دراسة كيميائية حيوية على كيفية عمل بعض مضادات الميكروبات

ملخص الدراسة:

مازالت عجلة البحث تدور بسرعة للحصول على مركبات جديدة لها القدرة على القضاء على الميكروبات الممرضة وبخاصة المقاومة للمضادات الحيوية والعقاقير المعروفة الآن.

لذا أجريت هذه الدراسة للبحث عن مركبات جديدة فعالة ضد الميكروبات الضارة وذلك من خلال مسح للعديد من المركبات المحضرة كيميائيا في معامل قسم الكيمياء الحيوية – كلية العلوم –جامعة عين شمس لمعرفة تأثيرها على الأنواع المختلفة من البكتيريا الموجبة والسالبة لصبغة جرام وكذلك الفطريات.

ومن المركبات التي تم تحضيرها وجد أن مشتقات النيتروثيوفين كاربوكسالديهيد لها نشاط بيولوجي مثبط للميكروبات وتبين أن المشتقين المحضرين معمليا NTCU و NTCPهما الأكثر فاعلية ضد البكتيريا بنوعيها الموجبة والسالبة لصبغة جرام. وقد أظهر المشتقان نشاطاً ملحوظاً ضد البكتيريا العصوية المسماة.Bacillus subtilis NRRL-B-543 وبدراسة كيفية تأثير هذين المركبين على هذه السلالة الحساسة التي اختيرت ككائن اختبار وجد أن:

1- التصوير بالميكروسكوب الإلكتروني الماسح لهذه البكتيريا أظهر عدم وجود اى تغير في شكل الخلايا البكتيرية كما لم يكن هناك زيادة معنوية فى الأحماض الأمينية فى المحلول الأيضى للخلايا المعاملة بأي من المشتقين والتي لها القدرة على الاندماج في تركيب جدار الخلية ( مثل الألانين و الجليسين ).

2- بدراسة تأثير المشتقين NTCU ، NTCP على محتوى الخلايا البكتيرية المستهدفة من الأحماض النووية والبروتينات والدهون الكلية وذلك باستخدام أدنى تركيز مثبط ومضاعفاته.(MIC, 2MIC, 4MIC) وكذلك دراسة تأثير هذا المركب على درجة الحرارة الانـتقالية لعينة قياسية نقية من الحمض النووي "" دنا"" المستخلص من خصية سمك السلمون والقواعد النيتروجينية للحمض النووي "" دنا"" أمكن التوصل إلىالأتي:

أ- التركيزات المختلفة من أي من المشتقين تسبب انخفاضا ملحوظاً في   محتوى الخلية البكتيرية من الفوسفات الحمضية الذائبة، البروتينات و الأحماض النووية ""دنا"" و""رنا"" ويزداد هذا التأثير بزيادة تركيز المشتق.بينما لم يكن هناك  تأثيرآ على محتوى الدهون الكلية في الخلية البكتيرية.

ب- المشتقان يزيدان من درجة الحرارة الانتقالية للحمض النووي “دنا"" المستخلص من خصية سمك السلمون مما يدل على احتمالية تداخل كل منهما بين جدائل الحمض.

ج- المشتقان ليس لهما أي تأثير ملحوظ على المحتوى الكلى من القواعد النيتروجينية ( البيريدين و البيريميدين )للحمض النووي ""دنا"" فى الخلايا البكتيرية ألحساسة.

3- تم معمليا إكساب البكتيريا المختبرة مقاومة ضد المشتقين وتم فصل البلازميدات التي تكسب البكتيريا هذه المقاومة بالهجرة الكهربائية على طبقة من الأجاروز وكانت النتائج كما يلي:

 أ) البكتيريا المكتسبة مقاومة ضد المشتق NTCU أظهرت فصل بلازميد واحد بطول 3 كيلو قاعدة (kb) وتم التعرف عليه مقارنة باستخدام الحمض النووي ""دنا"" الدليل.

