שלום לחברי הפורום

[אשיאגולש]

שלום לחברי הפורום

הגעתי אליכם דרך שרשורפלצת בפורום אחר שבו הוזכר שמו של הפורום ושמם של ג'ון הפראי וגידי הנוטר (שגם שם עושים שמות)
חשבתי שאולי אתם תביאו מזור לשאלה שמנקרת במוחי כבר זמן רב.

אחת מהבעיות ברפואה המודרנית היא החסינות ההולכת וגדלה של חיידקים מסויימים לסוגי אנטיביוטיקה שונים.
השימוש הנרחב באנטיביוטיקה, בשילוב עם משך דור קצר של החיידקים גרמו לכך שבאופן מהיר למדי החיידקים יצרו למצם מן מעטפת אשר מגינה עליהם מסוגי אנטיביוטיקה שונים.

עכשיו ההנחות:

1. החיידקים במצב של "טרום אנטיביוטיקה" (טרום פלמינג וחבורתו) היו במצב אידיאלי להתמודד עם מערכות הנגד של גוף האדם. כל מערכת שהחיידק לא היה זקוק לה נזנחה עם הדורות או לא התפתחה.
2. המעטפת הזו היא בעצם "רכיב" נוסף באורגניזם שדורש משאבים, או מפריע להתנהלות אופטימאלית של האורגניזם בעולם ללא אנטיביוטיקה.
3. בעולם שבו לא תהיה אנטיביוטיקה לא יהיה צורך ברכיב שכזה והוא יעלם עם הברירה הטבעית

ולשאלה-

האם התהליך הפיך? זאת אומרת, האם במצב שבו יפסיקו להשתמש בקו מסויים של אנטיביוטיקה שאליו כבר התפתחה חסינות, יחל תהליך הפוך שבו החיידקים ללא המעטפת ישגשגו על חשבון אלו עם המעטפת?
ואם כך הדבר, האם הפתרון לחסינות הזו הוא אולי לעסות "סבבים" של אנטיביוטיקה שבהם נעצר שימוש של אנטיביוטיקה וגורם להעלמות החסינות (נניח, 20 שנה, 50 שנה, וכו')?

אני מתנצל אם אני לא מובן לחלוטין, ואשמח לפרט אם תרצו הבהרות.

תודה.

 

[Gidi Shemer]

תשובה מגידי הנוטר (

)

אש, אני מניח שכשאתה כותב מעטפת אתה לא מתכוון למעטפת פיזית, נכון?

השאלה אם הפסקת אנטיביוטיקה תביא להעשרה של האוכלוסיות הלא-עמידות (אם לזה התכוונת) תלויה בשאלה מה בתנאי הסביבה של העדר האנטיביוטיקה יתן יתרון אבולוציוני לחיידקים הלא-עמידים. במילים אחרות, המוטציות החיוביות שאפשרו לחיידקים העמידים להיות עמידים לא גרמו להם בהכרח לעמדת נחיתות ביחס לחיידקים הלא-עמידים התנאי העדר אנטיביוטיקה.
ה"מעטפת" שמשמשת להם הגנה היא פשוט שורה של מוטציות שמשנות במעט את החלבונים שבחיידק שכנגדן מכוונת האנטיביוטיקה, או מוטציות שמאפשרות לחיידקים ל"זרוק" את באנטיביוטיקה, או להשתמש במסלולים מטבוליים חליפיים.

מה שאני כותב הוא מאד כללי. אני לא מכיר את כל מנגנוני העמידות לאנטיביוטיקות השונות של כל החיידקים. ייתכן וכמו שהצעת, יש מוטציות שגרמו לעמידות, אבל שהעמידות הזו כרוכה בהוצאת אנרגיה. אני יכול לנחש שכשמדובר בעמידות על בסיס שימוש במסלולים מטבולים חליפיים תהיה הוצאת אנרגיה גבוהה יותר מהמסלולים הרגילים. במקרה כזה אכן תקופה ללא אנטיביוטיקה תיתן יתרון לחיידקים הלא- עמידים.

 

[אשיאגולש]

אכן.

ידעתי שמישהו עוד ער בשעות כאלה. חוגגים שם בדרום הא?

