الشيلاجيت: الفوائد والاستخدامات والتركيبات والمكونات والطريقة والجرعة والآثار الجانبية

 التدخل في استشعار النصاب البكتيري: منظور صيدلاني حيوي

تستخدم العديد من البكتيريا أنظمة الاتصال الجزيئي التي يشار إليها باسم استشعار النصاب (QS) لمزامنة التعبير عن جينات معينة تنظم ، من بين جوانب أخرى ، التعبير عن عوامل الفوعة وتوليف الأغشية الحيوية.

 لتحقيق هذه العملية ، تستخدم البكتيريا جزيئات الإشارة ، المعروفة باسم المحرضات الذاتية (AIs) ، كمراسلين كيميائيين لمشاركة المعلومات. 

تمت دراسة الاستراتيجيات التي تحدث بشكل طبيعي والتي تتداخل مع الإشارات البكتيرية على نطاق واسع في السنوات الأخيرة ، لفحص قدرتها على التحكم في البكتيريا. 

للتدخل في QS ، تستخدم البكتيريا مثبطات استشعار النصاب (QSIs) لمنع عمل أنزيمات الذكاء الاصطناعي وإنزيمات إخماد النصاب (QQ) لتحطيم جزيئات الإشارة. 

وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن هذه الاستراتيجيات هي طرق واعدة لتقليل الإمراضية البكتيرية وتقليل الأغشية الحيوية ، مما قد يعزز قابلية البكتيريا للعوامل المضادة للميكروبات بما في ذلك المضادات الحيوية والعاثيات.

 تم إثبات فعالية إنزيمات QSIs و QQ في نماذج حيوانية مختلفة ويتم أخذها في الاعتبار الآن في تطوير أجهزة طبية جديدة ضد الالتهابات البكتيرية ، بما في ذلك الضمادات والقسطرة لتوسيع الترسانة العلاجية ضد البكتيريا

استشعار النصاب (QS) هو آلية جزيئية تتواصل من خلالها البكتيريا لتكييف سلوكها بشكل جماعي وفقًا لكثافة الخلية والبيئة المحيطة (الشكل 1). 

يتيح نظام الاتصال هذا للبكتيريا إجراء عمليات مكلفة وغير فعالة بكثافة خلية منخفضة ولكنها تصبح مفيدة للمجتمع بأسره بكثافة خلية عالية مثل تخليق عامل الضراوة ، وتشكيل الأغشية الحيوية ، وإنتاج البروتياز والفحم الحجري 

تتكون QS من إنتاج واستشعار الجزيئات الصغيرة خارج الخلية ، والمعروفة باسم المحرضات الذاتية (AIs) ، والتي يتم إطلاقها بما يتناسب مع كثافة الخلايا 

 في البكتيريا موجبة الجرام ، تمت دراسة الببتيدات ذاتية التحفيز (AIPs) على نطاق واسع وتم الإبلاغ عن أنها تحفز QS. AIPs خاصة بالأنواع والسلالات وقد تم وصفها في Staphylococcus spp. أو Clostridium spp. أو Enterococcus spp. ، من بين أمور أخرى ، AIPs (الشكل 2 ؛). تم الإبلاغ عن العديد من البكتيريا سالبة الجرام ، بما في ذلك Pseudomonas spp. أو Acinetobacter spp. أو Burkholderia spp. ، لاستخدام فئة مختلفة من المحرضات الذاتية:

 لاكتونات أسيل-هوموسرين (AHLs) . 

تتكون AHL من حلقة لاكتون وسلسلة أسيل أليفاتية متفاوتة الطول والتعديلات ). 

تم تحديد مجموعة متنوعة من جزيئات الإشارات الأخرى ، بما في ذلك الأحماض الدهنية المستخدمة من قبل Xanthomonas spp. ، Burkholderia spp. ، Xylella .الكيتونات (Vibrio spp. and Legionella spp.؛ Tiaden and Hilbi،  

epinephrine، norepinephrine and AI-3 (بكتيريا النزف المعوي، Kendall and Sperandio،) أو الكينولونات (Pseudomonas aeruginosa؛ Heeb 

وآخرون ، . أخيرًا ، يتم استخدام AI-2 ، وهو عبارة عن دايستر بورات فيورانوسيل ، بواسطة البكتيريا سالبة الجرام وإيجابية الجرام ( الشكل 2). 

تجمع معظم البكتيريا سالبة الجرام عدة أنظمة QS لدمج إشارات مختلفة إما بشكل هرمي ، مثل P. aeruginosa حيث تعمل أربعة أنظمة QS (las و rhl و iqs و pqs) في شبكة ) ، أو بالتوازي ، كما هو الحال في Vibrio harveyi حيث يتم دمج ثلاثة أنظمة في سلسلة تنظيمية واحدة (Plener et al. ، 2015).

الشكل 1. 

استشعار النصاب وإخماد النصاب  في الأنسجة المصابة. 

عادةً ما يحتوي الجلد على نباتات طبيعية ومتعايشة غير مسببة للأمراض (أعلى اليسار). 

عندما يحدث جرح أو آفة ، تستعمر البكتيريا الأنسجة المصابة وتتطور في بيئة مواتية (أعلى اليمين). 

أثناء النمو ، تنتج البكتيريا جزيئات اتصال (محرضات ذاتية). 

إذا لم تتحلل الجزيئات (أسفل اليسار) ، يمكن للبكتيريا أن تزامن سلوكها لإفراز عوامل الفوعة وإنتاج أغشية حيوية قد تمنع كفاءة العلاج بالمضادات الحيوية أو العاثيات. 

الجرح ملتهب. 

إذا كانت المحرضات الذاتية متدهورة (أسفل اليمين) ، لا تقوم البكتيريا بمزامنة سلوكها وتظل غير ضارة وعزل. 

يظل الجرح مستعمرًا ولكن لا تحدث عدوى.

لشكل 2.

 تمثيل جزيئات المحرض الذاتي.

 تمثل الدائرة اليسرى الببتيدات ذاتية التحفيز التي تستخدمها البكتيريا موجبة الجرام مثل Staphylococcus spp. ، Clostridium spp. ، Enterococcus faecalis ).

 تعطي الدائرة اليمنى لمحة عامة عن الجزيئات المختلفة المستخدمة في استشعار النصاب سالب الجرام: 

أسيل هوموسيرين لاكتونات (AHLs) ) ، كينولون (PQS) ، 4-هيدروكسي بالميتات ميثيل استر (3-OH-PAME) (Flavier et al. ، 1997) ، والأحماض الدهنية (DSF) () ، والإبينفرين ، والنورادرينالين (). في المنتصف ، تم تصوير الأشكال المختلفة من AI-2 ، وهو دايستر فيورانوسيل ، تستخدمه كل من البكتيريا موجبة الجرام وسالبة الجرام).

alshakl 2. tamthil juziyat almuharad 

تسمى التداخلات مع QS إخماد النصاب (QQ) (الشكل 1). 

