آنتی بیوتیک

خلیج فارس:هوش مصنوعی در حال ایجاد تحولاتی اساسی در علم پزشکی است و در یکی از آخرین موفقیت‌ها، دانشمندان توانستند پس از ۶۰ سال دسته جدیدی از آنتی‌بیوتیک‌ها را کشف کنند که قادر به از بین بردن باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» یا به اختصار (MRSA) است.
به گزارش«خلیج فارس» به نقل از فرارو؛این باکتری که به شدت در مقابل دارو‌ها مقاوم است، سالانه هزاران نفر را در سراسر جهان می‌کشد و به همین دلیل کشف این آنتی‌بیوتیک، یک نقطه عطف در مبارزه با مقاومت باکتری‌ها محسوب می‌شود.

جیمز کالینز، استاد مهندسی پزشکی در موسسه فناوری ماساچوست (MIT) و یکی از اعضای تیم تحقیق می‌گوید: «ایده کار این بود که توانایی مدل‌های [هوش مصنوعی]برای پیش‌بینی اینکه برخی مولکول‌ها آنتی‌بیوتیک‌های خوبی هستند، ارزیابی شود. استفاده از دانش هوش مصنوعی باعث می‌شود که هم در زمان و هم در منابع صرفه‌جویی شود و تجزیه و تحلیل باکتری‌ها و ساختار شیمیایی آن‌ها را نیز به روشی که تا کنون ممکن نبوده، عملی خواهد کرد.»
گزارش یافته‌های این تیم ۲۱ نفره در نشریه Nature منتشر شده است و در جریان این تحقیق، پژوهشگران از یک «مدل یادگیری عمیق» برای پیش‌بینی فعالیت‌ها همچنین ترکیب این آنتی‌بیوتیک جدید استفاده کردند.

یادگیری عمیق (deep learning) به هوش مصنوعی اجازه می‌دهد تا ایده‌های جدید را از مجموعه عظیمی از داده‌های برنامه‌نویسی نشده بیاموزد و کشف کند. این شیوه به طور فزاینده‌ای در تحقیقات پزشکی با هدف شناسایی دارو‌های بالقوه، پیش‌بینی خواص آن‌ها و بهینه سازی فرآیند توسعه آن‌ها استفاده می‌شود.

عفونت‌های ناشی از باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» که در مقابل دارونیز مقاوم است، می‌توانند از عفونت‌های پوستی خفیف تا شرایط جدی‌تر و تهدید کننده زندگی مانند ذات الریه و عفونت‌های خونی را در بر بگیرند.

گزارش مرکز پیشگیری و کنترل بیماری‌های اروپا (ECDC) حاکی از آن است که هر ساله حدود ۱۵۰ هزار عفونت در همین ارتباط در سراسر اتحادیه اروپا روی می‌دهد و سالانه حدود ۳۵ هزار نفر نیز در این اتحادیه بر اثر این عفونت‌ها جان خود را از دست می‌دهند.

تیم تحقیقاتی MIT به کمک «مدل یادگیری عمیق» حدود ۳۹ هزار ترکیب را برای شناخت فعالیت‌های آنتی‌بیوتیکی آن‌ها در قبال باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» مورد ارزیابی قرار دادند و داده‌ها و جزئیات به دست آمده در رابطه با ساختار شیمیایی ترکیبات را وارد این مدل کردند.

فلیکس وونگ، دیگر پژوهشگر این تحقیق می‌گوید: «کاری که ما در این مطالعه می‌خواستیم انجام دهیم، به نوعی باز کردن جعبه سیاه بود. این مدل‌ها شامل محاسبات بسیار زیادی هستند که در واقع اتصالات عصبی را تقلید می‌کنند و هیچ کس واقعا نمی‌داند که در داخل این جعبه چه می‌گذرد.»

پژوهشگران می‌گویند به کمک این مدل‌ها توانستند حدود ۱۲ میلیون ترکیب موجود را غربال و ترکیباتی را از پنج دسته مختلف شناسایی کنند که در برابر باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» نوعی فعالیت از خود نشان می‌دهند.

پس از آن، محققان حدود ۲۸۰ مورد از این ترکیبات را در برابر باکتری «استافیلوکوکوس اورئوس» آزمایش کردند و درنهایت توانستند دو ترکیب امیدبخش آنتی‌بیوتیکی شناسایی کنند.

آزمایش‌های نهایی برای اثربخشی این آنتی‌بیوتیک‌ها روی دو مدل موش انجام شد که یک گروه از آن‌ها به عفونت پوستی «استافیلوکوکوس اورئوس» و دیگری به عفونت سیستمیک «استافیلوکوکوس اورئوس» دچار بودند و نتایج نشان داد که استفاده از این آنتی‌بیوتیک جدید باعث شده که میزان عفونت‌ها در میان موش‌های میزبان تا ۱۰ برابر کاهش یابد.

خلیج فارس:دستگاه گوارش با مغز ارتباط خاصی دارد و مصرف طولانی مدت داروهای آنتی بیوتیک می تواند اثرات مخربی روی عملکرد مغز و حافظه داشته باشد.

