כשהתגלתה האנטיביוטיקה לפני כמה עשרות שנים הייתה הרגשה שהאדם ניצח את החיידקים, הוא יצליח לחסל את המחלות הזיהומיות.
אבל לחיידקים יש כושר הישרדות עצום, הם לומדים איך להתגבר על המכשולים שהאדם שם לפניהם. הם מקשים על האנטיביוטיקה לחדור לתאים של החיידק על ידי שינויים בממברנה ובדופן התא (1). הם עלולים לגרום לשינוי אנזימטי בחומר האנטיביוטי ולהחליש את האלימות שלהם (1).
האנטיביוטיקה פועלת רק על חיידקים במצב פעיל, כשהם מתחלקים ומתרבים, ואינה פועלת עליהם כשהם במצב רדום.
החיידקים מייצרים ביופילם שמאפשר להם לחיות כגוף רב תאי, ומספק להם הגנה, מזון ומרחב מחיה. החיידקים במרכז הביופילם הם במצב רדום וזה מקשה על הטיפול האנטיביוטי לפגוע בהם. הם אחראים לרבים מהזיהומים החוזרים, כגון דלקות בדרכי השתן, דלקות בדרכי הנשימה ומחלות חניכיים כגון פריודונטיטיס (1).
החיידקים המצויים בביופילם מהווים בעיה בתוך בתי החולים. הם פוגעים במכשירים ובצינורות, כגון צינורות אינפוזיה, קטטר, מתקנים אורתופדיים.
החיידקים מייצרים ביופילם בתוך צינורות שמצויים בהם מים ונוזלים אחרים, ומהווים בעיה גם בשביל התעשייה.
החיידקים שבתוך הביופילם נעשים עמידים לאנטיביוטיקה. במקרים רבים הם מפתחים עמידות נגד סוגי אנטיביוטיקה רבים.
מסבירים את עמידות החיידקים לאנטיביוטיקה על ידי צמצום כושר החדירות של התרופות לתוך הביופילם, ירידה במטבוליזם ובהתרבות החיידקים בתוך הביופילם, וכן הגנה על החיידקים שבמרכז הביופילם על ידי אלה המצויים בהיקף.
כשמטפלים במחלה זיהומית כרונית עם אנטיביוטיקה החיידקים שבהיקף הביופילם נהרסים, ונראה שהבעיה נפתרה ומצב החולה משתפר. אבל אחרי שבועיים או שלושה מתחילים להתחלק החיידקים שבמרכז הביופילם שהם לא נפגעו מהטיפול באנטיביוטי והמחלה מתפתחת מחדש.
פטריות מייצרות גם הן ביופילם, לבד או ביחד עם חיידקים. המחקר על הפטריות מצומצם יותר ויש מחקרים הנערכים עכשיו על צמחים ההורסים ביופילם של פטריות.
ישנם כמה מנגנונים אפשריים למניעת היווצרות ביופילם או להריסת ביופילם קיים:
-מניעת היצמדות החיידקים למשטח או לחיידקים שנקשרו
-חסימת קולטנים על פני השטח של הביופילם שתמנע ממולקולות האיתות להתחבר ולהעביר את האיתות
-עיכוב של חישת ה-quorum, שבלעדיה הביופילם לא יכול להתקיים . חישת הקוורום היא הכינוי לתופעה שבתוך הביופילם החיידקים יכולים לחוש את אלה שנמצאים מסביבם. לבניית הביופילם יש צורך במרכיבים כולל ברזל ומתכות אחרות. מניעת ברזל ומרכיבים נחוצים אחרים תמנע את היווצרות הביופילם.
צמחים המעכבים ביופילם של חיידקים.
בין הצמחים המעכבים ביופילם של חיידקים מצויים כאלה המצויים במזון או בתבלינים.
השום מעכב את חישת הקוורום ומאפשר ריפוי מהיר של זיהום בריאות עם Pseudomonas aeruginosa (2). המרכיבים האחראים לפעילות זו של השום הם האליצין וה-ajoen.