تم اكتشاف QQ كظاهرة تحدث بشكل طبيعي تم وصفها لأول مرة في عام 2000 مع تحديد إنزيم QQ القادر على تحطيم إشارات AHL من Erwinia carotovora ). أدى التحلل المائي الأنزيمي لـ AHL إلى تعطيل إشارة QS. 

يمكن تحقيق اضطراب الاتصال البكتيري من خلال عدة عمليات: 

(1) التدخل في إنتاج أو تصور الذكاء الاصطناعي عبر جزيئات صغيرة يشار إليها باسم مثبطات استشعار النصاب (QSIs) () ، (2) مسح الذكاء الاصطناعي بواسطة الأجسام المضادة لإخماد النصاب () ، والجزيئات الكبيرة مثل cyclodextrins (Kato et al. 

،  ، أو (iii) عن طريق التحليل المائي خارج الخلية للذكاء الاصطناعي باستخدام إنزيمات QQ  ؛ . 

تم تحديد العديد من الببتيدات المضادة بين المركبات الطبيعية أو تم تصميمها لإخماد البكتيريا إيجابية الجرام والعديد من QSIs ، التي تستهدف بشكل أساسي QS سلبية الجرام و AI-2 بوساطة QS ، كما تم الإبلاغ عنها (). 

يمكن أن تكون هذه المركبات منتجات طبيعية ، مثل البوليفينول المعزول من الشاي أو العسل ، أو أجوين من الثوم ، أو الأوجينول من القرنفل أو العديد من المنتجات الأخرى التي تنتجها الكائنات البحرية والفطريات ( ، أو يمكن أن تكون كذلك اصطناعي ، مثل 5-فلورويوراسيل (5-FU) أو أزيثروميسين (. 

العديد من إنزيمات QQ والجزيئات الكبيرة  بالإضافة إلى QSIs الطبيعية أو الاصطناعية بالإضافة إلى طرق الوصول إلى جزيئات جديدة (). 

الآليات المستخدمة من قبل QSIs المختلفة ليست معروفة دائمًا وعلى الأرجح تختلف من QSI إلى آخر (). بعض الجزيئات التي تثبط QS مثل أزيثروميسين تعتبر أيضًا من المضادات الحيوية لأنها يمكن أن تمنع نمو البكتيريا فوق تركيز معين 

. يمكن استخدام المضادات الحيوية مثل أزيثروميسين مثل QSI بتركيزات شبه مثبطة  تمثل الدائرة الأرجواني الببتيدات QQ المستخدمة لتثبيط QS إيجابية الجرام  تمثل الدائرة الزرقاء الجزيئات المستخدمة في البحث عن أنظمة الذكاء الاصطناعي مثل cyclodextrins أو المشتقات () والأجسام المضادة التي تزيل AHL (Fab RS2-1G9) أو AIP (AP4-24H11) ().

 تصور الدائرة الخضراء إنزيمات QQ التي تعطل AHLs (SsoPox و Pvdq و AiiA) و quinolone PQS (HOD) وإشارات AI-2 (QQ-2) (

تستهدف إنزيمات QQ التي تم تحديدها حاليًا بشكل أساسي QS AHL و AI-2 بوساطة: 

لاكتونازات شبيهة بالفوسفوتريستريز (PLLs) ، اللاكتونازات ، الأسيلازات ، وأكسيدوكتازات تحلل إشارات وتستهدف أكاسيدوكتازات AI-2 .

 نظرًا لأن QS تحفز سمات ضارة مثل تكوين الأغشية الحيوية أو الفوعة ، فإن تعطيل الاتصال البكتيري يظهر كإستراتيجية واعدة لمنع البكتيريا من مزامنة سلوكها الضار. 

لذلك ، قد يكون لنهج QQ تطبيقات في العديد من المجالات مثل الهندسة الزراعية وهندسة المياه والصناعة البحرية وهي ذات صلة خاصة بالرعاية الصحية .

في السياق الحالي لارتفاع تحمل المضادات الحيوية ومقاومتها ، هناك حاجة إلى مناهج علاجية جديدة . 

إن قدرة مقاربات QQ على تثبيط الفوعة الجرثومية والغشاء الحيوي هي جذابة لأن هذا الأخير يرتبط بزيادة تحمل المضادات الحيوية (.

 يتم تشغيل تكوين الأغشية الحيوية عبر QS ويتكون من بنية متعددة الخلايا غير متجانسة متصلة بسطح صلب ، مضمن في مصفوفة خارج الخلية . 

قد تمنع المصفوفة خارج الخلية ، المكونة من السكريات والبروتينات والحمض النووي خارج الخلية ، بعض المضادات الحيوية من اختراق الخلايا بنجاح ، مما يؤدي إلى تحمل المضادات الحيوية 

 تتمتع الخلايا البكتيرية المضمنة في المصفوفة أيضًا بمعدل نمو أبطأ واستقلاب متغير مما يقلل من كفاءة المضادات الحيوية بالإضافة إلى ذلك ، تجمع بيئات الأغشية الحيوية بين كثافة الخلايا العالية وضغط الاختيار العالي مما يزيد من معدل ظهور الخلايا المقاومة من خلال الطفرات أو نقل الجينات  ،.

 تؤوي الأغشية الحيوية أيضًا الخلايا الثابتة ، وهي سمة غير موروثة تدل على جزء فرعي من الخلايا الموجودة في أي مجموعة بكتيرية ستبقى على قيد الحياة

العلاج بالمضادات الحيوية نتيجة لكونك في حالة فسيولوجية مختلفة وقت العلاج . 

تعتبر البكتيريا الموجودة في الأغشية الحيوية أكثر تحملاً للمركبات المضادة للميكروبات 100-1000 مرة مقارنة بنمط حياتها العوالق .

 يمكن أن تكون الأغشية الحيوية أيضًا مصدرًا للعدوى:

 يُعتقد أن ما بين 65 و 80 ٪ من العدوى هي عدوى مرتبطة بالأغشية الحيوية ، إما عن طريق إصابة الأنسجة مباشرة مثل عدوى الرئة في حالة التليف الكيسي أو عن طريق جهاز ملوث مثل القسطرة . 

