المضاد الحيوي هو الدواء الذي يتم تناوله لمحاربة الالتهابات التي تسببها البكتيريا، وعندما أصبح اكتشاف المضاد الحيوي متاح لأول مرة خلال الحرب العالمية الثانية عام (1939-1945) ، كان المضاد الحيوي يسمى حين ذاك " الدواء العجيب " بسبب تأثيره المذهل في السلامة والامان، ويشتمل المضاد الحيوي على البنسلين، والستربتومايسين، والاريثروميسين، وعادة ما يؤخذ المضاد الحيوي عن طريق الفم أو يؤخذ كتطعيمات .
- البكتريا واكتشاف المضاد الحيوي :
اكتشاف المضاد الحيوي
البكتيريا هي كائنات أحادية الخلية موجودة في كل مكان في الطبيعة ويمكن أن يكون لها أغراض مفيدة، ومعظم البكتيريا غير ضارة للبشر، إلا أن المرض قد ينتج عندما يدخل نوع من البكتيريا المعدية إلى جسم الإنسان عن طريق الأنف أو الفم أو عن طريق الجرح، والعديد من أنواع البكتيريا تتكاثر بالانقسام الخلوي (ينقسم الكائن الوحيد الخلية إلى كائنين متطابقين)، وهي عملية سريعة جدا تستغرق أحيانا 20 دقيقة، والبكتيريا قد تطلق مواد كيميائية سامة على الخلايا البشرية، أو قد تتداخل مع وظيفة الخلية، والبكتيريا هي المسئولة عن مثل هذه الأمراض المنهكة وحتى القاتلة مثل الالتهاب الرئوي، وحمى التيفويد، وحمى الجبال الصخرية، والسل .
يتم إعداد المضاد الحيوي من المركبات الطبيعية التي تكون معادية (ضارة) للبكتيريا، وبعض الفطريات والبكتيريا حميدة (غير ضارة) يمكن أن تدافع عن نفسها ضد البكتيريا الضارة عن طريق إنتاج مواد كيميائية تدمر الخلايا البكتيرية الضارة، وقد صنع العلماء والباحثين العديد من الأدوية الفعالة ألا وهي المضاد الحيوي للاستخدام البشري من هذه البكتيريا الغير ضارة مثل العفن في عائلة البنسليوم أو ستريبتوميسز غريسيوس، وهذه المركبات المضادة (المضاد الحيوي) عادة ما تعمل إما عن طريق إتلاف غشاء الخلية البكتيريا الضارة (طبقة رقيقة من الحيوان أو الأنسجة النباتية التي تغطي العضو أو السوائل الجسدية) أو منع نموها .
- البنسلين هو المضاد الحيوي الذي اكتشفه فليمينج :
العلماء في اوائل عام 1800 قاموا بالتصنيف الاولي للبكتريا، وفي عام 1829 قاموا بوضع البكتريا في جنس (مجموعة من الانواع ذات الاصول المشتركة) الجرثومة، وعلم البكتريا علم تجريبي ظهر ببطء حتى احدث تقدم كبير في عام 1928 الذي ادى الى تطور المضاد الحيوي واكتشاف البنسلين من خلال الطبيب الاسكتلندي السير الكسندر فليمينج مع هوارد والتر فلوري وإرنست بوريس تشاين، وقد فاز بجائزة نوبل عام 1945 في الطب، وقد لاحظ فليمينج واحد من اطباق الطعام قد ظهر به عفن اخضر .
فليمينج كان يعرف ان جراثيم العفن يمكن ان تنتقل عبر الهواء ويمكن بسهولة ان تهبط وتنمو في اي طبق اخر مكشوف، وقد لاحظ ان البكتريا في الاطباق القريبة من الطبق الذي يحتوي على العفن الاخضر قد اختفت وتحللت، وبعدما فحص فليمينج الطبق الذي يحتوي على العفن الاخضر بعناية وجد انه بنيسيليوم نوتاتوم .
كان فليمينج متطلع الى معرفة كيفية قتل البكتريا، وقد صنع خليطا اطلقوا عليه عمال المختبر عصير العفن، ولكن فليمينج اطلق عليه البنسلين، وقد اجريت بعض التجارب على الفئران، ووجد فليمينج ان البنسلين قد قتل البكتريا الضارة وليس الخلايا السليمة في الفئران، وكان اكتشاف لا يصدق، ولكن واجه فليمينج صعوبات في تحويل البنسلين الى دواء لأنه كان غير قادر على تنقية وتركيز المادة .
