचाने में मदद करता है।

सेल की दीवार के बिना बैक्टीरिया अक्सर नाजुक हो जाते हैं और अपना नियमित आकार खो देते हैं। हालांकि, वे हमारी प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए आंशिक रूप से अदृश्य हो जाते हैं, और पूरी तरह से सभी प्रकार के एंटीबायोटिक दवाओं के लिए प्रतिरोधी होते हैं जो विशेष रूप से सेल की दीवार को लक्षित करते हैं।

वैज्ञानिकों को लंबे समय तक संदेह था कि एल-फॉर्म स्विचिंग प्रतिरक्षा प्रणाली से बैक्टीरिया को छिपाने और एंटीबायोटिक दवाओं का विरोध करने में मदद करके आवर्ती संक्रमण में योगदान कर सकता है। हालांकि, एल-रूपों की मायावी प्रकृति और उनका पता लगाने के लिए उपयुक्त तरीकों की कमी के कारण इस सिद्धांत के लिए सबूत ढूंढना मुश्किल था।

बैक्टीरिया को देखने से आकार बदलता है

हमारा अध्ययन, नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित, विशेष रूप से आवर्तक मूत्र पथ के संक्रमण (यूटीआई) से जुड़ी जीवाणु प्रजातियों को देखा। इसमें पाया गया कि कई अलग-अलग बैक्टीरिया प्रजातियां शामिल हैं - जिनमें शामिल हैं ई. कोलाई और उदर गुहा - वास्तव में मानव शरीर में एल-रूपों के रूप में जीवित रह सकता है। यह एक ऐसी चीज है जो पहले कभी प्रत्यक्ष रूप से सिद्ध नहीं हुई है। हम बैक्टीरिया के डीएनए को पहचानने वाले फ्लोरोसेंट जांच का उपयोग करके इन डरपोक बैक्टीरिया का पता लगाने में सक्षम थे।

हमने वृद्ध रोगियों से मूत्र के नमूनों का परीक्षण किया जो कि शक्कर में उच्च पेट्री डिश में उगाकर बार-बार यूटीआई के साथ होते हैं। न केवल इस पर्यावरण ने बैक्टीरिया को फटने से बचाने में मदद की, बल्कि इसने उन नमूनों में मौजूद एल-फॉर्म बैक्टीरिया को भी अलग कर दिया। एक अलग प्रयोग में, हम एंटीबायोटिक दवाओं की उपस्थिति में जीवित ज़ेब्राफिश भ्रूण में पूरी प्रक्रिया को देख पाने में सक्षम थे।

एंटीबायोटिक को हटा दिए जाने के बाद, बैक्टीरिया एल-रूपों से वापस सेल की दीवारों के साथ अपने नियमित रूप में बदल गए। (क्रेडिट टू न्यूकैसल यूनिवर्सिटी, यूके)

महत्वपूर्ण रूप से, हमारे अध्ययन से पता चलता है कि एंटीबायोटिक्स को मानव शरीर के अधिक प्रतिबिंबित स्थितियों में परीक्षण करने की आवश्यकता है। जो वर्तमान में चिकित्सा प्रयोगशाला में उपयोग किए जाते हैं वे जीवित रहने के लिए नाजुक एल-रूपों के लिए पर्याप्त सुरक्षा प्रदान नहीं करते हैं।

इससे पहले कि हम पूरी तरह से समझ सकें कि एंटीबायोटिक प्रतिरोध के अन्य रूपों की तुलना में एल-फॉर्म स्विचिंग कितना महत्वपूर्ण है, अधिक रोगियों का उपयोग करके आगे के शोध की आवश्यकता होगी। यह जांचना भी महत्वपूर्ण होगा कि एल-फॉर्म अन्य आवर्तक संक्रमणों में क्या भूमिका निभा सकता है, जैसे कि सेप्सिस या फुफ्फुसीय संक्रमण।

अब तक, एल-रूपों में अनुसंधान एक विवादास्पद क्षेत्र रहा है, लेकिन हमारी आशा है कि ये निष्कर्ष रोग स्थितियों में एल-रूपों में अधिक शोध को प्रेरित करेंगे। हमारी आशा है कि इन निष्कर्षों से हमारे शरीर से इन डरपोक जीवाणुओं को साफ़ करने का एक रास्ता मिल जाएगा। सेल दीवार सक्रिय एंटीबायोटिक दवाओं को उन लोगों के साथ मिलाकर जो एल-रूपों को मार देंगे, एंटीबायोटिक प्रतिरोधी संक्रमणों से लड़ने का एक समाधान हो सकता है।

बैक्टीरिया के साथ हमारी लड़ाई जारी है। जैसे ही हम उनसे लड़ने के लिए नई रणनीति बनाते हैं, वे वापस लड़ने के तरीकों के साथ आते हैं। हमारा अध्ययन एक और तरीका बताता है कि बैक्टीरिया अनुकूल करते हैं कि हमें संक्रामक बीमारी के साथ हमारी निरंतर लड़ाई में ध्यान में रखना होगा।