تؤثر الالتهابات المكتسبة من المستشفيات (HAIs) على ما بين 6 و 10٪ من مرضى الرعاية الصحية في البلدان المتقدمة ، وأكثر أنواع العدوى شيوعًا هي التهابات المسالك البولية . 

يعد التخلص من الأغشية الحيوية في أجهزة الرعاية الصحية والبيئة تحديًا للحد من عدوى المتعمقة بالرعاية الصحية وعلاجها. 

لذلك ، من الضروري تطوير علاجات بديلة أو تكميلية لمنتجات مضادات الميكروبات والمضادات الحيوية التقليدية. تحقيقا لهذه الغاية ، تمت دراسة QQ والعلاج بالعاثيات بشكل متزايد 

تسلط هذه المراجعة الضوء على أحدث النتائج ووجهات النظر الصيدلانية الحيوية لـ QQ بالإضافة إلى تكاملها المحتمل مع العوامل المضادة للميكروبات والمضادات الحيوية والعاثيات.

 تم أيضًا تلخيص نماذج حقيقيات النوى المستخدمة لإثبات كفاءة QQ كاستراتيجية ناجحة لمكافحة الفوعة ومضادة للأغشية الحيوية والتطبيقات الطبية مع أجهزة QQ.

استشعار النصاب والحساسية لمضادات الميكروبات

نظرًا لأن QS تتضمن تغييرًا عالميًا في التعبير الجيني البكتيري وعلم وظائف الأعضاء الخلوي ، فإن العلاقة بين QS وتحمل المضادات الحيوية متعددة الأوجه. 

على سبيل المثال ، تبين أن إضافة AHLs إلى الثقافة اللوغاريتمية لـ P. aeruginosa تزيد من عدد الخلايا المثبطة في السكان بعد المعالجة بالكاربينيسيلين والسيبروفلوكساسين .

 علاوة على ذلك ، كشف تحليل النسخ باستخدام منظم النسخ QS MvfR (PqsR) في P. aeruginosa PA14 أن QS يحفز التعبير عن بيروكسيدات التي توفر الحماية ضد أنواع الأكسجين التفاعلية (H2O2) والمضادات الحيوية β-lactam . ). 

في دراسة أخرى باستخدام P. aeruginosa PAO1 ، تبين أن VqsM ، وهو منظم عالمي يحفز QS ، يتوسط في تحمل المضادات الحيوية من خلال تحفيز التعبير عن nfxB ، 

وهو منظم مقاومة للمضادات الحيوية ، مما يوفر مزيدًا من التحمل للكينولونات والتتراسيكلين والكانامايسين عبر تنظيم mexC -mexD-oprJ أوبرون التعبير (

على الرغم من أن بعض الجوانب الفسيولوجية قد تكون متورطة في تحمل المضادات الحيوية بوساطة QS ، إلا أن العديد من التقارير تركز على أهمية الأغشية الحيوية في تحمل البكتيريا للمضادات الحيوية  ، مما تسبب في العديد من الصعوبات في علاج العدوى السريرية . 

وقد لوحظت هذه التأثيرات بشكل متكرر مع P. aeruginosa  في كل من السلالات النموذجية والسريرية وكذلك في الأنواع الأخرى مثل Klebsiella pneumoniae ) و Staphylococcus aureus ). 

تفضل الظروف الخاصة التي يوفرها نمط نمو الأغشية الحيوية للبكتيريا تطوير آليات دفاع وأنماط ظاهرية مختلفة: 

الحاجز المادي ، وتعديل التعبير الجيني ، والحالات الفسيولوجية الخلوية (على سبيل المثال ، الخلية الثابتة) (. في P. aeruginosa ، تعتبر أنظمة rhl و las QS ضرورية لتكوين الأغشية الحيوية ويرتبط تعطيلها بحساسية أعلى للجهاز المناعي للمضيف والمركبات المضادة للميكروبات . 

علاوة على ذلك ، في P. aeruginosa ، تم إثبات أن نظام QS آخر ، وهو نظام pqs ، يتوسط في موت الخلية المبرمج الذي يحفز إطلاق الحمض النووي خارج الخلية والذي يعزز تكوين الأغشية الحيوية وتحمل المضادات الحيوية ، مما يفيد بقية سكان الخلايا . 

في العزلات السريرية لـ Acinetobacter baumannii ، تم الإبلاغ عن وجود الليفوفلوكساسين أو المضادات الحيوية الميروبينيم للحث على الإفراط في التعبير عن مضخة التدفق التي تحفز إطلاق AHL وبالتالي يعزز تكوين الأغشية الحيوية بوساطة QS ، مما يزيد من تحمل المضادات الحيوية ().

فيما يتعلق بالدور المهم لـ QS في تكوين الأغشية الحيوية وتحمل المضادات الحيوية ، تم التحقيق في العلاج المركب مع QQ. 

في P. aeruginosa ، أدى استخدام المركب الدوائي ، benzamide-benzimidazole ، الذي يثبط منظم QS MvfR (PqsR) إلى تقليل تكوين الأغشية الحيوية واستعادة قابلية المضادات الحيوية، 

وهو QSI الذي يستهدف AHL و QSI القائم على الببتيد ، يعززان اضطراب الغشاء الحيوي في كل من البكتيريا سالبة الجرام (P. aeruginosa و Burkholderia cepacia) والبكتيريا موجبة الجرام (S. aureus) وأظهرت تأثيرات تآزرية في المعالجة مع توبراميسين وكليندامايسين أو فانكومايسين على التوالي في المختبر وفي الجسم الحي . من aminoglycosides ؛  إلى quinolones  ، polypeptides ؛ ، cephalosporins و glycopeptides ، يتم تعزيز كفاءة مجموعة كبيرة من المضادات الحيوية من خلال إضافة QSIs.

تشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن استخدام QSI هو طريقة محتملة لزيادة حساسية المضادات الحيوية وبالتالي تقليل الجرعات النشطة من المضادات الحيوية. 

بالإضافة إلى ذلك ، لوحظ أيضًا اتجاه وكفاءة مماثلة مع إنزيم lactonase QQ والمضاد الحيوي سيبروفلوكساسين في نموذج الفئران . 

تم إثبات أن الجمع بين العوامل المضادة للميكروبات و QQ له تأثيرات تآزرية مشجعة ، مما يبرز أن QQ هي استراتيجية جيدة لتقليل استخدام المضادات الحيوية ومكافحة المشكلة المتزايدة لمقاومة المضادات الحيوية. 

ومع ذلك ، إذا كان QQ يمكن أن يساعد في الوقاية من العدوى وعلاجها ، فلا يمكن استخدامه بمفرده لعلاج الالتهابات الحادة بواسطة السلالات المقاومة للمضادات الحيوية.