به گزارش «خلیج فارس» ، آنتی بیوتیک‌ها دسته‌ای از داروها هستند که برای از بین بردن عوامل ایجاد کننده بسیاری از بیماری‌های عفونی، به صورت گسترده در سراسر دنیا مصرف می‌شوند. اما آیا از تاثیر این دارو بر مغز آگاهی دارید؟ مصرف طولانی مدت آنتی بیوتیک مغز را دچار مشکل می‌کند. بهتر است این بخش از سلامت نمناک را با دقت بیشتری مطالعه کنید.
یافته‌های اخیر نشان می‌دهد که استفاده طولانی مدت از آنتی بیوتیک‌ها می‌تواند مانع از رشد سلول حافظه و مغز و همچنین سلامت روده شود. ارتباط بین دستگاه گوارش و مغز بیش از یک سال تحت توجهات پزشکی قرار گرفته است.

اما مقاله علمی اخیر که در ماه آوریل منتشر شد، یک ارتباط روشن بین میکروب‌های روده، سیستم ایمنی و مغز را نشان داد.محققان معتقدند که مصرف طولانی مدت آنتی بیوتیک‌ها می‌تواند عملکرد مغز را مختل کند.

درمان طولانی مدت ممکن است بر عملکرد مغز تاثیر بگذارد اما پروبیوتیک‌ها می‌توانند انعطاف پذیری مغز را متعادل کنند و به عنوان یک گزینه درمان واقعی در نظر گرفته می‌شوند.

ارتباط مغز، سیستم ایمنی، روده:

ده سال پیش محققان مشاهده کردند که وضعیت سیستم ایمنی تاثیری بر رشد سلول‌های مغزی دارد. روده، التهاب و خود ایمنی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

مدل‌های حیوانی نشان داده اند که میکروب‌ها می‌توانند پاسخ ایمنی بدن را تنظیم کنند و بر بیماری دیابت و آرتریت روماتوئید تاثیر بگذارند.

هدف از این مطالعه بررسی ارتباط بین دستگاه گوارش، سیستم ایمنی و سلامت مغز می‌باشد.محققان همچنین نشان دادند که یک سلول ایمنی اختصاصی در مغز، نوعی مونوسیت، به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد، هنگامی که درمان به نقطه “خاموش کردن” کاهش یافته است.

با وجود مونوسیت ها، ممکن است یک مسیر ارتباطی عمومی جدید از محیط تا مغز کشف کنند.

دستگاه گوارش مغز ما را شکل می‌دهد:

دستگاه گوارش و مغز با هم از طریق هورمون‌ها و یک ارتباط عصبی با عنوان محور روده – مغز در تماس هستند.

در این مطالعه بر روی آنتی بیوتیک‌های رایج، نورون زایی و روده تحریک پذیر که در گزارش‌های سلولی منتشر شده است، تیم تحقیقاتی مقدار زیادی آنتی بیوتیک تجویز کرد تا بیشتر میکروب‌های روده را در یک گروه از موش‌ها را از بین ببرد.

این مطالعه نشان می‌دهد که شواهد در حال رشد حاکی از آن است که ترکیب میکروبی روده ممکن است باعث کاهش کاراکتر و سطح پاسخ ایمنی در مغز شود. به تازگی نشان داده شده است که کبد، بلوغ و عملکرد میکروگلیا، سلول‌های ایمنی ذاتی سیستم عصبی مرکزی (سیستم عصبی مرکزی) را شکل می‌دهد.

علاوه بر این، ارتباط بین اختلالات عصب شناسی و عناصر عصبی مغز و میکروبیایی روده‌ای بررسی شد.

عملکرد مغز در طول عمر زندگی:

زمانی که آنتی بیوتیک میکروب‌ها را از بین برد، موش‌ها در معرض آزمون حافظه قرار گرفتند. موش‌ها در مقایسه با گروهی از موش‌هایی که تحت درمان قرار نگرفتند، بد عمل کردند.

هنگامی که مشاهده نورون زایی (تولید سلول مغزی جدید) در ناحیه هیپوکامپ مغز موش آزمایشی مشاهده شد، دانشمندان شاهد کاهش معنی دار آن بودند و هیپوکامپ برای حل حافظه لازم است.

همزمان این تیم در مغز استخوان و خون مغز میزان کمتری از گلبول‌های سفید خون را نیز تشخیص داد. مطالعات قبلی نشان داده اند که مونوسیت و سایر سلول‌های سیستم ایمنی به حفظ نورون زایی و حافظه کمک می‌کنند.

عوارض جدی آنتی بیوتیک روی مغز

بر اساس داده‌ها از تقلیل و در آزمایش‌های درون شیشه‌ای، نظریه‌ای داده شد که مونوسیت‌ها به عنوان یک پیوند بین روده و مغز عمل می‌کنند و به تعدیل نورون زایی در سلامتی و بیماری کمک می‌کنند.

محققان همچنین دریافتند که آنتی بیوتیک ممکن است به طور مستقیم بر نورون زایی تاثیر بگذارد و نه فقط از طریق عمل بر باکتری‌های روده.

این مطالعه همچنین نگرانی نسبت به اختلال در سلامت روانی و جسمانی بیشتر از طریق استفاده طولانی مدت از آنتی بیوتیک‌ها را افزایش می‌دهد. شواهد بالینی و آزمایشگاهی نشان می‌دهد که ارتباط مغز – روده در رشد بیماری‌های متابولیک و روانی نقش حیاتی دارد.
منبع:ایسکانیوز