احتمال مقاوم شدن باکتری دیفتری در برابر آنتی‌بیوتیک و خطر شیوع دوباره‌ی آن

انسان‌ها در طول تاریخ با بیماری‌های متعددی مواجه شده‌اند. بیماری‌هایی که هرکدام جان انسان‌های بسیاری را گرفتند اما نهایتا به نامی سیاه در تاریخ تبدیل و سرانجام فراموش شدند؛ چرا که با ساخته شدن واکسن، دیگر خطری برای انسان‌ها نبودند. حال بیماری‌های باکتریایی مانند دیفتری که تصور می‌شد در قرن جدید دیگر ترسی برای انسان‌ها نیستند، به لطف انواع جدید و مقاوم در برابر عوامل ضد میکروب می‌توانند دوباره به یک مشکل تبدیل شوند.

دیفتری، بیماری باکتریایی مسری منتشرشده در اوایل قرن بیستم، نوعی بیماری تنفسی است که در اوایل قرن بیستم دلیل اصلی مرگ کودکان در سراسر جهان بود. به لطف واکسن موفقی که در دهه‌های چهل و پنجاه میلادی معرفی شد، دیفتری برای بسیاری از افراد به یک بیماری مربوط به گذشته تبدیل شده است. هر چند که هنوز هم در برخی از نقاط جهان از جمله جنوب آسیا و آفریقا به‌عنوان یک تهدید باقی مانده است.

دیفتِری، بیماری حاد باکتریایی دستگاه تنفسی و بیماری عفونی بسیار واگیرداری است که باعث ایجاد غشایی کاذب در حلق و حنجره می‌شود. از عوارض آن گلودرد، ورم، تب، سرفه و گرفتگی صدا است و در صورت وخامت، موجب ناراحتی‌های قلبی، کلیوی و فلج دست و پا می‌شود. عامل دیفتری یک باکتری به نام کورینه‌باکتریوم دیفتری است که عموماً گلو را مبتلا می‌کند.

تیمی از محققان قصد داشتند که تعیین کنند این بیماری طی یک قرن گذشته چگونه تغییر کرده است تا دریابند که امروزه چه نوع تهدیدی را به‌دنبال دارد. این تحقیقات منجر به این شد که تغییرات ژنتیکی زیادی را در باکتری‌های ایجادکننده دیفتری در کنار تجمع مقاومت آنتی‌بیوتیکی پیدا کنند؛ تغییراتی که می‌تواند چالش‌های عمده‌ای برای درمان و کنترل در آینده ایجاد کند.

دیفتری توسط باکتری کورنیوم باکتری دیفتری ایجاد می‌شود و از طریق قطرات موجود در هوا پخش می‌شود. این بیماری باعث تجمع ذرات خاکستری سفید در پشت گلو می‌شود و در نهایت سمی تولید می‌کند که سلول‌های بدن را از بین می‌برد. دیفتری منجر به تب، تورم غدد و در صورت عدم درمان در طی چند روز باعث دشواری تنفس می‌شود. علائم دیفتری در ابتدا می‌توانند بسیار شبیه به آنفولانزا باشد و تشخیص آن در مناطقی که شایع نیست، دشوار است.

مرگ‌ومیر بیماری شدید و بالقوه کشنده‌‌ی دیفتری، در کودکان خردسال و افراد مسن زیادتر است. در واقع دیفتری یک کلمه یونانی است و اسم بیماری است که در آن قسمت فوقانی دستگاه تنفسی دچار مشکل می‌شود و از علائم آن می‌توان به گلودرد، تب خفیف و مواد و غشاهای چسبناک روی لوزه و حلق و داخل سوراخ بینی اشاره کرد و نوع خفیف آن نیز می‌تواند به پوست محدود شود. دیفتری باعث زوال در غلاف‌های عصبی در بخش مرکزی و محیطی دستگاه عصبی که منجر به انحطاط در مرکز کنترل و در نتیجه از دست دادن احساس می‌شود.