لعلاقة بين استشعار النصاب والحساسية للبكتيريا

في الآونة الأخيرة ، زاد الاهتمام بشكل كبير بالعلاج بالعاثيات كطريقة لعلاج العدوى التي تسببها البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة . 

تعد العاثيات من أكثر الحيوانات المفترسة البكتيرية انتشارًا على هذا الكوكب ولا تزال تستخدم في علاج الالتهابات البكتيرية في أوروبا الشرقية . 

على الرغم من أن العاثيات تمثل حلاً مثيرًا للاهتمام للتحايل على مقاومة المضادات الحيوية ، فقد طورت البكتيريا أيضًا آليات مقاومة لمواجهة إجراءات العاثيات  أولاً ، 

يمكن تقليل دخول الملتهمة عن طريق إنتاج المصفوفة خارج الخلية ، أو عن طريق تعديل بنية مستقبلات الملتهمة أو التعبير عنها . 

بمجرد دخول الخلية ، يمكن التعرف على الحمض النووي للعاثية وتدهوره عن طريق إنزيمات التقييد أو نظام CRISPR-Cas القابل للتكيف (المتكرر المتناوب القصير المترابط بانتظام والبروتينات المرتبطة   . 

يمكن أن توفر تكيفات التمثيل الغذائي المحتملة الأخرى مقاومة البكتيريا . نظرًا لارتفاع خطر الإصابة بالعدوى الملتهمة مع زيادة كثافة الخلايا ، فإن المقاومة التي تتم بوساطة QS ستوفر الحماية أثناء الظروف عالية الخطورة مع الحد من تكلفة اللياقة الإجمالية لتلك الآليات

وحظت العلاقة بين QS وحساسية البكتيريا في الأصل في P. aeruginosa ( ، ولكن تم إثبات قدرة QS على تنظيم آليات الدفاع عن العاثيات في الإشريكية القولونية بعد سنوات فقط . 

أظهر المؤلفون أن AHL تسببت في انخفاض في معدل امتصاص العاثيات لامدا وكاي عن طريق تقليل عدد المستقبلات على سطح الخلية. في Vibrio cholerae ، نقص في جينات AI synthase ، وبالتالي في تحريض QS ، قلل من مقاومة الملتهمة التي يمكن استعادتها عن طريق إضافة AIs الخارجية ، AI-2 ، و CAI-1 (Hoque et . 

تم تفسير هذه المقاومة الملتهمة المتزايدة عند تنشيط QS من خلال تقليل تنظيم تخليق مستضد O الذي قلل من امتصاص الملتهمة وزيادة في إنتاج بروتين هيماجلوتينين الذي ثبت أنه يعطل العاثيات . 

وبالمثل ، أدت إضافة AHL الاصطناعية إلى سلالة ناقصة Vibrio anguillarum QS إلى تحسين مقاومة الملتهمة (.

 في الواقع ، كان إنتاج AHL مرتبطًا سلبًا بتعبير مستقبلات phage ompK. 

في الآونة الأخيرة ، ظهر في Serratia marcescens أن نظام المناعة CRISPR-Cas كان أيضًا خاضعًا لتنظيم QS. 

تأثر كل من اكتساب المناعة وآلية تدهور الحمض النووي المنسقة بواسطة هذا النظام سلبًا بسبب عدم وجود إشارة QS في متحولة synthase. 

إلى جانب ذلك ، من خلال تحليل مجموعات البيانات السابقة ، اقترح المؤلفون أن هذا النوع من التنظيم قد يحدث في بكتوبكتيريوم أتروسبتكوم وكذلك في Burkholderia glumae. تم توضيح تحكم مماثل في QS لنظام CRISPR-Cas في P. aeruginosa PA14 حيث يتم تنظيم التعبير عن جينات CRISPR-Cas في سلالة محذوفة لكل من جينات AI synthase lasI و rhlI (Høyland-Kroghsbo et . 

لتقييم ما إذا كان QQ سيزيد من حساسية الملتهمة ، تم التحقيق في تأثيرات QSI على آليات المقاومة وعلى الأنماط الظاهرية لقابلية الملتهمة.

 أدى استخدام حمض البنسليك إلى زيادة حساسية P. aeruginosa تجاه العاثيات عن طريق زيادة نسبة الخلايا الحساسة القابلة للحياة في السكان  

 أخيرًا ، ثبت أن QSI baicalin يثبط تحفيز QS لنظام CRISPR-Cas في P. aeruginosa والذي يمكن أن يمنع استخدام هذا النظام التكيفي من قبل البكتيريا في حالة الإصابة بالعاثية.

في ضوء هذه النتائج ، يعد استخدام مركبات QQ طريقة واعدة للغاية لتطوير تطبيقات علاجية جديدة. 

في الواقع ، يمكن أن يؤدي استخدامها مع علاجات العاثيات إلى زيادة الحساسية البكتيرية للعاقمات من خلال التأثيرات التآزرية.

 بالإضافة إلى ذلك ، تم إثبات أن الاضطراب في QS لنوع واحد يؤدي إلى انخفاض إجمالي الكتلة الحيوية في الثقافات متعددة الميكروبات تحت عدوى الملتهمة ، مما يؤدي إلى اعتبار أن QQ جنبًا إلى جنب مع العلاج بالعاثيات يمكن أن يكون فعالًا أيضًا ضد الالتهابات المتعددة الميكروبات. 

لإثبات كفاءة QQ كعامل مضاد للفيروسات المناسبة في الجسم الحي ، يجب إجراء إثبات للمفاهيم على النماذج الحيوانية.

النشاط المضاد للفوعة لمرويات النصاب في الجسم الحي

من أجل تقييم دور QS في الإمراضية ، تم تطوير عدة نماذج خلال السنوات القليلة الماضية. ثلاثة نماذج ، من نموذج أحادي الخلية بسيط إلى نماذج معقدة ، تستخدم عادة لتقييم فوائد QQ والدراسات التي أجريت على البشر ملخصة أدناه.

الأميبات الحية 

هي كائنات حقيقية النواة توجد إما في حالة استراحة (كيس) أو نباتي (تروفوزويت) تتغذى على البكتيريا بين الكائنات الحية الأخرى (الطحالب أو الفطريات). 

وبهذه الطريقة ، يستخدمون البلعمة إلى جانب الهضم الليزوزومي القريب من مسار التخلص من البكتيريا الضامة. 

بالنظر إلى هذه التفاعلات الوثيقة ، تم اعتبار الأميبا لاختبار الإنتاج البكتيري لعوامل الفوعة ، والغشاء الحيوي، وأنظمة الإفراز. 

