دور الإنزيمات المحلله لمضادات البيتالاكتام وبعض عوامل الضراوة في مقاومة البكتريا المسببة لالتهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن

 دور الإنزيمات المحلله لمضادات البيتالاكتام وبعض عوامل الضراوة في مقاومة البكتريا المسببة لالتهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن

       يعد مرض التهاب الأذن الوسطى من الأمراض الأكثر شيوعاً في العالم وقد يصيب جميع الفئات العمرية ولكلا الجنسين ٬ تحتوي الأذن الوسطى (middle ear) على الهواء فقط ولا توجد سوائل تسبب الالتهاب أو تسبب التغيرات الفسلجية الأخرى فعندما تتجمع السوائل اللزجة أو العكرة في تجويف الأذن الوسطى عندئذ تبدأ البكتريا بالتكاثر وكذلك يؤدي إلى حجب التوصيل الصوتي بشكل جيد إلى الأذن الداخلية .(Behrman , 1996; Black , 1999; David et al., 2000 ) .

دور الإنزيمات المحلله لمضادات البيتالاكتام وبعض عوامل الضراوة في مقاومة البكتريا المسببة لالتهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن

       ينتشر هذا المرض عند صغار السن مما يسبب صمماَ شديداَ يعيق تحصيلهم الدراسي أذا أهمل علاجه وقد يسبب التهاب الأذن المزمن أو ثقب الطبلة أو ضعف سمع حسي في القوقعة مما ينتج عنه التغيرات الأبدية في الأذن الوسطى . (Berman , et el., 1997;Al-Snafi et al, 1999 ; AL-Tallah , 2000).

      أن التهاب الأذن الوسطى من الأمراض الشائعة المتسببة عن الأحياء المجهرية بضمنها الجراثيم والفطريات والفيروسات , إلا أن الدراسات تؤكد أن الغالبية العظمى من الإصابات تتمثل بالجراثيم المرضية الانتهازية , إذ لوحظ بكتريا Pseudomonas aeruginosa المسبب الخطير والأكثر شيوعاً في هذا الالتهاب تليها بكتريا Staphylococcus بنوعها الموجب لاختيار (coagulase) والسالب لها .

 التهاب الأذن الوسطى Otitis media  

        يعرف بأنه التهاب يصيب الأذن الوسطى (middle ear) ويحدث في منطقة مابين طبلة الأذن (نهاية الأذن الخارجية) وقناة السمع (بداية الأذن الداخلية) ويطلق عليها الم الأذن (earche).( David et al.,2000) يعد التهاب الأذن الوسطى O.M من الأمراض الشائعة عند الأطفال وهنالك أكثر من 90% من الأطفال والذين يكون أعمارهم اقل من عشر سنوات يصابون بهذا المرض خلال السنة (Durand&Joseph, 2001) .

      كذلك يعد الــتهاب الأذن الوســــطى من الأمراض الجـــــــــهاز التنفـــــــــسي العلـــــــــوي upper respiratory infection ( Al-Tallah,2000).

       يحدث التهاب الأذن الوسطى عادة في فصل الشتاء وبداية الربيع في المنطقة المعتدلة من العالم ويحدث كذلك عند حدوث إصابة القصبة التنفسية العليا بالفيروسات من هذه الفيروسات (Rhinovirus) والتي يؤدي إلى انسداد قناة اوستاكي ومن ثم تجمـــع الســــوائل داخل الأذن الوسطى (Stool et al. , 1998) .

     أن التهاب الأذن الوسطى O.M يمكن أن تكون سببها البكتريا أو الفيروسات أو الفطريات. هنالك عوامل تساعد على الإصابة من هذه العوامل هي عناية اليومية يحدث هذا عند الأطفال (دون عشر سنوات) والتدخين في البيت وكذلك الحساسية قد تساهم في التهاب الأذن الوسطى ولكن ليس سبباَ مباشراَ في الإصابة .( Scott Brown”s ,1997) .