دیفتری که به وسیله‌ی تماس فیزیکی مستقیم یا تنفس ذرات معلق در هوا که شامل باکتری‌های دیفتری باشد انتقال پیدا می‌کند، در بسیاری از کشورهای پیشرفته به‌وسیله‌ی واکسیناسیون فراگیر به‌کلی ریشه‌کن شده‌ است. برای مثال در طول سال‌های ۱۹۸۰ تا ۲۰۰۰ به‌طور کلی ۵۲ مورد دیفتری گزارش شد، درحالی‌که در طول سال‌های ۲۰۰۰ تا ۲۰۰۷ فقط ۵ مورد آلودگی به دیفتری گزارش شده است؛ چرا که تمام بچه‌ها در مدارس توسط واکسن واکسیناسیون می‌شوند. همچنین واکسیناسیون بزرگ‌سالان نیز انجام شده است به‌ویژه برای افرادی که به مناطقی سفر می‌کنند که هنوز دیفتری وجود دارد. اگرچه با افزایش سن تأثیر واکسیناسیون به‌مراتب کاهش پیدا می‌کند.

بر اساس گزارش CDC، عفونت‌ دیفتریایی بیش از ۲۰۰ هزار نفر را در سال ۱۹۲۱ درگیر کرد و موجب مرگ حدود ۱۵,۵۲۰ نفر شد. دیفتری در ابتدا موجب می‌شود افراد عفونی دچار گلودرد، ضعف، تب و سرفه شوند و در ادامه، مخاط خاکستری‌رنگی روی پوشش گلوی آن‌ها را می‌گیرد. اگر باکتری زمان کافی داشته باشد وارد جریان خون شود، این عفونت سمومی تولید ‌می‌کند که موجب بروز آسیب عصبی دائمی و نارسایی قلبی می‌شود.

این بیماری زمانی گسترش پیدا می‌کند که فرد آلوده سرفه یا عطسه کند یا قطرات بزاق او روی سطح اشیاء باقی بمانند؛ به همین علت افرادی که در محله‌های نزدیک زندگی می‌کردند، به‌‌ویژه شهرهای پرتراکم، در اوایل دهه‌ی ۱۹۰۰ در برابر این بیماری به‌شدت حساس بودند. واکسن دیفتری در دهه‌ی ۱۹۲۰ ساخته شد؛ بنابراین نزدیک یک قرن است آمریکا مشکل شیوع‌های طبیعی را ندارد. در دهه‌ی گذشته، کمتر از پنج نفر در کل کشور آمریکا دچار این بیماری شدند. البته این بیماری هنوز در برخی از کشورهای در‌حال‌توسعه رایج است که مردمشان به واکسن دسترسی ندارند.

درحالی‌که واکسن، سطح بالایی از محافظت در برابر سم دیفتری را ارائه می‌دهد، کسانی که واکسینه نشده‌اند و به این بیماری مبتلا می‌شوند، به درمان با آنتی‌توکسین و آنتی‌بیوتیک نیاز دارند. با وجود این، نه‌تنها دوزهای کمی از آنتی‌توکسین در سراسر جهان تولید می‌شود، همچنین گزارش‌ها نشان می‌دهد برخی از سویه‌های کورنیوم دیفتری در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها مقاوم هستند.

مقاومت به آنتی‌بیوتیک زمانی اتفاق می‌افتد که باکتری‌ها به لطف تغییرات ژنتیکی توانایی تخریب یا جلوگیری از اثرات آنتی‌بیوتیک را پیدا کنند. تجویز بیش از حد آنتی‌بیوتیک‌ها یکی از دلایل مقاومت است. مقاومت می‌تواند از یک باکتری به باکتری دیگر و حتی بین گونه‌های مختلف باکتری منتقل شود. داستان اینکه چگونه کورنیوم دیفتری با گذشت زمان در سطح جهان تغییر کرده است، به محققان این امکان را می‌دهد که دریابند آیا واکسن و روش‌های درمانی مؤثر باقی مانده‌اند یا در حال افزایش مقاومت به آنتی‌بیوتیک هستند.