تقليديًا ، يعتمد تقييم الفوعة الجرثومية في الأميبات على قدرة الأميبات على النمو أو عدم النمو في وجود البكتيريا المسببة للأمراض 

 تم تقييم الارتباط بين عوامل الفوعة و QS في الأنواع البكتيرية المختلفة باستخدام هذا النهج وتم وصفه على نطاق واسع لـ P. aeruginosa. 

كان للطفرات التي تعاني من نقص QS في P. aeruginosa شدة منخفضة تجاه الأميبا Dictyostelium discoideum  ؛ 

. على الرغم من أن هذا النموذج سريع ومناسب للتجارب واسعة النطاق مثل فحوصات الفحص ، إلا أن استخدام هذا النموذج محدود ، نظرًا لأن ظروف الاستنبات وأنواع الأميبا قد تؤثر بشدة على النتائج

 على الرغم من هذه القيود ، فقد تم استخدام نموذج الأميبا مؤخرًا لاختبار إنزيم QQ بناءً على المقايسة ذات المواصفات الجيدة مع P. aeruginosa و D. discoideum . أدى الإفراط في إنتاج P. aeruginosa PA14 الأليفاتية الأميداز AmiE إلى اضطراب QS وتقليل الضراوة في مقايسة قتل صفيحة D. discoideum

namadhij eadwaa al'amibal

نماذج العدوى Caenorhabditis ايليجانس

الدودة المستديرة Caenorhabditis elegans هي نموذج كائن متعدد الخلايا يستخدم على نطاق واسع لدراسة الفوعة الجرثومية (Tan et al. ، 1999b ؛ Garsin et al. 

. مثل الأميبات ، يعد C. elegans نموذجًا مناسبًا لتقييم الإنتاجية العالية لتأثير QS على الفوعة البكتيرية. 

ومع ذلك ، على عكس الأميبات ، تمتلك C. elegans نظامًا مناعيًا فطريًا ينتج عنه مقارنة أقرب مع الاستجابة المناعية للإنسان  وهي ذات صلة خاصة بدراسة الإمراضية. تقليديا ، 

يتم تغذية C. elegans باستخدام البكتيريا ذات الفائدة ويتبع معدل البقاء على قيد الحياة. 

يمكن إجراء نوعين من الاختبارات: (

1) اختبار القتل السريع الذي يؤدي إلى موت الدودة في غضون ساعات قليلة لتقييم وجود السموم ، و 

(2) اختبار القتل البطيء مع حدوث الوفاة بعد عدة أيام لتقييم الاستعمار البكتيري 

من أجل فك أهمية QS في الفوعة ، تم تخصيص العديد من التجارب لدراسة إمراضية المسوخ البكتيري الذي أضعف في تخليق أو إدراك الذكاء الاصطناعي.

 أدى تعطيل QS في سلالات مختلفة من P. aeruginosa إلى انخفاض معدل وفيات الديدان 

 تم استخدام نموذج C. elegans أيضًا لإظهار الارتباط بين QS وفوعة البكتيريا الأخرى سالبة الجرام المختلفة بما في ذلك Chromobacterium violaceum (و E. coli ) و Yersinia pseudotuberculosis ، B. cepacia (Köthe et al.، Burkholderia cenocepacia 

، or Burkholderia pseudomallei ). 

علاوة على ذلك ، تم إظهار الارتباط بين QS والإمراضية أيضًا للبكتيريا موجبة الجرام مثل Enterococcus faecalis  ؛ و S. aureus ). 

تُسلط هذه الدراسات ، التي تعتبر ككل ، الضوء على أن QS تثير ضراوة في العديد من البكتيريا.

الإضافة إلى الطفرات الجينية ، تم استخدام نموذج الدودة المستديرة ، جنبًا إلى جنب مع الاختبارات التقليدية في المختبر ، لإثبات كفاءة QSIs وكذلك إنزيمات QQ أو البكتيريا 

. على الرغم من أن التأثير على البقاء قد يختلف وفقًا للمقايسة المستخدمة وظروف الاستزراع ، فقد ثبت أن جميع عوامل QQ التي تم اختبارها تقلل بكفاءة من الضراوة 

في كل من البكتيريا موجبة الجرام والسلبية ، وبالتالي تعزز بقاء C. elegans حتى 100٪ بشكل ملحوظ مع إنزيم QQ BpiB09 الذي يستهدف AHLs (Bijtenhoorn 

. إن QSI له تأثير أكثر حدة على بقاء C. elegans بعد الإصابة بـ P. aeruginosa PAO1 هو 4-nitro-pyridine-N-oxide ، وهو مركب كيميائي غير سام ، والذي أعاد بقاء الدودة بالكامل تقريبًا

أكثر معايير الجودة الطبيعية كفاءة هي مقتطفات من Conocarpus أو Callistemon vinimalis أو Bucida buceras مع استعادة البقاء على قيد الحياة بنسبة تصل إلى 87 ٪ 

. علاوة على ذلك ، تم الإبلاغ عن تأثير تآزري مع المضادات الحيوية في QSIs baicalin و hamamelitannin

Caenorhabditis elegans هو نموذج لافقاري عالي القيمة يسمح بفحص عالي الإنتاجية (للطفرات البكتيرية أو مركبات QQ) ويعطي نظرة عميقة جدًا على تنظيم الفوعة ، والتعديل بواسطة عوامل QQ ، وبشكل عام ، عن طريق الجزيئات المضادة 

للعدوى 

في معظم الحالات ، يبدو أن QQ مع QSI أو الإنزيمات قادرة على تقليل معدل الوفيات بسبب مجموعة واسعة من البكتيريا في C. elegans وبالتالي تعطي دليلًا مناسبًا لمفهوم QQ كعامل مضاد للفيروسات في كائن متعدد الخلايا.

 ومع ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على بعض القيود ، مثل المعايير الحية للدودة التي تختلف عن العوامل البكتيرية (على سبيل المثال ، درجة حرارة النمو حوالي 20 درجة مئوية) ، والفسيولوجيا المرضية للدودة المستديرة التي تختلف تمامًا عن الإنسان.

 علاوة على ذلك ، بالنسبة للأميبا ، فقد تم تسليط الضوء على تأثير ظروف الفحص على نتيجة الاختبار من خلال العديد من الدراسات 

نماذج عدوى الفئران

تُستخدم نماذج الثدييات ، مثل الفئران أو الفئران ، بشكل شائع لفك تأثير QS في الالتهابات البكتيرية. 

