العلاج بالبكتيروفاج كعنصر بديل للمكافحة الحيوية ضد السالمونيلا المعوية و السالمونيلا التيفية المقاومة للمضادت الحيوية المتعددة في الدواجن
تشير المراجع العلمية الحديثة الى ان مرض السالمونيلا يسمى (السالمونليوسيس) وهو مرض بكتيري معد يسببه عدد من انواع بكتيريا السالمونيلا التي تتطفل اساسا في الامعاء، وتوجد عادة في مخلفات المزارع والمجاري، واي شيء يمكن ان يتعرض للتلوث بالفضلات، وتظهر عليه علاماته الاكلينيكية، كأحد الاعراض الآتية: التسمم الحاد، الالتهاب المعوي الحاد، الالتهاب المعوي المزمن.
السالمونيلا نوع من انواع البكتيريا العديدة الموجودة في البيئة، وهي موجودة بين الحيوانات والطيور والانسان.
يظهر على الدجاج المصاب بالسالمونيلا، بعض الأعراض مثل إسهال، عيون مغلقة، فقدان الشهية، الضعف، ولذلك يجب عند ملاحظة هذه الأعراض الذهاب لطبيب بيطرى، لعلاجها الذى يتضمن مضادات حيوية.
(صورة توضح وجود بؤر نخرية على كبد كتكوت تسمين نتيجة اصابته بالسالمونيلا).
( صورة توضح الاعراض الظاهرية للسالمونيلا فى الدواجن وتشمل(إسهال، عيون مغلقة، فقدان الشهية، الضعف)
والسبب في اصابة الدواجن ببكتيريا السالمونيلا يعود اساسا الى العلف الحيواني الذي تتغذى عليه الى جانب تربيتها في بيئة عرضة للاصابة بالسالمونيلا.
صورة توضح الطرق المختلفة اللاصابة بعدوى السالمونيلا
اما عن اصابة الانسان من الدواجن المصابة بالسالمونيلا فتعود اساسا الى العلف الحيواني الذي تتغذى عليه الى جانب تربيتها في بيئة عرضة للاصابة بالسالمونيلا، ووقاية الانسان من الدواجن المصابة بالسالمونيلا تعتمد بالضرورة على طريقة طهوها، حيث ينبغي التأكد من طبخها بشكل جيد وفي حرارة تصل الى 70 درجة فهرنهايت ولكل اجزاء الدجاج المطبوخ.وما يهمنا في موضوع السالمونيلا سواء من الدجاج او غيره هو زيادة الحرص والتأكد من مصدر الغذاء، لا سيما خلال فترة الاجازات والسفر والسياحة، حيث ان السالمونيلا يمكنها الانتقال عن طريق المياه او الالبان غير المبسترة.
الجدير بالذكر ان مسألة الرقابة على مزارع الدواجن من الامور الضرورية خاصة الرقابة الذاتية مع أخذ عينات من الدجاج وفحصها بشكل دائم، وذلك بغض النظر عن جهات اخرى لها دور في هذا الموضوع سواء من حيث النظافة والتربية او التخزين. فضلا عن ضرورة عمل فحص دوري لمتداولي الاغذية، واذا ثبتت اصابة اي عامل بميكروب السالمونيلا يبعد عن العمل لحين التأكد من شفائه من الاصابة بهذه البكتيريا، ولعل النظافة الشخصية أهم عنصر في هذه الحالات، وينبغي الاشارة الى ان اي انسان عرضة للاصابة ببكتيريا السالمونيلا، وقد تنتج عنها اعراض، وقد لا تنتج وتصبح النظافة ضرورة مهمة سواء في التخزين او التناول.