כשאני אומר "מעטפת" אני מתכוון לשלל המנגנונים שהחיידק מפתח.
ככה זה שאתה עסוק בבעיות כתיבת SOP שקשורות לביצועי מעטפת...

האם ניסו את זה? החיפוש של ה-pubmed לא חבר שלי במקרה הזה.

 

[רוקד עם שבלולים]

הרעיון נכון וגם מוכר.

כל מערכת ביולוגית שאין בה שימוש ותועלת לאורגניזם לאורך דורות - דינה להתנוון ולהיעלם. דוגמאות לא חסרות - אחת היפות שבהן היא כל מיני הציפורים בניו-זילנד (ואיים רבים אחרים) שאיבדו לאורך הדורות את יכולת התעופה ואת הכנפיים.

אוכלוסיית חיידקים שבה יש עמידות לאנטיביוטיקה, שבמשך דורות רבים לא תיחשף לאנטיביוטיקה, תעבור כעבור דורות לא רבים סלקציה להיעדר העמידות, עד להיעלמותה המוחלטת של העמידות. אפילו אם המערכת אינה יקרה מבחינה אנרגטית, עדיין יצטברו בה מוטציות לאורך זמן ולחיידק לא יהיה שום "אינטרס" אבולוציוני לשמור על המערכת תקינה. זו נקודה שחשוב להבין: גם לשימור תכונה יש מחיר, בדיוק כפי ששימור מצב קיים בבניין מגורים, למשל, דורש השקעת משאבים מצד הבעלים. אפילו אם לא יתבצעו שום עבודות שיפור בבניין, עדיין צריך לתחזק, לתקן מדי פעם תקלות, לסתום חורים וכו'. אם הבניין ננטש, הוא לא יהיה ראוי למגורים כעבור זמן לא ארוך.

לכן "עצירה" של מתן אנטיביוטיקה היא רעיון מצויין - אבל יש שתי בעיות:
1) זה צריך להיות צעד גלובאלי, כדי שלא יוותרו "כיסים" של עמידות. זו בעיה לוגיסטית ואדמיניסטרטיבית.
2) לא מעט אנשים יחלו וגם ימותו כתוצאה מזה. אנחנו למעשה מבקשים מדור שלם להסתכן סיכון מוחשי ורציני למען טובתם (הזמנית! הזנים העמידים ישובו ללא ספק!) של הדורות הבאים. זו בעיה אתית ומוסרית כבדה. נזכיר גם שבעיית העמידות נפוצה יותר יחסית במדינות המפותחות, כך שאנחנו הולכים לבקש מתושבי מדינות פחות מפותחות לוותר על תרופות יעילות למען רווחת תושבי העולם המפותח. לא דפקנו אותם מספיק?

בינתיים ניאלץ כנראה להסתפק בשיפור הפיקוח וההסברה על מתן אנטיביוטיקה - מתן מבוקר, לפי ההנחיות וכן הלאה.

 

[ranisharoni]

שאלה

"אפילו אם המערכת אינה יקרה מבחינה אנרגטית, עדיין יצטברו בה מוטציות לאורך זמן ולחיידק לא יהיה שום "אינטרס" אבולוציוני לשמור על המערכת תקינה"

איך בהקשר הזה אפשר להסביר את השימור החזק שיש לתכונות כמו חמש אצבעות? מה האינטרס לשמור על תכונה כזאת שסביר שהיא תולדה של מקריות אבולוציונית כלשהי?

 

[Sophalin]

השאלה שלך היא בעצם

למה עדיין יש לנו 5 אצבעות?

 

[ranisharoni]

מה האינטרס האבולוציוני לשמור על תכונה כזאת?

 

[תולעת הגשם]

לאבולוציה אין תכנון מראש, כמובן הסוס בנוי לריצה מהירה ויש לו פרסות. הצ'יטה בעלת 5 אצבעות והיא רצה עוד יותר מהר. יש פתרונות שונים לאותה בעיה.