في الواقع ، تبين أن الطفرات أو عمليات حذف الجينات المرتبطة بـ QS تقلل من معدل الوفيات أو شدة الالتهابات في الرئتين

 ، حروق الجروح  والتهاب الصفاق والبروستاتا ونموذج الجسم الغريب داخل الصفاق  ، باستثناء Staphylococcus epidermidis ). 

في الغالبية العظمى من الحالات ، تؤدي أساليب QQ إلى انخفاض معدل الوفيات وتسريع الشفاء وتقليل الاستعمار البكتيري.

في نماذج عدوى الرئة ، انخفض استعمار P. aeruginosa أو الوفيات المرتبطة به بالفيورانون 

 ، تركيزات مثبطة أقل من الحد الأدنى للأزيثروميسين ، مستخلص الثوم (Bjarnsholt ، 2005a) وأيضًا عن طريق استنشاق lactonase SsoPox  ).

 في نماذج الجروح الجلدية ، قللت مجموعة واسعة من معايير الجودة المرضية العقدية المذهبة 

. لوحظ تثبيط مماثل للإمراضية مع الأجسام المضادة التي تستهدف AIP (Park et al. . أدى العلاج باستخدام الببتيد المثبط لـ QS إلى تقليل استعمار S. تم توضيح كفاءة QQ أيضًا في نموذج عدوى جرح الحروق باستخدام P. aeruginosa وإنزيم AHL المهين 

أو مثبطات PqsR (MvfR) ) وفي إصابة الختان نموذج ، مع استخدام بوليفينول الشاي مثل QSIs ().

 علاوة على ذلك ، تم إثبات التأثير المركب لجزيئات QQ والمضادات الحيوية في الجسم الحي ضد كل من البكتيريا موجبة الجرام والسلبية. في الواقع ، بالنسبة لـ B. cenocepacia ، سمح الجمع بين baicalin و tobramycin بتقليل استعمار الرئة بمقدار 2 و 1 لوغاريتم CFU مقارنة بمضاد حيوي ومضاد حيوي على التوالي (Brackman et al.، 2011a). 

أدى استخدام سيبروفلوكساسين واللاكتوناز لعلاج عدوى حروق الجرح من المتصورة الزنجارية إلى تقليل معدل الوفيات وانتشار البكتيريا على مستوى أعضاء الفئران الداخلية 

 علاوة على ذلك ، فإن المعالجة باستخدام QSI والمضادات الحيوية قللت بشكل كبير من استعمار الأجسام الغريبة الاصطناعية (مثل القسطرة أو الغرسات) بواسطة S. aureus  ؛  ، S. epidermidis (Balabanو P. aeruginosa (Christensen et al. ، ). 

زادت هذه الأمثلة من الاهتمام بتقليل تحمل المضادات الحيوية بواسطة QQ سواء في الأعضاء المصابة أو العدوى المرتبطة بالأجهزة الطبية.

تعد نماذج Murine أدوات مفيدة وشائعة للتحقيق في تأثير QQ على الالتهابات البكتيرية بفضل أنظمة المناعة التكيفية والفطرية جنبًا إلى جنب مع علم وظائف الأعضاء المرتبط ارتباطًا وثيقًا بالبشر. 

علاوة على ذلك ، عادة ما تكون ضرورية ومطلوبة كاختبارات قبل السريرية قبل بدء التجارب البشرية. 

في هذه المرحلة من تطوير الدواء ، يبدو أن QQ يُظهر كفاءة كبيرة لتقليل الآثار المرضية أو الضارة لمجموعة متنوعة من العدوى. 

ومع ذلك ، فإن نماذج الفئران أقل عرضة لخطوات الفحص بسبب المشكلات العملية والأخلاقية على عكس C. elegans أو amoeba ). 

علاوة على ذلك ، لا يتم محاكاة بعض الجوانب الفسيولوجية لعلم الأمراض تمامًا في نماذج الفئران مثل التئام الجروح أو الالتهاب 

التجارب السريرية على البشر مع مثبطات استشعار النصاب

حتى الآن ، تم استخدام معايير QSI المعتمدة أو المُسوَّقة مسبقًا فقط في التجارب السريرية ، حتى لو لم يكن استخدامها الأساسي والنشاط البيولوجي المعتمد مرتبطًا بجودة الجودة البكتيرية على الإطلاق ، بل يتعلق بأنشطتها المبيدة للجراثيم والمضادات الحيوية (المضادات الحيوية) أو السمية الخلوية (مضادات- جزيئات السرطان)

في أوائل العقد الأول من القرن الحالي ، تم استخدام أزيثروميسين  في التجارب السريرية لعلاج التليف الكيسي والمرضى الذين تم زرعهم في الرئة 

. أدى هذا المضاد الحيوي الماكروليد إلى تحسين نوعية حياة المريض ولكنه لم يؤد إلى انخفاض الحمل البكتيري ، 

. في نفس الفترة ، تم إثبات قدرة أزيثروميسين بتركيزات غير مبيدة للجراثيم على تعطيل الإشارات البكتيرية في P. aeruginosa في المختبر 

 في وقت لاحق ، تم تقييم تأثير أزيثروميسين على P. aeruginosa QS في مرضى الالتهاب الرئوي المرتبط بأجهزة التنفس الصناعي

 وصف المؤلفون التأثيرات المفيدة المضادة للفوعة للأزيثروميسين في مجموعة عالية الخطورة من المرضى ، ومع ذلك لم تكن النتائج مهمة بما يكفي.

يُعرف الثوم أيضًا بخصائصه QQ وقد استخدم في تجربة لعلاج مرضى التليف الكيسي ، على الرغم من عدم ظهور دليل واضح على التأثير العلاجي لمستخلص الثوم على صحة المريض

أخيرًا ، تم إثبات أن الدواء المضاد للسرطان ( ، 5-FU ، وهو نظير بيريميدين 

 ، يثبط الفوعة التي تنظمها QS في P. aeruginosa في المختبر واستخدم أيضًا لطلاء القسطرة الوظيفية ، والتي ثبت أنها فعالة أثناء التجارب السريرية 

في النهاية ، وصل عدد قليل جدًا من جزيئات QQ إلى التجارب السريرية البشرية ولكنها تميل إلى إظهار بعض الآثار المفيدة لمعايير QSI. 

على الرغم من إجراء العديد من براهين المفهوم في نماذج حيوانية ، يجب تكريس مزيد من الجهود للتحقق من صحة هذا النهج في المراحل السريرية لتأكيد أهميته العلاجية.