به نقل از ویکی‌پدیا، در سال ۱۶۱۳، اسپانیا شیوع بیماری دیفتری را تجربه کرد. این سال در تاریخ اسپانیا با عنوان El Año de los Garrotillos (سال اغتشاشات) شناخته می‌شود. در سال ۱۷۳۵، شیوع دیفتری انگلستان را فراگرفت. قبل از سال ۱۸۲۶، دیفتری با نام‌های مختلفی در سراسر جهان شناخته شده بود و برای مثال در انگلیس، به‌عنوان گلودرد بولون شناخته می‌شد. در سال ۱۸۲۶، پیر برتونو نام این بیماری را دیفتریت توصیف کرد که ظاهر غشا در گلو را توصیف می‌کند. در سال ۱۸۵۶، ویکتور فورژو اپیدمی دیفتری را در کالیفرنیا توصیف کرد.

در سال ۱۹۲۰ تخمین زده شد که فقط در آمریکا هر ساله ۱۰۰ الی ۲۰۰ هزار نفر به دیفتری مبتلا می‌شوند و هر ساله حدود ۱۳ الی ۱۵ هزار نفر بر اثر دیفتری جان می‌سپارند که بیشترین این افراد کودکان بودند. یکی از شیوع‌های مشهور در آمریکا مربوط به ناحیه‌ی نوم آلاسکا در سال ۱۹۲۵ بود که یک بسیج عمومی با ارسال سرم برای بیماران همراه بود و هنوز هم در جشن سالانه‌ی مسابقه‌ی ترحم، یاد آن گرامی داشته می‌شود.

همچنین دیفتری در خانواده‌ی سلطنتی در سده ۱۹ شیوع پیدا کرد و در آن پرنسس الیس دختر ملکه ویکتوریا و همچنین دخترش پرنسس الیس مای در دسامبر و نوامبر ۱۸۷۸ بر اثر دیفتری جان خود را از دست دادند. در سال ۱۸۸۰ جوزف ادویر یکی از مؤثرترین راه‌های مبارزه با دیفتری را در آن زمان کشف کرد. جوزف لوله‌ای را طراحی کرد که در گلوی افراد قرار می‌گرفت و آن‌ها را از خفه شدن نجات می‌داد. چرا که یک غشای چسبناک مسیر تنفسی بیمارها را مسدود می‌کند. در سال ۱۸۹۰ پزشک آلمانی بهرینگ یک پادتن را برای دیفتری کشف کرد که باکتری‌های دیفتری را نمی‌کشت، ولی سم آن‌ها را خنثی می‌کرد.

بهرینگ کشف کرده بود که در خون بعضی حیوانات این پادتن وجود دارد. او خون حیوانات را گرفت و این ماده را استخراج کرد و اولین جایزه‌ی نوبل را در زمینه‌ی پزشکی نصیب خود کرد. هم‌زمان با وی در مرکز علمی پاستور امیل روکس و اجوست نیز پادتن‌های مشابهی کشف کردند؛ ولی اولین واکسن موفق در سال ۱۹۱۳ توسط او ساخته شد؛ اگرچه هیچ آنتی‌بیوتیکی تا بعد از اینکه در جنگ جهانی دوم داروی سولفا کشف نشد، برای دیفتری ساخته نشد. اسکیک تست در سال‌های ۱۹۱۰ و ۱۹۱۱  اختراع شد. این آزمایش تعیین می‌کرد که آیا فرد مستعد دیفتری است یا نه. این نام بعد از سازنده‌ی آن (بال اسکیک) توسط پزشک متخصص اطفال در آمریکا که بورن نام داشت نام‌گذاری شد.