המחשבה היא ש- 5 אצבעות האדם (והקוף) הן מתאימות ללפיתה ולבניית כלים בצורה מדהימה, הן רגישות למגע ומשמשות גם למגע חברתי. 5 אצבעות הן פרימיטיביות מבחינה זו שהן קדומות יותר מפרסות למשל ששם היה איחוי אצבעות במשך האבולוציה. הן נשמרות משתי סיבות - הן לא היו מספיק גרועות כדי להפריע ולגרום לירידת הכשירות של אבותינו הקדומים והן היו מספיק טובות כדי לאפשר לאבות ההומינידים לאחוז משאות כאשר הולכים על שתיים ( הליכה יקרה אנרגטית ואיטית לבריחה) . למרות המחיר ששלמנו על ההזדקפות, המחיר היה כדאי כי היה בו גם שיפור. אם לא היה גם גידול מתאים במוח ולמידה חברתית , לא היה ל-5 אצבעות ערך רב. לקופים יש 4 רגלים שהן 4 ידיים והם יותר מוצלחים בסביבתם הטבעית מהאדם ( כללי , יש קופים שהם כבר בסוף דרכם עלי אדמות).

 

[ranisharoni]

איך זה מתיישב עם האמירה?

של "רוקד":
"אפילו אם המערכת אינה יקרה מבחינה אנרגטית, עדיין יצטברו בה מוטציות לאורך זמן ולחיידק לא יהיה שום "אינטרס" אבולוציוני לשמור על המערכת תקינה"

האם ברור בכלל מהו אותו אינטרס אבולוציוני לשימור או אי שימור עמידות בפני אנטיביוטיקה או חמש אצבעות?

הטענה שלי היא שלא ברור אפריורית אם בהינתן תכונה כלשהי יהיה אינטרס לשמר או לא לשמר אותה.

 

[תולעת הגשם]

נראה לי שהמונח אינטרס אינו מתאים אלא צריך לדבר אם התכונה מעלה או ממפחיתה כשירות. תכונה יכולה להעלם אם היא מפחיתה כשירות, אבל גם זה לא תמיד למשל מחלות גנטיות אפילו לתאליות ( קטלניות) , לא נעלמו כגון טאי זקס, מחלה שקוטלת ילדים רכים, כלומר לפני שהם עצמם מתרבים. תדירות הגן נמוכה ויכולה לרדת באוכלוסיות גדולות, אבל הגן לא נעלם.

תכונות ניטרליות עשויות להישמר לאורך שנים רבות גם באוכלוסיות גדולות. יתכן שמספר האצבעות בכלבים אם הוא 5 או 4 זו תכונה ניטרלית ויתכן שאצל הכלבים הגן ( או הגנים) ל-4 אצבעות מעלה כשירות והאצבע החמישית מיותרת ומפריעה. כלבים חיים בעיקר בזכות האדם, ולכן יתכן מאוד שאין אצלם ברירה טבעית, כי בעלי הכלבים עוזרים ( כלומר הווטרינרים עוזרים).

כפי שאמרתי קודם - 5 אצבעות זו תכונה קדומה באבולוציה. איני יודעת מדוע דווקא 5 ולא יותר או פחות, אולי זה אפילו מקרי. לא ידוע לי על יונקים עם יותר אצבעות, אבל בהחלט יש כאלה עם פחות, כלומר התוכנה המאוחרת היא דווקא ניוון מספר אצבעות כמו אצל הסוס.

 

[ranisharoni]

דווקא כלבים עברו ברירה חזקה - מלאכותית

(שמנקודת מבט ביולוגית היא סוג של ברירה טבעית).
ככל הידוע לי, יש סברה שללא האדם הכלבים יחזרו, ע"י ברירה טבעית רגילה, להיות זאבים. אולי זאת אנלוגיה טובה לחיידקים שלמעשה פיתחו עמידות כתוצאה מסוג כלשהו של ברירה מלאכותית וללא האדם יחזרו להיות חיידקים... רגילים.

 

[תולעת הגשם]

כנראה שאין מחסום גנטי בין כלבים לזאבים המחסום אם קיים הוא פרה- זיגוטי ולא פוסט זיגוטי. צאצאי כלבים וזאבים אם יש הם פראים למדי ויש להקות כאלה באירופה שצדים חיות בר וחיים ללא קרבה לאדם. אני יודעת אם כלב יחזור להיות זאב. כלבים שהתרבו עם זאבים אינם פוחדים כל כך מן האדם והם חזקים ונועזים כמו זאבים. הנזק שלהם לעדרי הצאן והבקר גדול.

