د محمد جمال الدين يكتب: «البيوفيلم» ومقاومة البكتيريا للمطهرات

باحث بمعهد بحوث الصحة الحيوانية – معمل أسيوط – مركز البحوث الزراعية – مصر

البيوفيلم هو تجمع معقد للكائنات المجهرية يتسم بإفراز بوليمرات خارج خلوية ولاصقة. البيوفيلم ليس مجرد طبقات طينية بكتيرية بل أنظمة بيولوجية؛ تنظم البكتيريا نفسها في مجتمع وظيفي منسق يمكن أن يلتصق بالأسطح، وقد يشتمل على نوع واحد أو مجموعة متنوعة من الكائنات الحية الدقيقة. يمكن أن تشترك بكتيريا البيوفيلم في العناصر الغذائية وتكون محمية من العوامل الضارة في البيئة، مثل الجفاف والمطهرات والمضادات الحيوية والجهاز المناعي للجسم المضيف.

يبدأ البيوفيلم عادة بالتشكل عندما تلتصق بكتيريا حرة السباحة بالسطح ففي العادة، يبلغ حجم خلية البكتيريا نحو 1 ميكروميتر في الاتجاه الطولي. إلا إنها تميل إلى الانكماش في الغشاء الحيوي الرقيق ليبلغ طولها 60-80% من طولها الأصلي. وبهذه الطريقة، يتبين أن البكتيريا تغير حالة معيشتها، إذ تكيف نفسها للعيش في حالة موفرة للطاقة، حتى تتمكن من البقاء.

عملية تكوين الاغشية الحيوية الرقيقة (البيوفيلم) هي عملية ديناميكية وتعتمد أولي مراحل تكون الاغشية الحيوية الرقيقة مبدئيا علي:

• البكتيريا الحية المستقلة التي يتعرض لها السطح الصلب.
• الاهداب او السياط البكتيرية.
• العمليات الفيزيائية وعمليات الامتزاز الكيميائي والقوي الهيدروديناميكية.

اغشية البيوفيلم ليست مجرد طبقات أحادية متجانسة حيث انه بمرور الوقت تتواجد قنوات مائية تسمح بنقل العناصر الغذائية الأساسية والاكسجين الي الخلايا التي تنمو داخل الغشاء الحيوي. ينمو البيوفيلم تدريجيا عن طريق انقسام الخلايا وبناء خلايا جديدة. اّخر مرحلة في تكون البيوفيلم تعهد بالتطور وهي تمثل الفترة الي يكون قد اكتمل فيها تأسيس البيوفيلم, حينها يمكن للبيوفيلم أن يتغير فقط من ناحية الشكل والحجم.

تطور البيوفيلم يسمح للخلايا البكتيرية ان تصبح أكثر مقاومة للمطهرات والمضادات الحيوية.

بالنسبة للبكتيريا فان هناك فوائد عديدة من تكوينها للبيوفيلم مثل:

• الحماية من المطهرات والمضادات الحيوية.
• التواصل بين الخلايا داخل اغشية البيوفيلم.
• القدرة على البقاء في ظروف بيئية مختلفة.

أما المطهرات فهي مواد كيميائية موضعية توضع على الجلد أو السطح للتعقيم وقتل الجراثيم، وأشهر أنواع المطهرات هي الكحول ومشتقاته مثل الكلورهيكسيدين، والمشتقات من اليود مثل البيتادين، فضلا عن مواد أخرى متداولة مثل الديتول والصابون وغيرهما.

ولكن كما هو الحال مع المضادات الحيوية يمكن أن تنشأ مقاومة للمطهرات. إما نتيجة حدوث طفرة في الميكروب او انتقال المادة الوراثية له بطريقه ما. وهذا غالبا ما يتم داخل البيوفيلم حيث توفر أغشية البيوفيلم الحماية للكائنات الحية الدقيقة التي تتكون منها ضد المطهرات والمضادات الحيوية.

وثبت أن استخدام مطهرات منتهية الصلاحية أو استخدامها على مدى طويل أو بتركيزات اقل من المطلوب قد تؤدي الي مقاومه الميكروبات للمطهرات. احيانا توجد علاقة ما بين مقاومه الميكروب لكلا من المطهرات والمضادات الحيوية.

كمثال الكلور يعد أحد أكثر تقنيات التطهير شيوعًا للتحكم في مخاطر الكائنات الحية لكن وبالرغم من معالجه المياه بالكلور تم اكتشاف وجود انواع من البكتيريا تنمو وتتكاثر في المياه المعالجة بالكلور مما يؤكد تحمل ومقاومة هذه البكتيريا للكلور.

الاستخدام المطول للمطهرات والاستخدام المتكرر والجرعات الغير صحيحه والتركيزات المنخفضة للمطهر قد يؤدى إلى زيادة المقاومة بين انواع البكتيريا وايضا تقليل فعالية هذه المطهرات مع تكون البيوفيلم مؤديا الى اكتساب البكتيريا جينات مقاومة للمطهرات بل قد تزيد المقاومة للمطهرات والمضادات الحيوية حتى 5000 مرة لأنه يعمل على تقليل تركيز المطهر على سطح الخلية البكتيرية كما يتم تسهيل انتقال هذه الجينات داخل البيوفيلم وتكتسب البكتيريا ليس فقط المقاومة للمواد المطهرة، بل ومقاومة المضادات الحيوية حتى من دون أن تكون البكتيريا قد تعرضت له.

انخفاض فعالية المطهرات يؤدي إلى تكاثر الميكروبات. إذا لم يتم التدخل في الوقت المناسب، فإن العلاج الطبي سيواجه تحديات ضخمة. علاوة على ذلك، ستستمر الأمراض التي تنقلها الميكروبات في الظهور حيث تتعرض الحياة والصحة لتهديد خطير.

أصبح منع ظهور سلالات جديدة شديدة المقاومة للمطهرات والمضادات الحيوية قضية استراتيجية عالمية. هناك الكثير من الابحاث التي تثير القلق إزاء الآثار المترتبة على مقاومة البكتيريا للمطهرات والمضادات الحيوية. وقد شدد تقرير للاتحاد الاوروبي نشر في وقت سابق على أهمية الاستخدام “الملائم والحكيم للمطهرات للتقليل من خطر أن تصبح البكتيريا مقاومة لكل أشكال الدفاع حيث ان مقاومة المطهرات تؤدي ليس فقط في تغيير أسلوب حياتنا وتهديد الأمن الغذائي بل تمتد الي تهديد أنظمتنا الصحية الطبية ايضا حيث ان المطهرات تعتبر الملاذ الاخير للقضاء على البكتيريا.