অ্যান্টিমাইক্রোবিয়াল রেজিস্ট্যান্স (AMR) আধুনিক চিকিৎসা বিজ্ঞানের সবচেয়ে বড় হুমকি। অতিরিক্ত ও অপব্যবহারের ফলে ব্যাকটেরিয়ার অভ্যন্তরীণ ‘রেজিস্টিওম’ (Resistome) জিনসম্ভার এমন সব অত্যাধুনিক আণবিক ব্যবস্থা গড়ে তুলেছে, যার মাধ্যমে ব্যাকটেরিয়া বিশ্বের যেকোনো আধুনিক অ্যান্টিবায়োটিক ধ্বংস, নিষ্ক্রিয় বা কোষ থেকে বের করে দিতে সক্ষম।

১. অ্যান্টিবায়োটিক প্রতিরোধের চারটি প্রধান কৌশল

  1. এনজাইম দ্বারা ড্রাগ ধ্বংস: অ্যান্টিবায়োটিক অণুকে রাসায়নিকভাবে ভেঙে ফেলা বা অকার্যকর করা।
  2. টার্গেট পরিবর্তন (Target Modification): যে প্রোটিন বা রাইবোজোমকে অ্যান্টিবায়োটিক আক্রমণ করে, জিনগত মিউটেশনের মাধ্যমে তার আকৃতি এমনভাবে বদলে ফেলা যাতে ড্রাগ আর যুক্ত হতে না পারে।
  3. এফালাক্স পাম্প (Efflux Pumps): কোষঝিল্লির বিশেষ পাম্পের মাধ্যমে অ্যান্টিবায়োটিক কোষে ঢোকার সাথে সাথে বাইরে ছুঁড়ে ফেলে দেওয়া।
  4. বিকল্প বিপাকীয় পথ: ড্রাগ যে পথ বন্ধ করে, তা এড়িয়ে নতুন উপায়ে বেঁচে থাকা।

২. বিটা-ল্যাক্টামেজ এনজাইমের আক্রমণ

সেরিন বিটা-ল্যাক্টামেজ (ক্লাস A, C, D)

এই এনজাইমগুলো পেনিসিলিন বা সেফালোস্পোরিনের চার-সদস্যের ল্যাক্টাম রিং কেটে ফেলে। এক সেকেন্ডে এরা ১০০০টিরও বেশি অ্যান্টিবায়োটিক অণু ধ্বংস করতে পারে। এর মধ্যে ESBL (Extended-Spectrum Beta-Lactamases) আধুনিক প্রায় সব দামি সেফালোস্পোরিনকে ধ্বংস করে দেয়।

মেটালো-বিটা-ল্যাক্টামেজ (ক্লাস B: যেমন NDM-1)

নিউ দিল্লি মেটালো-বিটা-ল্যাক্টামেজ (NDM-1) এর সক্রিয় কেন্দ্রে জিঙ্ক আয়ন (( ext{Zn}^{2+})) থাকে। এটি পানির অণু ভেঙে হাইড্রোক্সিল মূলকের সাহায্যে বিশ্বের সর্বশেষ শক্তিশালী অ্যান্টিবায়োটিক কার্বাপেনেমকেও মুহূর্তের মধ্যে ধ্বংস করে দেয়। প্রচলিত কোনো বিটা-ল্যাক্টামেজ ইনহিবিটর (যেমন ক্লাভুলানিক এসিড বা অ্যাভিব্যাকটাম) দিয়ে একে আটকানো যায় না।

৩. টার্গেট পরিবর্তন: ভ্যানকোমাইসিন প্রতিরোধ (VanA জিন)

ভ্যানকোমাইসিন প্রতিরোধী এন্টারোকক্কাস (VRE) ব্যাকটেরিয়া তাদের পেপটিডোগ্লাইক্যানের শেষ অংশ D-Ala-D-Ala পরিবর্তন করে D-Ala-D-Lactate এ রূপান্তর করে। কেবল একটি অ্যামিডো গ্রুপের বদলে এস্টার অক্সিজেন প্রতিস্থাপনের কারণে ভ্যানকোমাইসিনের বাঁধন শক্তি ১,০০০ গুণ কমে যায়, ফলে ড্রাগটি সম্পূর্ণ অকেজো হয়ে পড়ে অথচ ব্যাকটেরিয়ার প্রাচীর স্বাভাবিক গতিতে গঠিত হয়।

৪. RND ট্রাইপার্টাইট এফালাক্স পাম্প

গ্রাম-নেগেটিভ ব্যাকটেরিয়ায় (যেমন Pseudomonas aeruginosa) অবস্থিত AcrAB-TolC হলো কোষঝিল্লির ওপর একটি বিশাল ত্রি-স্তরীয় আণবিক পাম্প। প্রোটন মোটিভ ফোর্স ব্যবহার করে এই পাম্পটি টেট্রাসাইক্লিন, সিপ্রোফ্লক্সাসিন বা ম্যাক্রোলাইড জাতীয় যেকোনো ঔষধ সাইটোপ্লাজম বা পেরিপ্লাজমে ঢোকার আগেই অবিরাম গতিতে কোষের বাইরে ছুঁড়ে ফেলে দেয়, যার ফলে ব্যাকটেরিয়া সুপারবাগে পরিণত হয়।