أنواع التهاب الأذن الوسطى (Types of otitis media )

•  التهاب الأذن الوسطى الحاد Acut otitis media

        يعرف التهاب الأذن الوسطى الحاد بأنه التهاب الطبقة المخاطية السمحاقية المبطنة لشق الأذن الوسطى (middel ear cleft) بتأثير الكائنات الممرضة البكتيرية أو الفيروسية منتجة سلسلة من التغيرات الالتهابية ذات الطبيعة الخطرة وهو من الإمراض الشائعة في مرحلة الطفولة (Beswick et al.,1999;).

      يحدث هذا الالتهاب حادا نتيجة لانغلاق قناة اوســــــــــــتاكي وخاصة عند الأطفال (Black ,1999)٬ أو انتقال بكتيريا وخاصة بكتريا (Streptococcus pneumoniae) والتي تصيب الجهاز التنفسي العلوي وفي كلتا الحالتين يؤدي ذلك إلى تجمع السوائل في الأذن الوســــطى (Brook & Pelton 1980; Datta el at., 1998) .

       يتميز المرض بانغلاق قناة اوستاكي ومن ثم يحدث تورم حاد في الأذن الوسطى نتيجة تحسس عالٍِِ للغشاء المخاطي مما يؤدي الى تورم هذا الممر الضيق ثم فشل حركة الشعيرات الصغيرة في هذا الغشاء ومن ثم تملأ بالإفرازات المخاطية مما يؤدي إلى غلق حجر في الأذن الوسطى ( David el at., 2000)٬ فيشعر المريض المصاب ب (A.O.M) بطقطقة وألم شديدآ واحمرار في طبلة إذنه كذلك يؤدي إلى ارتفاع في درجة الحرارة (Davidson ,2000; Kristinsson et al., 2005).

      وفي أحيان أخرى قد تنفجر طبلة الأذن فتخرج الإفرازات والأوساخ من الأذن مما يقلل من الألم وقد تستمر الإفرازات بالخروج لعدة أيام مما يؤدي إلى تحسن السمع خلال 4-8 أسابيع (Kristinsson et al., 2005) .

       وقد أجريت العديد من الدراسات المايكروبية حول التهاب الأذن الوسطى الحاد في بلدان عديدة من دول العالم , منها الدراسة التي قام بها (et al.,2001 Prellner) وكذلك الدراسة التي أجراهاBlumer(1998) في الولايات المتحدة والدراسة التي أجريت في فرنسا من قبل (Cohen et al.,1994) وكانت نتائج هذه الدراسات متشابهة وهي أن المسببات الرئيسة لالتهاب الأذن الوسطى الحاد هي ( Streptococcus pneumoniae , Haemophilus influenzae ; Moroxella catarrhallis) ولجميع الفئات .

• التهاب الأذن الوسطى الإفرازي أو انصباب الأذن الوسطى Secretory otitis media or otitis media with effusion

        هو تجمع السوائل كالإفرازات في الأذن الوسطى والتي تظهر عند الأطفال بشكل مادة غروية (glue) أو مادة مصلية (serous) عند الكبار وان استمرار هذا التجمع يؤدي إلى فقدان السمع وفقدان مرونة غشاء طبلة الأذن (Raman,1988) وقد ذكر أن هذا النوع من التهاب الأذن الوسطى لايسبب المآ (no pain) عند المصابين به (Scott Brown”s,1997).

       وأشارت معظم الدراسات المايكروبية إلى أن القيحPus المسحوب من التهاب الأذن الوسطى الإفرازي قد يكون خاليا من أي نمو بكتيري وان أي نمو يظهر نتيجة للتلوث الخارجي (Stool et al., 1998; Black ,1999; AL-Tallah, 2000) في حين أكد (Bluestone(1998 انه بالإمكان عزل بعض الأنواع البكتيرية من المرضى المصابين بالتهاب الأذن الوسطى الإفرازي , أما (Liu) وجماعته )1985 ( فقد وجدوا أن البكتريا في القيح تشكل نسبة عالية في الفحص المباشر للمسحات المصبوغة بينما كانت نسبتها في الزرع الموجب هي 52% وقد يعود السبب إلى وجود بعض العوامل المضادة للبكتريا مثل (IgA) الإفرازي واللايسوزايم (Lysozyme) والمضادات الترسبية وقد لوحظ زيادة في تركيزها في حالات الزرع السالب (عدم وجود نموبكتيري) اعلى مما في حالات الزرع الموجب (أي وجود نمو جرثومي) . 