- المزيد من التقدم في انتاج المضاد الحيوي :
جاء التقدم التالي في انتاج المضاد الحيوي في عام 1939 من العلماء الذين يدرسون الكائنات الحية الدقيقة في التربة، وكيف ساعدت هذه الكائنات في الحفاظ على صحة التربة، وفي عام 1939 قام عالم الكائنات الدقيقة في التربة الأمريكي سلمان أبراهام واكسمان الفائز بجائزة نوبل للطب عام 1952 بتحليل الخصائص المضادة للبكتيريا لكائنات التربة، وعمل على فطريات الستربتوميسات في مختبر جامعة روتجرز في نيوارك بنيو جيرسي، وقد اخترع واكسمان مصطلح (المضاد الحيوي) لوصف مركب من شأنه أن يضر البكتيريا دون أن تكون سامة للخلايا البشرية، وعزل العوامل المضادة للبكتيريا من الستربتوميسات، ولكنه وجد انها كلها سامة للخلايا البشرية .
في عام 1940 بدأ فلوري أستاذ علم الأمراض من أستراليا وتشاين عالم الكيمياء الألماني في تجربة المضاد الحيوي البنسلين في جامعة أكسفورد في إنجلترا، وبعد العديد من التجارب نجح الثنائي في تنقية المضاد الحيوي البنسلين وبدأ اختباره على الفئران، وعندما تسبب البنسلين في القليل من الآثار الجانبية في الفئران، بدأ فلوري وتشاين اختباره على البشر، ومع اندلاع الحرب العالمية الثانية من عام (1939-1945) كان الجرحى يزحفون إلى المستشفيات، وهرع فريق فلوري و تشاين بسرعة العمل على انتاج البنسلين بكميات كبيرة لمكافحة الالتهابات البكتيرية .
بحلول عام 1942 كان المضاد الحيوي البنسلين انتج بكميات كبيرة من خلال شركات الأدوية البريطانية، ومن خلال توزيع البنسلين، تم إنقاذ العديد من الجنود من العدوى التي تطورت بعد أن أصيبوا في المعركة، وقد خفض البنسلين أيضا معدل وفاة الناس من الالتهاب الرئوي الجرثومي، وقد تسبب الالتهاب الرئوي في قتل (60-80) % من الأشخاص الذين أصيبوا بالعدوى الرئوية، ولكن المضاد الحيوي البنسلين خفض المعدل من (1-5)% .
- التطورات الاخرى مع اكتشاف المضاد الحيوي:
على الرغم من فعالية البنسلين، إلا ان البنسلين لم يعالج كل العدوى البكتيرية، وفي نهاية المطاف فهم العلماء أن المضاد الحيوي يعمل فقط ضد البكتيريا موجبة الجرام (مجموعة من البكتيريا التي تكشف عن بقع زرقاء في بعض الفحوص المخبرية)، وقد ركز واكسمان في وقت مبكر من عام 1940 على البكتيريا سالبة الجرام (مجموعة من البكتيريا التي تفقد البقع الزرقاء)، ووجد في نهاية المطاف مركب غير سام مشتق من ستريبتوميسيتس غريسيوس الذي أطلق عليه اسم الستربتومايسين، وفي يناير من عام 1944 أعلن أن هذه المضاد الحيوي يمكن أن يعمل ضد كل من البكتريا موجبة الجرام والسالبة الجرام وكان فعالا بشكل خاص ضد السل .
تم تصنيع المضاد الحيوي في البداية من المواد الطبيعية، ثم من مواد صناعية (غير حية)، وفي عام 1945 قام بنيامين دوجر، واي سوبارو، و ايه دورمبوش باكتشاف المضاد الحيوي أوروميسين، وهو الأول من فئة المضاد الحيوي المعروف باسم التتراسيكلين، وقام جون إرليش و كوينتين بارتز بعزل ميكروبات تربة اخرى واكتشفوا المضاد الحيوي الجديد الكلورامفينيكول (وهو المضاد الحيوي لمجموعة واسعة من البكتيريا)، وهو واحدا من المضاد الحيوي الاول الصناعي الأكثر مبيعا، والمضاد الحيوي الصناعي يشمل ايضا التيراميسين، والاريثروميسين، والباسيتراسين .
- اشكال المضاد الحيوي :
المضاد الحيوي يمكن حقنه بالإبرة والمحقن، أو يؤخذ عن طريق الفم على هيئة حبوب أو سائل، والمضاد الحيوي يمنع الخلايا البكتيرية من النمو أو الانقسام بشكل طبيعي، وعلى سبيل المثال، البنسلين يمنع البكتيريا من تكوين جدارها الخلوي، حيث ان المركب في المضاد الحيوي يحاكي المركبات الموجودة في جدار الخلية البكتيرية، وبعد تناول المضاد الحيوي ويصبح جزءا من جدار الخلية البكتيرية، فإنه يترك فجوة، ومكونات الخلية البكتيرية لم تعد مغطاة ومحمية بشكل صحيح، وبالتالي فإن مكونات الخلية تتسرب الى الخارج والخلية تموت .