לגבי חיידקים, תהליכים אבלוציונים מתרחשים אצלם באופן מהיר בגלל רבוי טבעי עצום ואורך דור קצר.

חיידקים עובדרים שינויים גנטיים כל הזמן, ללא קשר לסביבה החיצונית. אולם- כאשר השינוי הוא שינוי המעלה כשירות, הוא מתקבע באוכלוסיה. לדוגמא. עמידות לאנטיביוטיקה היא מוטציה קדומה שהיתה ניטרלית לפני המצאת האנטיביוטיקה ולכן היתה נדירה. כאשר החלו להשתמש בה, התגלו גם פרטים העמידים לתרופה מראש שהיו כמובן נדירים. חיידקים אלו לא מתו והם התרבו מהר. הרגישים כמובן מתו ולא התרבו וכך נוצר זן עמיד. הזן העמיד היה קיים שנים ואולי אלפי שנים, אלא שפרטיו היו נדירים. היום בבתי חולים , זנים עמידים נפוצים מאוד בגלל התרופות ואמצעי החיטוי.

 

[ranisharoni]

אז ללא אנטיביוטיקה?

סחף גנטי ידלל את הווריאנט העמיד של החיידק?
את בטוחה שמדובר במוטציה קדומה בדנ"א? איך היא (מקטע הדנ"א) שרדה אם היא ניטרלית? מוטציות אקראיות לא היו אמורות לחסל אותה?

 

[רוקד עם שבלולים]

הערה:

חומרים אנטיביוטיים, ובכללם פניצילין, מקורם בעולם החי. עמידות לאנטיביוטיקה יכולה להיות תכונה מועילה מאד לחיידק שצריך להסתדר עם, למשל, פטריית הפניציליום.

 

[Sophalin]

את עונה לי בשאלה?

אני שאלתי שאלת הבהרה - הם אתה שואל למה עדיין יש לנו 5 אצבעות?

 

[דייהטסו]

אבל להרבה מינים יש מספר שונה של אצבעות

 

[Sophalin]

אז מה? מה זה קשור לשאלה שלי?

 

[אני רק עובר]

אם אין אינטרס היא לא נשמרת

ואכן הרבה מאוד יצורים בעלי אצבעות איבדו את רוב האצבעות שלהם. דוגמה אבולוציונית קלאסית - הסוס איבד את כולן פרט לאחת בכל רגל. אאל"ט בימינו עדיין נולדים לפעמים סוסים עם שתי אצבעות נוספות מנוונות בכל רגל, שהם לא דורכים עליהן.

לכלבים נשארו רק ארבע אצבעות ברגל האחורית, וברגל הקדמית ארבע פלוס חמישית מנוונת שלפעמים וטרינרים מורידים אותה בניתוח כמו שמורידים אפנדציט לבני-אדם.

אצל בני אדם כנראה שכן יש "אינטרס אבולוציוני" לשמור על כל חמשת האצבעות. אפשר לשאול אנשים שנכרתה להם אצבע אם הם מרגישים בחסרונה.

 

[ranisharoni]

דוגמאות יפות!

הטענה שלי היא מרגע שיונקים (אב קדום) ירשו את תכונת חמשת האצבעות לא ברור האם יהיה למינים שונים אינטרס לשמר או לא לשמר אותה.

מכאן לא ברור חי איך ניתן לדעת שלחיידק לא יהיה אינטרס לשימור תכונה שאומנם עזרה במקור לעמידות מול אנטיביוטיקה אבל יתכן שיהיו לה שימושים נוספים.

 

[אני רק עובר]

בדיוק כמו שליונק אפשר להוריד אצבע

ולבדוק איך הוא מסתדר בלעדיה, לחיידק אפשר להוריד את הגן של העמידות, או להחליף לאלל הלא עמיד, ולבדוק איך הוא מסתדר בלעדיו.

(זה אמנם קצת יותר קשה לביצוע אבל לעומת זאת מצריך פחות ביורוקרטיה עם הוועדות של animal welfare...)