        وكذلك ( Kurono&Magi (1990وجدا أن (IgA) هو الامينوكلوبيولين السائد في الإفرازات الخارجية ويلعب دورا مهما في حماية المضيف من العدوى .

       بينما لاحظ ( Pelton et al .,1991 و Riding et al., 1990 و Bernstein et al.,1982) انه مــن أهـــــــــم الأنـــواع البــــــــــكتريا المـــــــــعزولة ((Staphylococcus auerus;Diphtheroides spp; H .influenzae , S.pneumoniae ) في حين وجد (Rayner et al,. 998) أن مسببات التهاب الأذن الوسطى الإفرازي هي نفسها مسببات التهاب الوسطى الحاد هي M.catarrhalis و S.pneumouiaeو H.influenzae.

•  التهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن : (Chronic suppurative otitis media)

              يعرف التـــــــهاب الأذن الوســــــطى القيحي المزمن أو التهاب عظم الذفري (Mastoid cavity) بأنه التهاب ناجم من زيادة عدد إصابات الأذن الوسطى والذي يؤدي الى الإفرازات المتكررة من الأذن يحدث نتيجة ثقب في طبلة الأذن (Al-Snafi et al., 1999;AL-Tallah et al., 2000 ). 

      أن معظم الدراسات أشارت إلى أن هذا الالتهاب يبدأ عند الأطفال أكثر من البالغين وذلك لان قناة اوستاكي تكون في الأطفال اقصر وأضيق وكذلك الجهاز المناعي مازال في طور التكوين مما يجعل حصول التهاب بنسبة عالية .

(Ashoor etal., 1988; Al-Mahmood and Al-Karagohli.1999 ) . في حين وجد(Maran ( 1988 أن من أسباب التهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن هو ثقب الدائم في طبلة الأذن وعليه فان تكرار الإصابة يحدث نتيجة دخول الممرضات إلى الأذن الوسطى من منطقة الأنف ألبلعومي (Nasopharynax) أو يحدث بدخول الممرضات مثل Ps.aeruginosa الموجودة في الماء عن طريق الثقب الموجود في غشاء طبلة الأذن خلال السباحة والاستحمام.

       وفي الحالات انادرة يسبب التهاب الأذن الوســــطى القيــــــــــحي المزمـــــــــــن ضـــعف في السمع نتيجة تكلس الإفرازات والأوساخ في الأذن الوسطى والداخلية. (AL-Tallah et al., 2000).

       وقد أشار (Bluestone,1998) إلى أن استمرارتتدفق قيح Pus من الأذن الوسطى خلال الثقب الموجود في غشاء طبلة الأذن لمدة أسبوعين أو ثلاثة أسابيع وأكثر يرجع إلى حالات التهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن والذي يبدأ عادة بالتهاب الأذن الوسطى الحاد أو التهاب الأذن الوسطى الإفرازي .

        كذلك وجد(Scott Brown’s, 1997) أن المرضى المصابين بالتهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن يمتلكون على الأغلب مرضا مزمنا للقناة التنفسية كالتهاب الجيوب الأنفية وقد عزلت العديد من المسببات المرضية من التهابات الأذن الوسطى القيحي المزمن مقارنة مع تلك التي تشترك في التهاب الأذن الوسطى الحاد وأهمها Pseuedomonas aeruginosa Staphylococcus aureusوProteus spp) ونسبة قليلة من Klebsiella spp و E,coli) والبكتريا اللاهوائية مثل Bacteroid spp .

 البكتريا المسببة لالتهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن 

1-  بكتريا Pseudomonas aeruginosa 

       تعد بكتريا Ps . aeruginosa من البكتريا العصوية السالبة لصيغة غرام هوائية متحركة بسوط واحد (Polar flagellum ) وتنمو بدرجة حرارة تصل إلى 42مْ ، منتجة لصبغات البايوسيانين (Pyocyanin )، البايوفيريدين (Pyoveridin )، لذلك تسبب قيحآ أخضر ، كما أنها تبعث رائحة عفنه مميزة , وتمتلك البكتريا العديد من عوامل الضراوة قسم من هذه العوامل تفرز إلى خارج جسمها والقسم الأخر بشكل مستضدات جسمية مرتبطة بالخلية من هذه العوامل الذيفان (Toxin A) Aوالذي يعد من أكثر العوامل سمية وأكثرها ضراوة عند هذه البكتريا والإنزيمات المحللة للبروتين كالايلاستيز((Elastase والبروتيز القاعدي (Alkaline protease ) يليها الهيمولاسين والليكوسيدين . (Collee et al., 1996 ; Konemen et al., 1997 ;Toder , 2002; Jawetz et al., 2004).