استخدام جزيئات إخماد النصاب في الأجهزة الطبية

الأجهزة الطبية متورطة في العديد من البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة و / أو البكتيريا المكونة للأغشية الحيوية هي المسؤولة بشكل أساسي عن عدوى المتعمقة بالرعاية الصحية التي تسبب مضاعفات طبية خطيرة ومرضية عالية وخطر الوفاة. 

بالنظر إلى قدرة QQ على منع الفوعة البكتيرية ، فإن تطوير أجهزة طبية جديدة باستخدام عوامل QQ له أهمية قصوى. 

أجيال جديدة من القسطرة والضمادات  والهباء الجويوالعدسات اللاصقة  الأجهزة القابلة للزرع  ، أو أجهزة تقويم العظام والرضوض  قيد التطوير حاليًا

تم اعتبار QSIs لأول مرة لتفعيل القسطرة. 

تم إثبات أن الفورانونات المرتبطة تساهميًا تقلل من تكوين الأغشية الحيوية بواسطة S. epidermidis ATCC 35984 ولمكافحة العدوى لمدة 65 يومًا في نموذج الأغنام في الجسم الحي 

 تم استخدام 5-FU لتغليف القسطرة الوريدية المركزية وأثبتت فعاليتها وقابليتها للمقارنة مع القسطرة المطلية بالكلورهيكسيدين / سلفاديازين الفضة المستخدمة تقليديًا في دراسة سريرية شملت 960 مريضًا بالغًا في 25 وحدة رعاية مركزة أمريكية 

 على الرغم من أن المؤلفين لم يجروا الارتباط بـ QS ، إلا أن القسطرة المطلية 5-FU أظهرت انخفاض مستويات التلوث ، بواسطة البكتيريا سالبة الجرام ، مقارنةً بالطلاء التقليدي الذي يمكن أن يكون دليلًا على التداخل مع QS المعتمد على AHL في هذه الدراسة . 

ظهر مؤخرًا طلاء أساسه بولي (إيثيلين جليكول) يحتوي على QSI DHP (5-ميثيلين -1 (prop-2-enoyl) -4- (2-fluorophenyl)-dihydropyrrol-2-one) لتقليل سلالة S. aureus 38 و P. aeruginosa MH602 ). 

تم أيضًا ربط مجموعات من مشتقات DHP والفيورانون تساهميًا على الأسطح الزجاجية وتقليل التصاق S. aureus SA38 و P. aeruginosa PAO1 (Taunk  

تم استخدام نظام توصيل يعتمد على الورنيش الذي يطلق QSI thiazolidinedione-8 (TZD-8) على القسطرة وكان نشطًا ضد الأغشية الحيوية المبيضات البيض 

بشكل ملحوظ ، تم إدخال بوليفينول العسل في سقالة من ناقلات النانو السيلينيوم لإخماد P. aeruginosa PAO1 في المختبر وفي الجسم الحي

بالنسبة إلى QS المستندة إلى agr في S. aureus ، تم أيضًا دمج الببتيدات المثبطة بنجاح في المواد الحيوية. 

تم تحميل الببتيدات الحلقية الكبيرة في ألياف نانوية بوليمرية غير منسوجة عن طريق الغزل الكهربائي وأظهرت أنها تحتفظ بالنشاط البيولوجي ضد بكتيريا S. aureus بعد إطلاقها على مدى 3 أسابيع 

 تم أيضًا النظر في كيمياء النقر لطلاء الأسطح تساهميًا مع الببتيدات المؤيدة والمضادة لـ QS ، AIP-I و TrAIP-II على التوالي وأظهرت فعالية ضد سلالات S. aureus 

 تم أيضًا إثبات تآزر QS المثبط للببتيد FS3 مع المضادات الحيوية ، حيث يكون دابتوميسين فعالًا للغاية ضد عدوى المكورات العنقودية عند دمجه مع طرف اصطناعي مطلي بـ FS3). 

وبالمثل ، بالنسبة للعديد من سلالات S. epidermidis ، كان الببتيد المثبط لـ RNAIII (RIP) فعالًا في تقليل العدوى عند دمجه في طعم الداكرون 

على الرغم من الحصول على المواد المثبطة لـ QS بعد التثبيت التساهمي لـ QSIs أو الببتيدات ، فقد تم أيضًا فحص إنزيمات QQ بدقة لأن هذه المركبات ، التي تعمل على المحرضات الذاتية المفرزة ، لا تحتاج إلى اتصال مباشر مع الخلايا لتعطيل الاتصال. 

تم دمج Acylase من Aspergillus melleus بنجاح في طلاء البولي يوريثين وقسطرة السيليكون مما يقلل من تكوين الأغشية الحيوية لـ P. aeruginosa ATCC 10145 و PAO1 على التوالي 

 أدى الجمع بين الأسيلاز مع α-amylase من Bacillus amyloliquefaciens إلى تأخير تطور الغشاء الحيوي لكل من P. aeruginosa ATCC 10145 و E. coli ATCC 25922 لمدة تصل إلى 7 أيام في نموذج أرنب داخل الجسم الحي (Ivanova  

تم أيضًا تجميد Acylase من كلية الخنازير على ألياف نانوية كربوكسيل بوليانيلين لتطوير المحفزات الحيوية النانوية التي تحد من تكوين الأغشية الحيوية لـ P. aeruginosa PAO1. 

العلاج الموضعي الذي يشمل اللاكتوناز من Bacillus sp. تم فحص ZA12 أيضًا في نموذج عدوى الحروق على الفئران باستخدام P. aeruginosa PAO1 (Gupta et  

استخدام مادة هلامية تحتوي على اللاكتوناز بعد 106 جرثومة من عدوى الحرق تمنع الانتشار الجهازي وتقليل معدل الوفيات وأظهرت تأثيرًا تآزريًا مع سيبروفلوكساسين.

نظرًا لأن استقرار الإنزيم يمثل عنق الزجاجة الرئيسي في تطوير المواد الحيوية ، فقد تم النظر في المحفزات من البيئات المتطرفة. 

على وجه الخصوص ، تم العثور على PLL SsoPox من Sulfolobus solfataricus كوسيلة جذابة للغاية لإخماد الفوعة البكتيرية 

 تم تثبيت هذا الإنزيم القوي للغاية لأول مرة على أغشية الألمنيوم النانوي مع الاحتفاظ بفاعلية قوية لتقليل إفرازات عامل الفوعة والبيوسيانين والإيلاستاز في P. aeruginosa PAO1). 

