الذهب قد يكون السلاح السري "غير المتوقع" ضد أزمة صحية تؤرق العلماء!

ومن خلال نسج الذهب إلى جزيئين بمستويات متناقضة من الالتصاق الكهروستاتيكي، بنى الفريق جسيما لديه القدرة على إحداث ثقوب في دفاعات العديد من مسببات الأمراض البكتيرية الشائعة، دون التعلق بإلحاق الضرر بالأنسجة المحيطة.

وللوهلة الأولى، قد لا يبدو الذهب كعلاج واضح لقتل الجراثيم. ونظرا لتقليله إلى غبار دقيق نانوي، فإن هذا العنصر ذو الوزن الثقيل قادر على إحداث بعض الأضرار الجسيمة.

وتتمثل إحدى الطرق التي تدير بها جزيئات الذهب النانوية هذا، في تسهيل التفاعلات الكيميائية التي تطلق أنواعا من الأكسجين قادرة على إتلاف الحمض النووي. وهناك طريقة أخرى وهي التدخل في أغشية الخلايا، ما يجعلها أكثر قابلية للاختراق للمواد السامة المختلفة، مثل المضادات الحيوية. ويمكنها أيضا امتصاص الضوء من الليزر بكفاءة عالية، وتسخين محيطها.

إقرأ المزيد

العلماء يبتكرون دواء ثوريا يستهدف البكتيريا الخارقة المقاومة للمضادات الحيوية

ولسوء الحظ، لا تميز هذه الطرق المفيدة لتنظيف العدوى دائما البكتيريا عن المضيف، ما يعرّض خلايانا للخطر من علاجات جزيئات الذهب النانوية. وما نحتاجه هو وسيلة لتشجيع البكتيريا على جمع أكبر قدر ممكن من الذهب، مع ضمان أن خلايانا لا تفعل الشيء نفسه.

وفي السنوات الأخيرة، تلاعب المهندسون بسلوك جزيئات الذهب النانوية بطريقتين. الأولى: التحكم بدقة في حجمها. ويساعد إبقاء الجسيمات أقل من 2 نانومتر على انزلاق الجسيمات عبر الكليتين بشكل أفضل، ما يؤدي إلى خروج أسرع من أجسامنا. 

والثانية هي دمج تركيبات كيميائية "لزجة" تسمى الروابط، ما يمنحها ميزات مختلفة تتيح تتبعها بسهولة أو تساعد في التحكم في شكل الجسيمات.

وفي هذه الحالة، من خلال تطبيق يجند موجب الشحنة على العناقيد، يأمل الفريق في أن تجذب الخلايا البكتيرية ذات الشحنة السالبة الذهب مثل السترة التي تجذب شعر القطط.

ويساهم التغيير والتبديل الإضافي للجسيمات لجعلها أقل عرضة للتأثير على جسم المضيف، في قطع شوط طويل في تحويل العلاج بالذهب إلى واقع إكلينيكي. ولكن الدراسات السابقة لم يحالفها الحظ في تغطية الجسيمات النانوية الذهبية بأي شيء أكثر من مجرد رابط من نوع واحد، حيث تميل طرق دمج الروابط مع المواهب المختلفة إلى أن تكون غير متوافقة.

إقرأ المزيد

طبيب يكشف متى نتوقف عن تناول المضادات الحيوية

وهذه المرة، كان لدى الفريق صيغة فائزة، تعتمد على مزيج من مركب موجب الشحنة يسمى بيريدينيوم وzwitterion، وهو مركب له مجموعات موجبة وسالبة الشحنة.

ويساعد البيريدينيوم في جعل الذهب أكثر جاذبية للبكتيريا. واختير zwitterion بناء على الدراسات السابقة التي أظهرت تحسنا في الاستقرار وزيادة التوافق مع الأنسجة الحيوانية.

واختبرت على بكتيريا Staphylococcus epidermidis (MRSE) المقاومة للميثيسيلين، وكان للكتل النانوية الذهبية المعززة تأثير واضح على قدرة البكتيريا على التجمع. كما أنها تولد أنواعا من الأكسجين التفاعلية، وأثرت على سلامة أغشيتها.

والأفضل من ذلك، عند تناول جرعات مختلفة من المضادات الحيوية، انخفض عدد البكتيريا. وفي إحدى الحالات، انخفضت الجرعة المطلوبة لمنع نمو MRSE بأكثر من 100 ضعف.

وساعدت الاختبارات التي أجريت على الفئران المصابة بالتهابات الجلد MRSE، في التأكيد على أن جزيئات الذهب ساعدت في الشفاء دون أن تتسكع لتصبح مصدر إزعاج.

وتعد زيادة مقاومة المضادات الحيوية إحدى المشكلات الأكثر إلحاحا في الطب الحديث، حيث تهدد بجعل بعض أكثر دفاعاتنا قيمة ضد العدوى، عديمة الفائدة.

ونشر هذا البحث في مجلة العلوم الكيميائية.

المصدر: ساينس ألرت