       وتمتلك بكترياPs. aeruginosa مقاومة للعديد من المضادات الحيوية وتصيب مناطق الجسم المختلفة منها الأذن الوسطى والخارجية إذ عزلت بدرجة كبيرة من حالات الأذن الوسطى الملتهبة ومن تجويف جيب النتؤ ألحلمي الملتهب وتعد الكائن الهوائي الأكثر شيوعاً من بين البكتريا الهوائية .(Brook , 1985; Kenna , 1994; Advidano et al., 1998).

        قد يصـــاحب التهــاب الأذن الوســطى القيــحي المزمــن الناتج عن الإصــابة ببكتريا Ps. aeruginosa تدفق السائل القيحي وفي هذه الحالة يتطلب المعالجة السريعة والتي غالباً    ماتفشل المضادات الحيوية في معالجة البكتريا المقاومة لمعظمها وهذا يؤدي على الأغلب إلى حصول المضاعفات والتي منها غزو بكـــتريا و فطـــريات أخرى للمنـــطقة نفـــــسها.                                                                                         

       أن مقاومة بكتريا Ps. aeruginosa لمضادات البيتالاكتام بسب احتواءها على بيتالاكتاميز ومنها الإنزيم Ampc المحفز وكذلك لها القدرة على أنتاج البيتالاكتاميز الكامنة (Livermore, 1995) .

          إما ( Bush et al,.1995)فقد وجدوا أن بكتريا Ps. aeruginosaتمتلك بصورة رئيسة البيتالاكتاميز من نوع OXA- والذي ينتمي هذا النـــوع إلى صـــنف D (class D) لها قدرة على التحليل المائي لمضادات الاوكساسلين (Oxacillin) والكلوساسلين (Cloxacillin) و أن هذه الإنزيمات لا تثبط بواسطة المثبطات البيتا لاكتاميز مثل (Clavulanic acid) في حين أن بعض الدراسات أشارت إلى أن بكتريا Ps. aeruginosa لها قدرة على مقاومة مضادات الكاربنسلين (Carbenicillin)و ذلك لاحتوائها على الإنزيمات من نوع (CARB.2Type.) ,(Jacoby &Mathew, 1979; Phillipon et al. 1986 b).

 بكتريا Staphylococcus aureus 

        تعد Staph .aureus من البكتريا الكروية الموجبة لصبغة غرام غير متحركة غير مكونه للأبواغ وفي بعض أحيان مكونه للمحفظة (Caspule) وتكون على شكل مجاميع (Clusters ) تشبه عناقيد العنب وتنتج مستعمرات دائرية محدبة ذات سطح صقيل وبلون اصفر ذهبي أو يكون القشدة وبقطر يتراوح من (1-4) ملم وذات تحلل دم تام (ß-hemolytic ) على وسط اكار الدم (Blood Agar) (Holt et al., 1994 ; Carter et al., 1995) 

      تنتج العديد من عوامل الضراوة كإنتاجه Exofolatin وهو سم معقد يسبب تلف البشرة وكذلك تنتج Enterotoxin وكما تنتج سموم حالة للفابيرين Fibrinolysis وسموم متلفة للخلايا البيضاء Lucocidin و إنزيم التخثر ,(Coagulase)وإنتاج السموم الحالة للدم الهيمولاسين كلها تعد من عوامل الضراوة التي تمتلكها هذه البكتريا والتي لها عـــلاقة كبـــيرة في أمراضــــيتها (Cunningharn et al., 1996) .

       أن هذه البكتريا سائدة في إصابات الأنف والأذن والحنجرة إذ تسبب التهاب الأذن الخارجية والوسطى والتهاب الجيوب الأنفية وكذلك التهاب الأذن الوسطى القيحي المزمن . كما عزلت من الأذن الخارجية وان وجودها في هذه المنطقة ممكن أن تعد مصدراً مهماً لإحداث الإصابة (Scott Brown’s. 1997) .