ويلزم الامر ايضا مراقبة المستورد من الدجاج المجمد، والاعلاف، والتأكد من ان الصيصان وبيض التفقيس الواردة الى البلاد من دول لديها قوانين صارمة لمكافحة السالمونيلا الى جانب اهمية استحداث الدورات التدريبية لجميع مربي الدواجن لضمان نظافة وتعقيم الفقاسات والحظائر. كما يلزم الامر ايضا رفع المستوى الصحي في المسالخ واماكن بيع الاطعم
ومن الاجراءات الوقائية التي يجب ان تتبع اللجوء الى بسترة الالبان او غليها والطبخ الجيد للحوم، اتباع الطرق الصحية في انتاج البيض ورعاية الدواجن، منع تلوث المياه والخضروات بمياه المجاري او المياه الملوثة، تقليل ومكافحة حدوث المرض في الحيوانات، رفع المستوى الصحي في المسالخ واماكن بيع الاطعمة، الرقابة على الاعلاف.
بالاضافة الى ذلك يعتقد العلماء بأن حظر استخدام المضادات الحيوية في مزارع تربية الماشية يجب أن يكون الخطوة الأولى نحو مكافحة العدوى.
خلال أعوام 1982-2013 طورت Salmonella Typhimurium 40 جينا تقاوم مضادا حيويا واحدا أو مجموعة مضادات حيوية. أي أن البكتيريا الأكثر انتشارا في العالم يمكنها أن تعلن عن نفسها فجأة، وحينها سيكون من الصعب التغلب عليها عمليا.
البكتريوفاج هي فيروسات تصيب وتدمر بكتيريا معينة. توجد في بطانة الغشاء المخاطي في الجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والمسالك التناسلية.
صورة توضح التركيب المفصل للبكتريوفاج
(رأس – المادة النووية- ذيل حلزونى –غلاف بروتينى مور الذيل محفظة الفيروس)
المخاط عبارة عن مادة سميكة تشبه الهلام توفر حاجزًا ماديًا ضد البكتيريا الغازية وتحمي الخلايا الأساسية من الإصابة. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن العاثيات الموجودة في المخاط هي جزء من نظام المناعة الطبيعي لدينا ، وتحمي جسم الإنسان من غزو البكتيريا.
تم استخدام العاثيات بالفعل لعلاج الدوسنتارياDysentery) () وتعفن الدم( Sepsis ) الناجم عن المكورات العنقودية الذهبية وعدوى السالمونيلا والتهابات الجلد منذ ما يقرب من قرن. شملت المصادر المبكرة للعاقمات للعلاج المسطحات المائية المحلية والأوساخ والهواء والصرف الصحي وحتى سوائل الجسم من المرضى المصابين. تم عزل الفيروسات من هذه المصادر وتنقيتها ثم استخدامها للعلاج.
العلاج باليكتريوفاج أو العلاج بالعاثيات الفيروسية هو الاستخدام العلاجي للعاثيات لعلاج الالتهابات البكتيرية المسببة للأمراض:
[1] تلتصق العاثيات بالخلايا البكتيرية وتحقن جينوم فيروسي في الخلية.
[2] يحل الجينوم الفيروسي محل الجينوم البكتيري بشكل فعال ، مما يوقف العدوى البكتيرية.
[3] تكون الخلية البكتيرية المسببة للعدوى غير قادرة على التكاثر ، وبدلاً من ذلك تنتج لاقمات إضافية.
[4] تعد العاثيات انتقائية للغاية في سلالات البكتيريا فهي فعالة ضدها و تشمل المزايا تقليل الآثار الجانبية وتقليل خطر مقاومة البكتيريا النامية.بينما تشمل العيوب صعوبة العثور على الملتهمة الفعالة لعدوى معينة.
(صورة توضح مهاجمة البكتريوفاج للخلايا البكتيرية العصوية استعدادا لتدميرها)
اجتذبت العاثيات اهتمامًا متجددًا مع استمرارنا في رؤية ارتفاع معدلات العدوى المقاومة للأدوية. في الآونة الأخيرة ، ورد أن مراهقًا في المملكة المتحدة كان على وشك الموت عندما تم استخدام العاثيات بنجاح لعلاج عدوى خطيرة كانت مقاومة للمضادات الحيوية.
