أداة جديدة للمساعدة في "رؤية" العدوى البكتيرية

طور باحثون في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (UCSF)، أداة تصوير يمكن أن تساعد الأطباء في تحديد وتصور العدوى البكتيرية في الجسم واستبعاد الأسباب الشائعة الأخرى للالتهاب.

أفاد الفريق البحثي في دورية "ساينتيفيك ريبورتس" (Scientific Reports) أن عمليات المسح التي أجريت باستخدام تقنية التصوير المعروفة باسم التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، كشفت عن وجود عدوى لدى الفئران ناجمة عن أي من المجموعتين الرئيسيتين من البكتيريا، سالبة الغرام وموجبة الغرام، دون إعطاء إشارة من أسباب أخرى للالتهاب.

لإجراء التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني، يقوم الأطباء بحقن المرضى بجرعات صغيرة من "المقتفيات الإشعاعية" التي ترتبط ببروتينات معينة أو تتراكم في الأورام والمناطق الملتهبة ومواضع المشاكل الأخرى. المقتفي الأكثر استخداماً، وهو جزيء يشبه السكر يسمى FDG، يتراكم في المناطق المصابة، ولكنه يتبع أيضاً الخلايا المناعية إلى مواقع الالتهاب الخالية من الجراثيم والأورام.

إن علاج الالتهاب المعقم هو آخر ما قد يرغب فيه الأطباء لمريض يعاني من عدوى.

أما المقتفيات الأخرى، مثل الأجسام المضادة الموسومة إشعاعياً التي تلتصق ببكتيريا معينة، فقد تخطئ بسهولة في تحديد العديد من السلالات المعدية، كما يمكن أن تبعث إشارة أقوى من البكتيريا الميتة، التي غالباً ما تكون قد تمزقت وسكبت محتوياتها، مقارنة بالبكتيريا الحية السليمة.

جمع البحث عن مقتفٍ إشعاعي أفضل بين مايكل أوليجر، الأستاذ المساعد في الأشعة والتصوير الطبي الحيوي في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو، وأحد كبار مؤلفي الورقة البحثية، وبين زملائه الباحثين في الجامعة ديفيد ويلسون وأورين روزنبرغ، وهما من كبار مؤلفي الورقة أيضاً.

بالنسبة لهم، سيكون الجزيء المثالي هو الذي يكتشف البكتيريا الحية فقط، بدلاً من الارتباط بالخلايا الحية أو الميتة بشكل عشوائي؛ ويجب أن يلعب دوراً نشطاً في نموها. ولا يمكن أن يكون مادة تستخدمها الخلايا البشرية، لأنه في هذه الحالة ستضيء كل خلية في الجسم في مسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني.

إحدى مجموعات الجزيئات التي تناسب هذا الغرض هي الأحماض الأمينية (D)، التي تمتصها البكتيريا من بيئتها لبناء جدران خلاياها الواقية. هذه الجزيئات هي صور مرآتية للأحماض الأمينية (L)، التي تستخدمها جميع الكائنات الحية لبناء البروتينات. لكن الخلايا البشرية تستخدم النوع (D) بشكل أقل بكثير.

استنتج الفريق أن الحمض الأميني (D) الموسوم إشعاعياً سيركز على البكتيريا. وقد استقروا على "دي-ميثيونين" (D-methionine)، وهو مكون ثانوي في جدران الخلايا البكتيرية وجدوا أنه يعطي إشارة قوية عند وسمه إشعاعياً. ولاختبار قدرات "دي-ميثيونين"، قاموا بحقن بكتيريا معدية - كلاً من المكورات العنقودية الذهبية سالبة الغرام والإشريكية القولونية موجبة الغرام - في الفئران.

وعندما قاموا لاحقاً بحقن جزيئات "دي-ميثيونين" الموسومة بذرة كربون-11 مشعة في الفئران، أظهر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني تراكم المقتفي الإشعاعي في كلا نوعي مواقع الحقن.

إذا تمت الموافقة على استخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني القائم على "دي-ميثيونين" في البشر، فسيسمح ذلك للأطباء الذين يواجهون تشخيصات صعبة بالعثور على العدوى وعلاجها بسرعة أكبر. كما يمكن لهذه الطريقة أن تمنح الأطباء يقيناً أكبر عند وصف المضادات الحيوية، التي يمكن أن تعزز السلالات البكتيرية المقاومة إذا أفرط في استخدامها.