أكسيد النيتريك.. سلاح محتمل لمواجهة البكتيريا المسببة لعدوى الجروح

طور باحثون طريقة تجريبية لمكافحة العدوى البكتيرية باستخدام غاز أكسيد النيتريك الذي يطلقه الجسم، بعد نجاح جسيمات متناهية الصغر تطلق الغاز تدريجياً في رفع معدلات بقاء يرقات حشرات مصابة بالبكتيريا، في نتائج تمهد لتطوير مستحضرات جديدة لعلاج الجروح والتهابات الجلد.

وأظهرت التجارب، التي أجراها علماء بجامعة ريدينج في بريطانيا، نجاة نحو 90% من يرقات عثة الشمع المصابة بعدوى بكتيرية، بعد تلقي الجسيمات المطوَّرة، مقارنة بنحو 60% من اليرقات التي لم تتلق العلاج، ما يشير إلى قدرة هذه التقنية على الحد من الآثار القاتلة للعدوى داخل الكائنات الحية.

ونشرت النتائج، في دورية Journal of Drug Delivery Science and Technology، بمشاركة باحثين من جامعة الفارابي الوطنية في كازاخستان، في إطار الجهود الرامية إلى تطوير وسائل جديدة لمكافحة البكتيريا مع تزايد مشكلة مقاومتها للمضادات الحيوية.

أكسيد النيتريك غاز ينتجه الجسم بصورة طبيعية، ويشارك في عدد من العمليات الحيوية، منها تنظيم تدفق الدم والاستجابات المناعية، كما يمتلك خصائص مضادة للميكروبات؛ إذ يستطيع التأثير في مكونات خلوية متعددة داخل البكتيريا، وهو ما يجعله مرشحاً لتطوير مستحضرات تعمل بآليات مختلفة عن كثير من المضادات الحيوية المستخدمة حالياً.

لكن الاستفادة الطبية من الغاز تواجه عقبة رئيسية تتمثل في سرعة تحلله وقصر عمره، ما يصعّب الاحتفاظ به، وإيصاله إلى موقع العدوى بتركيز فعال ولمدة كافية.

ولتجاوز هذه المشكلة، طور الباحثون جسيمات متناهية الصغر قادرة على تخزين أكسيد النيتريك وإطلاقه تدريجياً على مدار عدة ساعات، بدلاً من فقدانه سريعاً بعد استخدامه، بما يسمح بإطالة فترة تعرض البكتيريا لتأثيره المضاد للميكروبات.

وقال الباحث الرئيسي للدراسة، فيتالي خوتوريانسكي، أستاذ الصيدلة بجامعة ريدينج، إن تزايد صعوبة القضاء على البكتيريا باستخدام المضادات الحيوية يفرض الحاجة الملحة إلى تطوير مستحضرات تعتمد على آليات مختلفة.

وأوضح أن أكسيد النيتريك يهاجم الميكروبات عبر مسارات متعددة في الوقت نفسه، ما قد يجعل تطوير مقاومة ضده أكثر صعوبة، مشيراً إلى أن التحدي الأساسي يتمثل في إيجاد وسائل تتيح تخزين الغاز وإطلاقه ببطء.

ولاختبار فاعلية التقنية، أصاب الباحثون يرقات عثة الشمع ببكتيريا مسببة لالتهابات الجلد، ثم حقنوا اليرقات بالجسيمات التي تطلق أكسيد النيتريك بعد ساعة واحدة من حدوث العدوى.

وتابع الباحثون اليرقات لمدة 3 أيام لرصد معدلات البقاء، ولاحظوا أن معظم الوفيات بين اليرقات غير المعالَجة وقعت خلال الساعات الأربع والعشرين الأولى، بينما ارتفعت فرص النجاة بصورة ملحوظة لدى المجموعة التي تلقت العلاج التجريبي.

وفي اختبارات معملية منفصلة، أظهرت الجسيمات قدرة كبيرة على خفض أعداد البكتيريا؛ إذ سجلت العينات المعالَجة بعد يوم واحد أعداداً بكتيرية أقل بما يتراوح بين 10 آلاف و100 ألف مرة مقارنة بالعينات التي لم تتلق العلاج.

وتشير هذه النتائج إلى أن نظام الإطلاق التدريجي للغاز يمكن أن يوفر تأثيراً مضاداً للبكتيريا داخل المختبر، إلى جانب تحسين فرص البقاء في نموذج حيواني مصاب بالعدوى.

وقال خوتوريانسكي إن أهمية النتائج لا تقتصر على إثبات قدرة الجسيمات على قتل البكتيريا في ظروف المختبر، بل تمتد إلى إظهار تأثيرها في كائن حي مصاب، وهو ما يمثل خطوة إضافية نحو تقييم إمكاناتها العلاجية.

وتزن اليرقة الواحدة نحو ربع جرام، لكنها تمتلك جهازاً مناعياً فطرياً يشترك في بعض خصائصه مع جهاز المناعة البشري، ما يتيح استخدامها لدراسة استجابة الكائنات الحية للعدوى، وتقييم فاعلية المركبات المضادة للميكروبات.

ويسمح هذا النموذج بإجراء اختبارات أولية للسلامة والفاعلية داخل كائن حي، بدلاً من الاقتصار على التجارب المعملية التي لا تعكس بالضرورة التعقيدات البيولوجية المصاحبة للعدوى.

ولا تعني النتائج أن الجسيمات أصبحت جاهزة للاستخدام الطبي؛ إذ إن الاستجابة للعلاج في يرقات الحشرات لا تكفي للتنبؤ بفاعليته، أو سلامته لدى البشر، خاصة مع الاختلافات الكبيرة في الجهاز المناعي والأنسجة وطبيعة العدوى.

ولا تزال هناك حاجة إلى دراسات إضافية لتحديد الجرعات المناسبة، وتقييم التأثيرات المحتملة على الخلايا البشرية، واختبار قدرة الجسيمات على توصيل أكسيد النيتريك إلى الجروح المصابة بصورة آمنة وفعالة.