     كما تتميز بكتريا Staph. aureus بمقاومتها العالية لمضادات البيتالاكتام وذلك لقدرتها على أنتاج البيتالاكتاميز (Brook, 1985) .

         ذكرet al,.1970) (Adamبان هنالك صنفاً واحدا من الإنزيمات نتيجة سلالات Staph. aureus المقاومة ، في حين أشارet al.1992) (Konemanإلى أن المكورات العنقودية الذهبية تنتج ثلاثة أنواع مختلفة من الإنزيمات ووجد أن هذه الأنواع تكون محفزه أو ذاتية المقاومة وتكون منشأ بلازميدي. 

مضادات البيتالاكتام Beta – lactam antibiotics 

      تعرف المضادات الحيوية بأنها مواد عضوية تنتج من قبل الأحياء المجهرية لها قابلية على تثبيط النمو أو تحطيم الأحياء المجهرية الأخرى وبأقل تركيز أن هذه المضادات تنتج من عدة مصادر وأهمها المنتجة من قبل البكتريا والفطريات و في عام 1929 أطلق على أول اسم المضادات البيتالاكتام هو مضاد البنسلين Penicillin والذي اكتشفت من قبل العالم Alexander Fleming عندها قام بوصف مواد فعاله ضد البكتريا والتي استخرجها من الاعفان Penicillinum mould . .(Albert & Sussaman,1998 ; Ibezim, 2005).

        تشمل هذه المجموعة مضـادات البنــــسلينات والســـــيفالوســــبورينات والمونوباكــــــــــتام (Monobactam) والكاربابنيم (Carbapenems)وأخيرآ مثبطات البيتالاكتام التعاضدية ß- lactam /ß-lactamase . (NCCLS 2003a)                                    

         تعد المضادات البيتالاكتام من مضادات ذات الطيف الواسع في الاستخدام عن بقية المضادات الأخرى وذلك لأنها ذات كفاءه عالية وقليلة السمية وذات الطيف الواسعBroad) (specterum والتي تتميز باحتوائها على حلقة البيتالاكتام المتكونة من أربع ذرات . ويعد المثيسلين احد أهم مشتقات مجموعة البنسلينات والذي يمتاز بمقاومته العالية للبيتالاكتاميز المنتجة من قبل الأنواع البكترية الــسالبة والموجــبة لصــبغة غــرام (Finch ,1981; Goth,1984 ; Neu,1991) .

آلية مقاومة البكتريا إلى لمضادات البيتالاكتام 

       أن مقاومة البكتريا للمضادات بيتالاكتام يتم من خلال أربعة آليات (Piddock et al., (1997 هي.

 تحطيم فعالية المضادات من خلال أنتاج البيتالاكتاميز :-

     يعد هذا النوع من الأشكال السائدة للمقاومة حيث يتم من خلال فعالية البيتالاكتاميز والتي تعمل على تحطيم حلقة البيتالاكتام الموجودة في المضادات ومن ثم تمنع قدرة المضاد للارتباط بالبروتينات الرابطة للبنسلين (PBPs) الموجودة في غشاء الخلية . تختلف البيتالاكتاميز في مجموعة البكتريا الموجبة لصبغة غرام عن تلك الموجودة في البكتريا السالبة لصبغة غرام حيث تكون الإنزيمات في المجموعة الأولى من الإنزيمات الخلوية الخارجية Extracellulare) enzyme) حيث يتم إفراز كميات كبيرة من الإنزيمات إلى خارج الخلية لتحليل المضاد في الوسط المحيط بها كما هو الحال في Staph. aureus و B .cereus بينما تكون إنزيمات المجموعة الثانية من النوع المرتبط بالخلية( Cell-bound enzyme) إذ يتم تحطيم مضادات البيتالاكتام داخل الخلية البكتيرية وعليه فان تراكيز قليلة من الإنزيم كفيلة بحماية البكتريا من تأثير المضاد كما هو الحال في بكتيريا E. coli و Ps,aeruginosa.