מיצויים מימיים מהפרי של האננס- Ananas comosus מעכבים את חישת הקוורום, והם יכולים לעכב ייצור של ביופילם, מבלי לפגוע בחיידקי המעי (1).
הפרי של הרימון- Punica granatum והגרעין של המשמש- Prunus armeniaca מראים גם הם עיכוב של חישת הקוורום (1).
מיצויים מימיים של Musa paradiciaca בננה- המיצויים של פרי הבננה מעכבים ייצור של ביופילם של פסוידומונס.
הפרי של הגויאבה- Psidium guajava הוא בעל פעילות נגד חישת הקוורום, והוא מעכב ייצור של ביופילם (3).
צמחים המעכבים והורסים ביופילם
Panax ginseng השורש של הג'ינסנג מפרק ביופילם (4).
Centella asiatica- גוטו קולה, המיצוי האלכוהולי מעכב ייצור של ביופילם של
פסוידומונס (3).
Cymbopogon citratus- עשב לימון מעכב ומפרק ביופילם של Staohylococcus aureus (1)
העץ Salvadora persica סלודורה פרסית, הידוע בתרבויות שונות כמועיל למחלות פה ולטיפול בשיניים מעכב חישת קוורום ומעכב ביופילם של Streptococcus mutans.
סלודורה פרסית הוא עץ מדברי הגדל בנגב (1).
מיצויים מימיים, של הסלודורה, מיצויים באלכוהול, בכלורופורם ובאצטון מעכבים היצמדות של החיידקים, מעכבים ייצור ביופילם, מעכבים הסדרה של חישת הקוורום של Streotococcus mutans שבודד מעששת של הפה.
Capparis spinose- צלף קוצני, מיצויים מתנוליים של חלקים שונים של הצלף מעכבים ייצור של ביופילם של החיידקים: E. coli, Pseusodomonas aeruginosa
Serratia macrescens
Ballota nigra- בלוטה שחורה מעכב ייצור ביופילם של Staphylococcus aureus MRSA
Embelica officinalis מיצוי אלכוהולי מעכב היצמדות של חיידקים והורס ביופילם של S. mutans
Hydrastis Canadensis- חותם זהב, המיצוי האלכוהולי מעכב והורס ביופילם של
S. aureus שאינם רגישים לאנטיביוטיקה, כולל MRSA.
Achyranthes aspera צמח סיני, מעכב ביופילם של S. mutans שבודד מעששת של שיניים.
Wheat bran- סובין של חיטה, מעכב ייצור של ביופילם של פסוידומונס.
הוכחו גם כמה מרכיבים פעילים שבודדו מצמחי מרפא שונים שהפריעו לחישת הקוורום ומנעו ייצור של ביופילם או הרסו ביופילם קיים.
מרכיבים שהוכחו כמעכבים והורסים ביופילם:
Emodin
Betulinic acid
Ursolic acis
Baicalin
Cinnamaldeyde
Hamamelitannin
Malvidin (5)
מקורות
Borges A. Abreu AC. Dias C. et al. New Perpective on the use of phytochemicals as an emergent Strategy to Control Bacterial Infections Including Biofilms/ Molecules 2016, 21: 877-918
Bjarnsholt T. Jensen P. Rasmussen TB. Et al. Garlic blocks quorum sensing and promotes rapid clearing of pulmonary Pseudomonas aeruginosa infections. Microbiology 2005, 151: 3873-3880.
Vsavi HS. Arun AB. Rekha PD. Anti quorum sensing activity of Psidium guajava L. flavonoids against Chromobacterium violaceum and P. aeuruginosa. Microbiol. Immunol. 2014, 58: 286-293.
Wu H. Lee B. Yang L. et al. Effects of ginseng on P. aeruginosa motility and biofilm formation. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 2011, 62: 49-56.
Gopu V. Kothandapani S. Shetty PH. Quorum quenching activity of Syzygium cumini L. Skeels and its anthocyanin malvidin againsy Klebsiella pneumonia. Microb. Pathog. 2015, 79: 61-69.
