ماده ضد میکروب (Antimicrobial)

ماده ضد میکروب (Antimicrobial)

یک ماده ضدمیکروبی ترکیبی است که میکروارگانیسم­ها را از بین برده و یا رشد آن­ها را متوقف می­کند (1). داروهای ضدمیکروبی براساس نوع میکروارگانیسمی که بر علیه آن فعالیت می­کنند تقسیم ­بندی می­شوند. به عنوان مثال آنتی ­بیوتیک­ها بر علیه باکتری­ها و آنتی ­فونگال­ها بر علیه قارچ­ها عمل می­ نمایند. البته تقسیم­بندی دیگری براساس عملکرد آن­ها نیز وجود دارد. ترکیباتی که میکروب­ها را می­کشند کشنده میکروب­ها microbicidal)) و ترکیباتی که از رشد آن­ها جلوگیری می­کنند بیواستاتیک(biostatic) نامیده می­شوند.

استفاده از داروهای ضدمیکروبی که به منظور درمان آلودگی­ها بکار می روند، درمان ضدمیکروبی نامیده می شود. در حالیکه استفاده از داروهای ضدمیکروبی جهت ممانعت از ایجاد آلودگی طب پیشگیری ضدمیکروبی نام دارد.   

دسته اصلی ترکیبات ضدمیکروبی، ترکیباتی با نام ضدعفونی­ کننده ­ها می­باشند که کاملا غیر انتخابی عمل نموده و تمامی عوامل میکروبی را از بین می­برند.

اولین بار بیش از 2000 سال قبل ترکیباتی با ویژگی­های ضدمیکروبی مورد استفاده قرار گرفت. مصریان و یونانیان باستان از عصاره ­های گیاهی خاص برای درمان عفونت­ها استفاده می­کردند. بعدها میکروبیولوژیست­ هایی مانند پاستور و ژوبرت خاصیت آنتاگونیستی بین برخی از باکتری­ها را مشاهده نمودند و درباره نقش این برهم­کنش­ها در درمان بیماری­ها تحقیقاتی انجام دادند. در سال 1928 الکساندر فلمینگ برای اولین بار قارچی با ویژگی­های ضدمیکروبی را کشف کرد این قارچ Penicillium rubens نامیده شد. ترکیب استخراج ­شده از این قارچ پنی­سیلین نام گرفت و در سال 1942 به صورت موفقیت­ آمیزی برای درمان عفونت­های ناشی از باکتری استرپتوکوکوس مورد استفاده قرار گرفت(2، 3 و4).

الکساندر فلمینگ که برای اولین بار قارچی با خاصیت ضدباکتریایی کشف کرد

ترکیبات ضدباکتریایی برای از بین ­بردن آلودگی­های باکتریایی استفاده می­شوند. سمیت این ترکیبات برای انسان و دیگر حیوانات بسیار ناچیز است. البته مصرف طولانی­ مدت ترکیبات ضدباکتریایی تعداد فلور میکروبی بدن را کاهش داده که ممکن است تاثیرات منفی بر روی سلامتی داشته باشد. در صورت استفاده ترکیبات ضدباکتریایی به مدت طولانی، مصرف محصولات خوراکی پروبیوتیک می­تواند  فلور میکروبی نابود شده را جایگزین نماید. 

شناسایی، توسعه و استفاده کلینیکی از ترکیبات ضدباکتریایی در قرن بیستم میزان مرگ و میر در اثر آلودگی­های باکتریایی را کاهش داده است. عصر ترکیبات ضدمیکروبی با کاربرد داروهای نیتروگلیسرین شروع شد و با دوره طلایی اکتشافات جدید که باعث شناسایی و توسعه ترکیبات موثر و متنوع از سال 1945 تا 1970گردید ادامه یافت. در هر حال از سال 1980 معرفی ترکیبات ضدمیکروبی جدید جهت مصارف کلینیکی کاهش یافت. علت این امر هزینه بسیار بالای آزمایشات مربوط به داروهای جدید بود . از طرفی زنگ خطر افزایش مقاومت باکتری­ها، قارچ­ها، ویروس­ها و پارازیت­ها به داروهای موجود به صدا در آمد (5 و 6). 

استفاده گستره و نادرست ترکیبات ضدباکتریایی باعث شده ظهور پاتوژن­های مقاوم به ترکیبات ضدمیکروبی به عنوان یک تهدید جدی سلامت جهانی مطرح شود. مشکل مقاومت آنتی­بیوتیکی سبب شده تلاش برای شناسایی ترکیبات آنتی­باکتریال موثر در برابر باکتری­های پاتوژن مقاوم به ترکیبات ضدباکتریایی موجود ضروری باشد. استراتژیِ­های موجود برای این مسئله عبارتند از: افزایش نمونه­برداری از مناطق متفاوت، استفاده از متاژنومیکس برای شناسایی ترکیبات فعال تولیدشده توسط باکتری­های ناشناخته و غیرقابل کشت و نیز توسعه کتابخانه­هایی از مولکول­های کوچک مختص اهداف باکتریایی (7). 