 قلة في ألفة البروتينيات الرابطة للبنسلين (PBPS) أو التغير في مواقعها:-

      تعد هذه المقاومة كرموسومية لمضادات البيتالاكتام و يمكن أن تحدث نتيجة فقدان أو تغير في طبيعة البروتينات الرابطة للبنسلين (PBPS) الموجودة في غشاء الخلية البكتيرية . هذه المقاومة تكون ذات مستوى عالي أو واطئ من المقاومة كما في مقاومة بكتريا Strep. pneumoniae إلى مضاد البنسلين ج Pencillin G ومقاومة Staph. aureusإلى مضاد المثيسلين والمضادات الأخرى (Piddok et al.,1997) .

 قلة في نفاذية المضادات إلى الخلية البكتيرية:- 

      أن ظهور مستوى عالًَ من المقاومة بيتالاكتام قد يعود أحياناً إلى النفاذية الضعيفة لهذه المضادات (Livermor ,1995) وأن أي تغيرفي نفاذية الغشاء الخلوي الخارجي يؤدي إلى تحديد قدرة المضاد الحيوي إلى الوصول إلى الموقع الهدف , حيث تميزت بعض سلالات المطفره من بكتريا Ps.aeruginosa و E.coli بافتقارها لقنوات الانتشار عبر الغشاء (Transmembrane diffusion) والتي تسهل عملية مرور المضاد من خلال غشاء الخلية مما يؤدي إلى زيادة مقاومة هذه البكتريا إلى تراكيز عالية من المضادين سبفازولين وسيفوكستين (Sawai et al, 1982 ; Jawetz et al., 2004) .

 مقاومة المضادات عن طريق المضخات التدفق. Efflux Pumps 

تعد المضخات التدفق والموجودة في الغشاء البلازمي في الخلية البكتيرية من الوسائل المهمة في مقاومة المضادات الحيوية والتي لها قدرة على إزالة واحد أو مجموعة من المضادات خارج الخلية البكتيرية وتوجد هذه المضخات في البكتريا الموجبة وبعض الأنواع البكتريا السالبة لصبغة غرام . (Li et al., 1994).

 الإنزيمات المحللة لحلقة البيتالاكتام Beta –lactamase تعرف إنزيمات البيتالاكتاميز 

بأنها إنزيمات تعمل على تثبيط فعالية مضادات البيتالاكتام وهي متواجدة في كل أنواع البكتريا سواء الموجبة أو السالبة لصبغة غرام ، ويوجد أكثر من 200 نوع من أنواع البيتالاكتاميز ، وتأتي أهميتها من خلال قدرتها على كسر حلقة البيتالاكتام لكل من البنسلينات والسيفالوسبورينات بذلك تكون هذه مضادات غير فعاله ضد البكتريا (Lancini& Parenti, 1982 ; Koneman et al., 1992)

        تصنف البيتالاكتاميز على أساس تسلسل الاحماض الامينية في الموقع الفعال للإنزيم إلى أربع مجاميع تشمل :

1. إنزيمات النوع A وتشمل بنسلينيز (Pencillinase) وسيفالوسبورينيز (Cephalosporinase) وعادة توجد جيناتها على البلازميدات Plasmides أو على المورثة القافزة Transposon
2. إنزيمات النوعC وتشمل السبفالوسبوريتيز الكروموسومي
3. إنزيمات النوع D وهي اوكسالوسيلينيز (Oxalocillinase) أن أصناف ثلاثة أعلاه تعتمد السيرين Serine المرتبط الموقع الفعال للإنزيم. 
4. إنزيمات النوع B وهي ميتالوبيتالاكتاميز(Metallo beta- lactamase) تعتمد على الايونات ثنائية التكافؤ في عملها. 
5. (Ambler et al., 1991; Medeiros, 1997 )                                                     

         يكون أنتاج البيتالاكتاميز إما محفزا (Inducible) أو ذاتية (Constitutive) وتنتج البيتالاكتاميز المحفزة فقط عنــــد التعـــــرض لمضــــــــادات البيـــتالاكتــــــــــام (McDougal & Thornsberry ,1986) وبمجرد التوقف عن تقديم مضادات البيتالاكتام يتوقف أنتاج الإنزيمات المحفزة .