غالبًا ما تتم مقارنة البكتزيوفاج بالمضادات الحيوية. حيث تميل إلى أن تكون أكثر نجاحًا من المضادات الحيوية حيث يوجد غشاء حيوي مغطى بطبقة عديد السكاريد ، والتي عادة لا تستطيع المضادات الحيوية اختراقها. تعد البكتزيوفاج أكثر تحديدًا من المضادات الحيوية. و عادة ما تكون غير ضارة ليس فقط للكائن الحي ولكن أيضًا للبكتيريا المفيدة الأخرى ، مثل فلورا الأمعاء ، مما يقلل من فرص الإصابة بالعدوى الانتهازية. لديهم مؤشر علاجي مرتفع ، أي أنه من المتوقع أن يؤدي العلاج بالبكتريوفاج إلى آثار جانبية قليلة ، حتى عند المستويات الأعلى من العلاج. نظرًا لأنها تتكاثر في الجسم الحي (في خلايا الكائن الحي) ، فيمكن استخدام جرعة فعالة أصغر.
في الوقت الحاضر ، يتم هندسة البكنريوفاج وراثيًا. حيث يتم اختبار السلالات الفردية منها ضد البكتيريا المستهدفة ، ويتم تنقية السلالات الأكثر فاعلية إلى تركيز فعال.
يتم تخزينها إما على شكل مخزون من البكتريوفاج (كوكتيلات) ، والتي تحتوي على سلالة واحدة أو أكثر منها ويمكن أن تستهدف مجموعة واسعة من البكتيريا ، أو على شكل بكتريوفاج اختيرت و تم تنقيتها لتستهدف بكتيريا معينة.
هذه الخصوصية هي أيضًا عيب: لن تقتل البكتريوفاج البكتيريا إلا إذا كانت تطابق سلالة معينة وبالتالي ، غالبًا ما تُستخدم على هيئة خلطات (“الكوكتيلات”) لتحسين فرص النجاح. وُتستخدم العاثيات حاليًا لعلاج الالتهابات البكتيرية التي لا تستجيب للمضادات الحيوية التقليدية
العلاج بالبكتريوفاج له العديد من التطبيقات المحتملة في العلوم البيطرية والزراعة. من ابرز هذه التطبيقات المكافحة الحيوية فقبل المعالجة بالبكتريوفاج يتم أخذ مسحة من المنطقة المصابة للمريض ، ويتم زراعتها في المختبر لتحديد السلالة البكتيرية ، واختبارها ضد تاثير البكتريوفاج معمليا , وبعد ذلك يمكن إعطاء العلاج بأمان عن طريق الفم ، أو وضعه مباشرة على الجروح أو تحميلها على بعض الآفات البكتيرية ، أو حتى نشرها على الأسطح المصابة.
يدخل البكتيروفاج إلى الدورة الدموية للحيوانات بالمختبر بعد إعطائه فموياً خلال ( 2 إلى 4) ساعات ومنها إلى الأعضاء الداخلية (الكبد والطحال والكلى … إلخ) في خلال 10 ساعات وقد يبقى البكتريوفاج لفترات طويلة قد تصل إلى عدة أيام. عندما يصل البكتيروفاج إلى الخلية البكتيرية فإنه يقوم بالتضاعف بداخلها مسبباً تحلل البكتيريا وذلك عن طريق سيناريوهين يختلفان باختلاف الفاج إما Lytic أو Lysogenic .
يلتصق البكتريوفاج بخلية عائل خاص به و يحدث التعرف عند الالتصاق بمستقبلات موجودة في الجهة الخارجية من غشاء خلية العائل وزلاليات خاصة موجودة في المنطقة الخارجية من علبة البكتريوفاج , بعد التصاق البكتريوفاج بالمستقبل فاءنه يدخل مادته الوراثية للخلية الحاضنة (العائل) (او يدخل البكتريوفاج بكاملة اذا كان من النوع الذي يهاجم نباتات او حيوانات ) .