 عدم رشد باکتری ها به دلیل خاصیت ضد باکتری موجود در صفحات (دوایر خاکستری)

ترکیبات ضدقارچ جهت کشتن و یا ممانعت از رشد بیشتر قارچ­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. برخلاف باکتری­ها، قارچ و انسان هر دو یوکاریوت هستند بنابراین سلول­های آن­ها در سطح مولکولی دارای شباهت­هایی می­باشد. از این رو یافتن هدفی برای یک داروی ضدقارچ که در موجود آلوده شده به قارچ وجود نداشته باشد دشوار است. به همین دلیل برخی از داروهای ضدقارچ دارای اثرات جانبی بوده که برخی از این اثرات در صورت مصرف نادرست، تهدید کننده سلامت انسان می­باشند.

داروهای ضدویروس دسته­ای از ترکیبات ضدمیکروبی بوده که در آلودگی­های ویروسی مورد استفاده قرار می­گیرند. آن­ها نسبتا فاقد اثرات مخرب برای میزبان بوده بنابراین می­توان از آن­ها برای رفع آلودگی­های ویروسی استفاده نمود. البته باید آن­ها را از داروهای ویروس کش  که ذرات ویروسی را خارج از بدن غیرفعال می­نمایند تفکیک نمود. بسیاری از داروهای ضدویروسی جهت درمان آلودگی­های ایجادشده توسط رتروویروس­ها مانند ایدز طراحی شده­اند. مهمترین داروهای ضدویروسی دسته­ای از ممانعت­کننده­های پروتئازها هستند.   

ضدپارازیت­ها دسته­ای از از داروها هستند که برای درمان آلودگی­های ناشی از پازیت­ها مانند نماتدها و پروتوزوا استفاده می شوند.با توجه به اینکه پارازیت­ها نیز یوکاریوت هستند بنابراین مشابه ترکیبات ضدقارچ، ترکیبات ضد پارازیت  نیز باید موجود آلوده­کننده را بدون اثرات مخرب بر میزبان از بین ببرند.­

طیف وسیعی از ترکیبات طبیعی و شیمیایی به عنوان مواد ضدمیکروبی مورد استفاده قرار می­گیرند. اسیدهای آلی مانند لاکتیک اسید، سیتریک اسید، استیک اسید و نمک­های آن­ها به عنوان مواد ضدمیکروبی در محصولات غذایی به صورت گسترده استفاده می­شوند

سطوح مخلوط فلزی حاوی مس دارای ویژگی­های ضدمیکروبی طبیعی بوده و می­توانند میکروارگانیسم­هایی مانند E.coli و استافیلوکوکوس را از بین ببرند. البته فلزات سنگین دیگری مانند جیوه دارای خاصیت ضدمیکروبی هستند اما دارای اثرات سمی بری موجودات زنده دیگر مانند انسان هستند.

  گیاه­شناسان سنتی از گیاهان برای درمان بیماری­های ناشی از آلودگی­های میکروبی استفاده می­کنند. به صورت کاملا علمی نشان داده شده که بسیاری از این گیاهان دارای فعالیت ضدمیکروبی هستند و نیز برخی از فراورده­های گیاهی از رشد میکروارگانیسم­های پاتوژن جلوگیری می­کنند (8 و 9).

عوامل فیزیکی کشنده میکروب­ها

ازن قادر به کشتن میکروارگانیسم ­ها در آب و هوا است. گرمای مرطوب و نیز گرمای خشک در حذف میکروب­ها موثر است. گرما در پاستوریزاسیون که روشی برای کاهش آلودگی­های موادغذایی مانند شیر، پنیر و آبمیوه است، استفاده میشود. جهت از بین بردن برخی پاتوژن­ های مضر در موادغذایی از اشعه ­های خاصی استفاده می­شود. اشعه الکترون، x و گاما از جمله آن­ها هستند. از امواج ماورابنفش برای از بین بردن آلودگی­های آب­های آشامیدنی در سیستم­های تصفیه آب استفاده می­شود (10).

منابع

1. “Antimicrobial”. Merriam-Webster Online Dictionary. Archivedfrom the original on 24 April 2009. Retrieved 2009-05-02
2. M. Wainwright (1989). “Moulds in ancient and more recent medicine”. Mycologist. 3(1): 21–23. doi:10.1016/S0269-915X(89)80010-2.
3. Kingston W (June 2008). “Irish contributions to the origins of antibiotics”. Irish Journal of Medical Science. 177(2): 87–92. doi:10.1007/s11845-008-0139-x. PMID 18347757.
4. Wolfgang Saxon (9 June 1999). “Anne Miller, 90, First Patient Who Was Saved by Penicillin”. New York Times. Retrieved 29 August 2014
5. Ventola C. L. (2015). “The Antibiotic Resistance Crisis, Part 1: Causes and Threats”.  Pharmacy and Therapeutics. 40(4): 277–283.  PMC4378521 . PMID 25859123
6. Tanwar J, Das S, Fatima Z, Hameed S (Jul 16, 2014). “Multidrug resistance: an emerging crisis”. Interdiscip Perspect Infect Dis. 2014: 541340. doi:10.1155/2014/541340. PMC4124702 . PMID25140175
7. Committee on New Directions in the Study of Antimicrobial Therapeutics (2006).  Challenges for the Development of New Antibiotics — Rethinking the Approaches. National Academies Press. NBK19843.
8. “Research Proves Antimicrobial Copper Reduces the Risk of Infections by more than 40%”(PDF) (Press release). Copper Development Association
9. “Chilean Subway Protected with Antimicrobial Copper”(PDF) (Press release). Copper Development Association. 19 July 2011
10. “Irradiation of Food FAQ: What is the actual process of irradiation?”. U.S. Centers for Disease Control and Prevention. Retrieved 17 April 2016