ب) في حالةالبكتيريا المكتسبة مقاومة ضد المشتق NTCP تم فصل بلازميد واحد طوله 5, 2 كيلو قاعدة (kb).وتم فصل بلازميد بنفس الطول من البكتيريا المكتسبة مقاومة ضد المركب الأصلي NTC.ولم تعط البكتيريا النمطية أى فصل على طبقة الأجاروز مما يوضح أن اكتساب المقاومة لدى البكتيريا ضد هذه المركبات يكون عن طريق تكوين البلازميدات بالخلية البكتيرية وليس طفرة في جينات كروموسومات الخلية.

4- أوضحت الدراسة أيضا أن الفصل الكهربائي على الاكريلاميد الهلامي المتعدد للبروتينات المستخلصة من البكتيريا المكتسبة مناعة ضد المشتقين NTCU وNTCP عدم وجود أي تغيير في الأجزاء المفصولة مقارنة بالبروتينات المستخلصة من البكتيريا النمطية(الحساسة ).

تأثير المشتقين NTCU وNTCP على الخلايا الحيوانية:

1- أجريت دراسة لمعرفة مدى سمية المشتقين على فئران التجارب البيضاء(Swiss Albino mice)ووجد أن الجرعة نصف المميتة لأى من المشتقين هي 49 مجم/كجم من وزن الجسم.

2- شملت الدراسة أيضا تأثير المشتقين NTCU وNTCP على النشاط الكيميائي الحيوي للخلايا الحية في الجرذان (Swiss Albino rats) والتي تم حقنها يوما بعد يوم لمدة أربعة عشرة يوما في التجويف البريتونى مقارنة بمجموعة ضابطة وغير معالجة. ولقد ذبحت الجرذان بعد 6 ساعات من حقن أخر جرعة.وبتحليل عينات مصل الدم والكبد أمكن التوصل إلى النتائج الآتية:

أ- المشتقان لهما تأثير مثبط على محتوى الكبد من البروتينات والأحماض النووية ""دنا"" و""رنا"" ومحتوى مصل الدم من الجلوكوز واليوريا.

ب- المشتقان لهما تأثير ملحوظ في زيادة محتوى مصل الدم من الدهون الكلية الجلسريدات الثلاثية، وأن المشتق NTCP فقط يؤثر على وظائف الكبد ويؤدى إلى زيادة محتوى مصل الدم من الإنزيمات الناقلة للأمين(AST&ALT) وإنزيم الفوسفاتاز القلوى (ALP).

ج- أتضح عدم وجود تأثير ملحوظ لأي من المشتقين على محتوى مصل الدم من الكرياتينين وحمض البوليك والبروتينات والصوديوم والبوتاسيوم الكوليستيرول الكلى.

الاستنتاج: خلصت هذه الدراسة إلى الأتي:-

1- المشتقان النشطان بيولوجيا NTCU وNTCP يؤثران على محتوى الخلايا البكتيرية المستهدفة فى أماكن متعددة.

2- المشتقان لهما تأثير متشابه على عمليات الأيض الحيوي داخل الخلايا وخاصة على محتوى البروتين و الأحماض النووية ""دنا"" و""رنا"" في كل من الخلايا البكتيرية والحيوانية.

3- التأثير المثبط للمشتقين على الحمض النووي ""دنا"" في الخلايا البكتيرية يمكن أن يعزى إلى إمكانية تداخل كل منهما بين جدائل الحمض النووي وهذا يتضح في الزيادة الملحوظة في درجة الحرارة الانتقالية للحمض النووي ""دنا"".

4- ثبت أن المشتقين لهما تأثير واضح على خفض مستوى الجلوكوز فى مصل دم الجرذان وزيادة الدهون الكلية و الجلسريدات الثلاثية.

5- أن المشتق NTCP فقط هو الذي يؤثر على وظائف الكبد.

6- لا يوجد تأثير للمشتقين على وظائف الكلى أو على الخلايا السرطانية ""إيرليش"".