بعد دخول المادة الوراثية ” تستعبد ” اليات انتاج الزلاليات والحوامض النووية في خلية العائل من اجل البكتريوفاج واحتياجاته حيث تقوم بانتاج عدد كبير من زلاليات العلبة والحوامض النووية . تنتظم العُلب والمادة الوراثية للبكتريوفاجات الجديدة ثم تخرج البكتريوفاجات الجديدة من خلية العائل وتعدي خلايا اخرى من نفس النوع .
وقد ثبت فى الدواجن ان البكتريوفاج تمتلك إمكانات للوقاية وعلاج الالتهابات البكتيرية والالتهابات التنفسية ومكافحة مسببات الأمراض البكتيرية مثل الكولاي والسالمونيلا و الكولستريديا والستافيلوكوكس كما انها تمنع مسببات الأمراض البكتيرية التي تنقلها الأغذية والأمراض الحيوانية المنشأ.
المراجع:
Antunes, P.; Mourão, J.; Campos, J.; Peixe, L (2016). Salmonellosis: The role of poultry meat. Clin. Microbiol. Infect. 22, 110–121.
Capuano, F., Mancusi, A., Capparelli, R., Esposito, S. and Proroga, Y.T. (2013) Characterization of drug resistance and virulotypes of Salmonella strains isolated from food and humans. Foodborne Pathog Dis 10, 963–968.
Chan, B. K., Abedon, S. T., and Loc-Carrillo, C. (2013). Phage cocktails and the future of phage therapy. Future Microbiol. 8, 769–783. doi: 10.2217/fmb.13.47
European Food Safety Authority (2009). Scientific opinion of the Panel on Biological Hazards on a request from European Commission on the use and mode of action of bacteriophages in food production. EFSA J. 2009:1076 doi:10.2903/j.efsa.2009.1076
Kutter E.(2008) Phage Therapy: Bacteriophages as naturally occurring antimicrobials. In: Goldman E, Green LH, editors. Practical Handbook of Microbiology. Boca Raton, FL: CRC Press;. pp. 713–730.
Górski A, Borysowski J, Miedzybrodzki R, Weber-Dabrowska B. 2007) ) Bacteriophages in medicine. In: Mc Grath S, van Sinderen D, editors. Bacteriophage: Genetics and Microbiology. Norfolk, UK: Caister Academic Press; 2007. pp. 125–158.
Harper DR, Kutter E.2009) (Bacteriophage: therapeutic use. Encyclopedia of Life Sciences. John Wiley & Sons, Ltd.; 2009. pp. 1–7.
Parry SM, Palmer SR, Slader J, Humphrey T. (2002) Risk factors for Salmonella food poisoning in the domestic kitchen: a case control study. Epidemiology and Infection; 129: 277–285
Thung, T.Y.; Krishanthi Jayarukshi Kumari Premarathne, J.M.; San Chang, W.; Loo, Y.Y.; Chin, Y.Z.; Kuan, C.H.; Tan, C.W.; Basri, D.F.; Jasimah Wan Mohamed Radzi, C.W.; Radu, S.(2017) Use of a Lytic Bacteriophage to Control Salmonella Enteritidis in Retail Food. LWT 2017, 78, 222–225.
Zhang, J., Li, Z., Cao, Z., Wang, L., Li, X., Li, S., et al. (2015). Bacteriophages as antimicrobial agents against major pathogens in swine: a review. J. Anim. Sci. Biotechnol. 6:39. doi: 10.1186/s40104-015-0039-7.
د. اسماء عبد الصادق محمد الجندى- باحث البكتريولوجيا والمناعة والفطريات – معهد بحوث الصحة الحيوانية- معمل فرعى شبين الكوم- مركز البحوث الزراعية – مصر