دکتر اسکیک یک مبارزه با دیفتری را پایه‌گذاری کرد که ۵ سال به طول انجامید و به‌عنوان یک بخش از این مبارزه شرکت بیمه با نام متروپولیتن در اقدامی دست به انتشار ۸۵ میلیون اعلامیه هشدار در برابر دیفتری کرد و از والدین خواست که نسبت به فرزندان خود در برابر دیفتری هوشیار باشند. واکسن دیفتری در دهه‌ی بعد از او ساخته شد و در سال‌های نزدیک به ۱۹۲۴ مرگ‌ومیر ناشی از دیفتری سیر نزولی به خود گرفت

پس از تولید واکسن، موارد دیفتری به‌طور قابل توجهی در سراسر جهان کاهش یافت و در مواردی که پوشش واکسن زیاد بود و بیماری‌ها از بین رفته بودند، گره‌ها به وجود آمدند. در این مورد برای مثال می‌توان به اواسط دهه‌ی ۹۰ و منحل شدن اتحاد جماهیر شوروی، به دلیل خلأ زیاد در برنامه‌های واکسن و سیستم مراقبت‌های بهداشتی اشاره کرد. تعداد پرونده‌ها‌ی دیفتری اکنون دوباره در سطح جهانی به‌طور قابل توجهی در حال افزایش است. بیشترین موارد از سال ۱۹۹۶، اکنون در سال ۲۰۱۹ گزارش شده است؛ ۲۲۹۸۵ نفر در جهان. این افزایش ناشی از چندین شیوع عمده از جمله بحران جاری در یمن بود.

به نقل از The Conversation، برای درک چگونگی تغییر دیفتری، تصمیم بر این شد که ژنوم باکتری (DNA و ژن‌های آن) تجزیه و تحلیل شود. یک تیم تحقیقاتی، ۵۰۲ ژنوم جداگانه از بیش از ۱۲۲ سال و ۱۶ کشور را جمع‌آوری کرد. سپس یک تجزیه و تحلیل رایانه‌ای به این تیم تحقیقاتی کمک کرد تا یک نمودار درختی خانوادگی از کورنیوم دیفتری ایجاد کنند. این نمودار به این تیم تحقیقاتی این امکان را می‌داد که نه‌تنها ارتباط یک باکتری با دیگری را ببینند، بلکه بتوانند تصویری جهانی از این گونه به دست بیاورند. آن‌ها در این مسیر می‌توانستند مشاهده کنند که انواع خاصی از باکتری‌ها تکامل یافته یا تغییر کرده‌اند؛ و آیا برخی از آن‌ها به‌طور بالقوه مرگبارتر از بقیه هستند یا خیر.

در نتیجه‌ی تحقیقات این تیم تحقیقاتی مشخص شد که چندین گروه بزرگ از انواع خاصی از کورنیوم دیفتری در مناطق مختلف جهان وجود دارد که از دور با هم مرتبط هستند، مانند پسرعموها؛ اما ده‌ها بار یا صدها بار حذف شده‌اند. برخی از این گروه‌های مختلف در دوره‌های طولانی‌مدت تقریبا بدون تغییر مانده‌اند. در بعضی موارد سه دهه به‌صورت پراکنده، با تغییرات اندک یا بدون تغییر در ساختارها یا ژنوم‌های آن‌ها، دوباره ظاهر می‌شوند.

این تیم تحقیقاتی تشخیص دادند سمی که واکسن و آنتی‌توکسین بر آن بنا شده است تنها یکی از ۱۸ نوع کورنیوم دیفتری است که پیدا شده است. شش مورد از این تغییرات جهش‌هایی دارند که شکل سم را تحت تأثیر قرار می‌دهد که می‌تواند نحوه‌ی تعامل آن با سلول‌های بدن را تغییر بدهد. برای تعیین دقیق این تأثیرات، به تحقیقاتی در آینده نیاز است. علاوه بر این، باکتری‌هایی که سم ندارند اما هنوز هم باعث بیماری می‌شوند، بیشتر در سال‌های اخیر و معمولا در کشورهای با درآمد بالا که پوشش واکسن در آن‌ها زیاد است، پیدا شده‌اند. این نشان می‌دهد که این باکتری ممکن است با واکسن سازگار شود؛ در این حالت با ایجاد بیماری با روشی متفاوت از تولید سم مواجه خواهیم بود.