تم إثبات أن الإنزيم المتغير SsoPox-W263I يقلل بشكل كبير من ضراوة 51 عزلة إكلينيكية من P. aeruginosa من تقرحات القدم السكرية وحافظ على فعاليته تجاه PAO1 بعد تثبيته في طلاء البولي يوريثين عبر الربط المتشابك للجلوتارالدهيد 

تم الإبلاغ أيضًا عن استخدام هذا المتغير في الجسم الحي من خلال الإعطاء داخل القصبة الهوائية وعزز بشكل كبير معدل البقاء على قيد الحياة في نموذج الالتهاب الرئوي لدى الفئران المصاب بـ P. aeruginosa PAO1 ).

بالإضافة إلى الدراسات التي تستخدم كواشف QS القائمة على AHL ، وصف تقرير حديث استخدام AI-2 لمعالجة كيناز LsrK. 

تم إرفاق هذا الإنزيم بكبسولة من البوليمرات البيولوجية الشيتوزان والألجينات المكملة بركيزة ATP وتقليل QS بوساطة AI-2 ).

لقد أثارت الأجهزة القائمة على QQ اهتمامًا خاصًا بالنظر إلى أنها يمكن أن تمنع HAIs عن طريق الحد من الفوعة البكتيرية وتكوين الأغشية الحيوية.

 ومع ذلك ، يجب تكريس مزيد من الجهود للتحقق من صحة إثبات المفاهيم في الجسم الحي وفي المراحل السريرية. 

يجب إثبات فعالية هذه الأجهزة ليس فقط في السلالات البكتيرية النموذجية ولكن أيضًا في العزلات السريرية المتنوعة وراثيًا وظاهريًا. 

على الرغم من أن تطوير الأجهزة الطبية أقل تقييدًا من تطوير العقاقير ، إلا أنه يجب مراعاة المزيد من المخاوف التنظيمية لتأكيد إمكانات تقنيات التطبيقات العلاجية.

 ومع ذلك ، فإن النطاق الواسع لكل من QSI و QQE بالإضافة إلى الأمثلة العديدة لأهميتها الطبية من شأنه أن يمهد الطريق لظهور أجهزة مبتكرة.

الاستنتاجات ووجهات النظر

على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية ، أثبتت العديد من الدراسات أن جزيئات QQ وأساليب QQ لها إمكانات كبيرة كعوامل مضادة للعدوى ضد مجموعة واسعة من البكتيريا. 

يتضح هذا من خلال العديد من الدراسات التي توضح فائدة هذه الأساليب في تشغيل الأجهزة الطبية.

 حتى الآن ، لا يُعرف الكثير عن آليات المقاومة المحتملة التي يمكن للبكتيريا تطويرها للتغلب على QQ ؛

 ينتج ظهور ظاهرة المقاومة من عملية التطور الطبيعية في سياق ضغط الاختيار الذي يفضّل نمو السلالات المقاومة. 

هذا هو الحال بالنسبة للمضادات الحيوية التي تطبق ضغط اختيار مرتفع ، من خلال تثبيط النمو ، للسلالات الحساسة 

إذا أدت بعض معايير الجودة مثل أزيثروميسين إلى تثبيط شديد للنمو ، فإن البعض الآخر له تأثير معتدل أو ليس له تأثير على معدل النمو 

 من الممكن ظهور البكتيريا المقاومة لـ QQ ولكن معدلها قد يكون أبطأ مقارنة بمقاومة المضادات الحيوية وسيعتمد على نوع QQ (QSIs أو QQEs) وتأثيره على نمو البكتيريا

 تم بالفعل الإبلاغ عن سلالات مقاومة QQ إما من التجارب المعملية أو من العينات السريرية ، ولا سيما السلالات ذات الامتصاص المنخفض أو التدفق الأعلى لـ QSIs  

ومع ذلك ، لا يُعرف الكثير عن كيفية نمو السلالات المقاومة لـ QQ أكثر من سلالات QQ الحساسة ولا عن كيفية تطور السكان.

 تم إجراء معظم الدراسات التي أجريت لمعالجة هذا السؤال في المختبر وباستخدام طفرات QS أو QSIs ، النتائج التي تم الحصول عليها حتى الآن لم تكن متسقة 

للحد من مقاومة QQ ، يجب اختيار وكلاء QQ بعناية للحفاظ على الحد الأدنى من التأثيرات الضارة للنمو.

 العديد من QSIs لها أنشطة سامة وتحتاج إلى دخول الخلايا لتكون نشطة. 

قد تمثل إنزيمات QQ مرشحين مثاليين يجمعون بين ضغط اختيار ضئيل ، إن وجد ، وتأثيرات مثبطة قوية على تكوين الأغشية الحيوية والفوعة 

 يجب إجراء مزيد من الدراسات التي تتضمن إنزيمات QQ لتقييم آليات مقاومة QQ المحتملة باستخدام إنزيمات QQ. 

ومع ذلك ، فإن QQ هي استراتيجية واعدة لتوسيع الترسانة العلاجية المتاحة لعلاج الالتهابات البكتيرية بالإضافة إلى مضادات الميكروبات الكلاسيكية والمضادات الحيوية أو عاثيات البكتيريا التي عاودت الظهور.

يوضح التأثير الواسع لـ QS على فسيولوجيا البكتيريا أن QQ ستكون استراتيجية مناسبة ليس فقط لتقليل الضراوة البكتيرية ولكن أيضًا من حيث استعادة تحمل المضادات الحيوية عن طريق تقليل تكوين الأغشية الحيوية ومن حيث تقليل مقاومة البكتيريا ، مما يمهد الطريق للمستقبل العلاجات المركبة.

من اللافت للنظر أن اضطراب الإشارات البكتيرية ، وهو نظام اتصال مركزي للمجتمعات الميكروبية، له آثار تتجاوز فسيولوجيا البكتيريا المفردة. في الواقع ، تم تعديل الميكروبات المعوية للأسماك التي تتغذى على بكتيريا بروبيوتيك ، والتي تنتج إنزيمات QQ ، وتم تقليل عدد سكان Aeromonas hydrophila المسببة للأمراض

 في نهج آخر ، أظهرت دراسة حديثة قدرة الإشريكية القولونية على الإفراط في إنتاج AI-2 لمواجهة تأثير خلل التنسج المعوي الناجم عن الستربتومايسين ، مما قد يؤكد دور استشعار النصاب في سياق الكائنات الحية الدقيقة المعقدة 

هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتحديد الآثار التي تحدثها استراتيجيات QQ على كل من مستوى الأنواع البكتيرية المفردة وفي سياق المجتمعات. 

ستحدد التحقيقات المستقبلية اتساع نطاق عمل جزيئات QQ وإمكانية استخدامها كعلاج وعلاج مركب وكعوامل طلاء في الأجهزة الطبية.