ساکارین، یک شیرین‌کننده مصنوعی رایج، ممکن است به‌زودی نقش تازه‌ای در دنیای پزشکی ایفا کند. پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که این ترکیب می‌تواند برخی از خطرناک‌ترین باکتری‌های جهان را از بین ببرد.
به گفته پروفسور رونان مک‌کارتی از دانشگاه برونل لندن که این پژوهش را رهبری کرده است:
«مقاومت آنتی‌بیوتیکی یکی از بزرگ‌ترین تهدیدها برای پزشکی مدرن است. روش‌هایی مانند کشیدن دندان یا درمان سرطان اغلب به آنتی‌بیوتیک‌ها برای پیشگیری یا درمان عفونت وابسته‌اند، اما پزشکان به‌طور فزاینده‌ای با مواردی مواجه می‌شوند که داروها دیگر اثربخش نیستند.»
گسترش مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها
در سال ۲۰۱۹، مقاومت ضدمیکروبی (AMR) باعث مرگ ۱.۲۷ میلیون نفر شد و در مجموع نزدیک به پنج میلیون مرگ به عفونت‌های مقاوم مربوط بود.
دو مورد از خطرناک‌ترین باکتری‌ها عبارتند از:
- Acinetobacter baumannii
- Pseudomonas aeruginosa
این باکتری‌ها عمدتاً در محیط‌های بیمارستانی رشد می‌کنند و اغلب در برابر اغلب آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم‌اند. سازمان بهداشت جهانی آن‌ها را جزو تهدیدهای اولویت‌دار بالا معرفی کرده است، به‌ویژه برای بیمارانی با سیستم ایمنی ضعیف.
ساکارین چگونه باکتری‌ها را نابود می‌کند؟
پروفسور مک‌کارتی در ادامه می‌گوید:
«در یک پژوهش هیجان‌انگیز، تیم ما یک ماده ضد میکروبی جدید را شناسایی کرده است: ساکارین. این ماده دیواره‌های باکتری‌های بیماری‌زا را می‌شکند، باعث تغییر شکل و در نهایت ترکیدن آن‌ها شده و در نتیجه باکتری‌ها را می‌کشد.»
این تخریب فیزیکی، امکان نفوذ آسان‌تر آنتی‌بیوتیک‌ها به درون باکتری را فراهم می‌سازد و اثربخشی داروهای رایج را افزایش می‌دهد.
بیش از یک قرن استفاده، اما تأثیر ناشناخته بر باکتری‌ها
ساکارین بیش از صد سال است که در صنایع غذایی استفاده می‌شود و برای مصرف انسانی بی‌خطر شناخته شده است. اما تاکنون تأثیر مستقیم آن بر باکتری‌ها به‌درستی مشخص نبود.
آشوب در DNA باکتری‌ها
مطالعه نشان می‌دهد که تأثیر ساکارین فقط محدود به دیواره سلولی نیست. این ماده درون سلول‌های باکتری نیز آشوب ایجاد می‌کند.
باکتری‌های تحت درمان، به جای تقسیم شدن، کشیده و نازک می‌شوند. DNA آن‌ها به‌طور غیرقابل کنترل و از نقاط غیرمعمول شروع به تکثیر می‌کند. معمولاً این فرآیند از محل خاصی به نام ori آغاز شده و در نقطه‌ای به نام ter پایان می‌یابد. اما پس از درمان با ساکارین، محققان شاهد تعداد غیرمنتظره‌ای از نقاط ori و ter بودند، که نشان‌دهنده تکثیر نامنظم DNA است.
این اختلال ممکن است به دلیل فعال شدن سیستم‌های ترمیم DNA باشد که از محل آسیب‌دیده شروع به تکثیر می‌کنند، نه از نقطه طبیعی آغاز.
تضعیف دیواره دفاعی باکتری‌ها
ساکارین همچنین در عملکرد پروتئین‌ها و مسیرهایی که در ساخت و حفاظت از غشای سلولی دخیل‌اند، اختلال ایجاد می‌کند. در نتیجه، باکتری‌ها دچار برآمدگی‌های عجیبی می‌شوند که در نهایت می‌ترکند و سلول را می‌کُشند؛ پدیده‌ای شبیه به تأثیر آنتی‌بیوتیک‌های قوی مانند β-lactam.
نابودی بیوفیلم‌ها و سویه‌های مقاوم
باکتری‌ها اغلب برای محافظت از خود بیوفیلم تشکیل می‌دهند؛ لایه‌هایی چسبناک که مانع نفوذ آنتی‌بیوتیک‌ها می‌شوند. ساکارین نه‌تنها از تشکیل این لایه‌ها جلوگیری می‌کند، بلکه می‌تواند بیوفیلم‌های موجود را نیز تخریب کند — حتی بیوفیلم‌های چند‌میکروبی که درمانشان دشوارتر است.
در باکتری مقاومی مثل A. baumannii، ساکارین نفوذ آنتی‌بیوتیک‌ها را افزایش داد. ترکیب ساکارین با آنتی‌بیوتیک‌های کرباپنم نتایج درمانی بسیار قوی‌تری به همراه داشت و مقاومت باکتریایی به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت.
درمان زخم‌ها با ژل ساکارین
در گامی عملی، پژوهشگران ساکارین را درون هیدروژل قرار داده و آن را روی زخم‌های سوختگی در مدل آزمایشگاهی با پوست خوک اعمال کردند. این ژل عملکرد بهتری نسبت به پانسمان‌های نقره‌ای نشان داد و میزان عفونت‌های باکتریایی را به‌شدت کاهش داد.
پروفسور مک‌کارتی افزود:
«شیرین‌کننده‌های مصنوعی در بسیاری از غذاهای رژیمی و بدون قند یافت می‌شوند. ما دریافتیم که همین ترکیباتی که در قهوه یا نوشیدنی‌های بدون قند مصرف می‌کنید، می‌توانند درمان باکتری‌های بسیار خطرناک را آسان‌تر کنند.»
چالش جهانی مقاومت آنتی‌بیوتیکی
جهان ممکن است به‌زودی با آینده‌ای روبرو شود که در آن آنتی‌بیوتیک‌ها دیگر قادر به درمان عفونت‌ها نیستند. زیرا استفاده بی‌رویه از آنتی‌بیوتیک‌ها در پزشکی و دامداری باعث مقاوم شدن باکتری‌ها شده است.
در حالی که باکتری‌ها به سرعت در حال تطبیق و یادگیری راه‌های مقابله با داروها هستند، کشف آنتی‌بیوتیک‌های جدید نیز با سرعت مناسبی پیش نمی‌رود. این وضعیت درمان بیماری‌های ساده را پیچیده و حتی مرگبار می‌کند.
«این شرایط بحرانی است و ما به‌شدت به داروهای جدید برای درمان عفونت‌های مقاوم نیاز داریم — ساکارین می‌تواند یک مسیر درمانی جدید و امیدوارکننده باشد.»
— پروفسور مک‌کارتی
این تحقیق در نشریه EMBO Molecular Medicine منتشر شده است.