مهم‌ترین نکته این است که مقاومت آنتی‌بیوتیکی در مقدار زیادی از باکتری‌های مسئول موارد اخیر وجود دارد؛ یعنی در آن‌هایی که از سال ۲۰۱۰ تقریبا دو ژن مقاومت در هر ژنوم دارند. نکته‌ی اساسی، بیش‌ترین مقاومت برای داروهایی نیست که برای درمان دیفتری استفاده می‌شوند؛ اما این توانایی کورنیوم دیفتری را برای به دست آوردن مقاومت نشان می‌دهد. در صورت مقاومت در برابر داروهای مورد استفاده در درمان آن، درمان دیفتری به‌سرعت دشوار خواهد شد.

بیماری دیفتری را می‌توان تحت کنترل درآورد؛ ولی حالات شدید آن مانند تورم در گلو و مشکل در تنفس و بلع و مشکلات مرتبط با غدد لنفاوی وجود دارد که در این حالات باید سریعاً بیمار تحت مداوا قرار بگیرد و مسیر مسدود تنفسی به وسیله لوله باز شود. ریتم قلبی نامنظم می‌تواند در این مقطع یا یک هفته بعد از این رخ بدهد و به سکته‌ی قلبی و فلج شدن قلب منجر شود. همچنین دیفتری می‌تواند باعث سکته‌ی قلبی و ایجاد عیب در چشم و گوش و ماهیچه‌ها شود.

بیماری که به حالت شدید دیفتری مبتلا شده باشد، حال خوبی ندارد و باید در بخش ای سی یو بستری‌ و فوراً به او پادتن تزریق شود. بااین‌حال باید در نظر داشت که این پادتن‌ها، سمی را که در بافت‌ها جمع شده از بین نمی‌برد و در صورت کوتاهی کردن در این زمینه ریسک بالایی از مرگ وجود دارد. تزریق مقدار پادتن به تشخیص کلینیکی بستگی دارد و نباید منتظر تأیید آزمایشگاه بود. آنتی‌بیوتیک‌ها بر عفونت‌های موضعی افرادی که پادتن دریافت کرده‌اند، اثر چندانی ندارند. تزریق آنتی‌بیوتیک برای بیمارانی در رده‌ی دیفتری نوع سی صورت می‌گیرد و از انتقال باکتری به دیگر افراد جلوگیری می‌کند.

از نظر دانش امروزی، دیفتری به‌طور منظم در خارج از بدن انسان زنده نمی‌ماند. گزارش‌ها مربوط به حیوانات آلوده بدون تماس قبلی انسان بسیار نادر است. تصور می‌شود که این باکتری‌ها با انتشار از طریق افرادی که باکتری را حمل می‌کنند، در یک جمعیت باقی می‌مانند، اما بیماری ایجاد نمی‌کنند یا علائمی از خود نشان نمی‌دهند.

این موضوع بیشتر توسط ژن‌های مقاومت آنتی‌بیوتیکی که در نتیجه‌ی تحقیقات یافت شده است، پشتیبانی می‌شود و نشان می‌دهد این باکتری‌ها در معرض آنتی‌بیوتیک‌های اضافی قرار دارند و در داخل بدن انسان این محتمل‌ترین مکان است. مطالعات آینده باید بر پتانسیل گسترش بدون علامت متمرکز باشد که به تعیین خطر برای جوامع آسیب‌پذیر کمک می‌کند.

با وجود انواع مختلف، مهم است که بررسی کنید این جهش‌ها چه تأثیری دارند. درحالی‌که امروزه سموم کرونیوم دیفتری در گردش خون به اندازه‌ی کافی متفاوت نیستند تا از طریق واکسن متوقف شوند، سرعت سازگاری ساختار سم در انواع مختلف نگران‌کننده است. با وجود شیوع کووید ۱۹، در بسیاری از برنامه‌های واکسیناسیون جهانی کودکان اختلال ایجاد شده است. آماده‌سازی و رفع این شکاف‌ها در واکسیناسیون برای اطمینان از عدم شیوع دیفتری و سایر بیماری‌های قابل پیشگیری بسیار مهم خواهد بود.