محاربة الالتهابات الفطرية بالمعادن

دراسة جديدة تشير إلى فاعليتها وسلامتها

أنجيلو فراي (الشرق الأوسط)
أنجيلو فراي (الشرق الأوسط)
TT

محاربة الالتهابات الفطرية بالمعادن

أنجيلو فراي (الشرق الأوسط)
أنجيلو فراي (الشرق الأوسط)

كل عام، يصاب أكثر من مليار شخص بعدوى فطرية. ورغم أنها غير ضارة لمعظم الناس، إلا أن أكثر من 1.5 مليون مريض يموتون كل عام نتيجة للعدوى من هذا النوع. وبينما يتم اكتشاف المزيد والمزيد من السلالات الفطرية المقاومة لواحد أو أكثر من الأدوية المتاحة، توقف تطوير عقاقير جديدة بشكل كبير في السنوات الأخيرة.
اليوم، هناك فقط حوالي اثنتي عشرة تجربة سريرية جارية مع عوامل نشطة جديدة لعلاج الالتهابات الفطرية، ولتشجيع تطوير العوامل المضادة للفطريات والبكتيريا، أسس الباحثون في جامعة كوينزلاند بأستراليا مبادرة اكتشاف الأدوية المضادة للميكروبات.
الهدف الطموح للمبادرة هو إيجاد عوامل نشطة جديدة مضادة للميكروبات من خلال إتاحة الفرصة للكيميائيين في جميع أنحاء العالم لاختبار أي مركب كيميائي ضد البكتيريا والفطريات دون أي تكلفة، وكان التركيز الأولي لهذه المبادرة على الجزيئات «العضوية»، التي تتكون أساساً من عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين، ولا تحتوي على أي معادن. لكن أنجيلو فراي من قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية والصيدلة في جامعة برن السويسرية، اتخذ توجهاً مختلفاً بالعمل على مركبات تحتوي على معادن، في محاولة لإزالة حالة عدم الارتياح عند الجمهور عندما يتعلق الأمر باستخدام المعادن.
وينتشر الرأي القائل بأن المعادن ضارة، وهذا صحيح جزئياً، لكن العامل الحاسم، كما يوضح فراي، المسؤول عن جميع المركبات المعدنية في قاعدة بيانات مبادرة اكتشاف الأدوية المضادة للميكروبات، هو «كيف تستخدم المعدن وفي أي شكل».
وفي الدراسة الجديدة المنشورة 23 سبتمبر (أيلول) الماضي بدورية الجمعية الكيميائية الأميركية (JACS Au)، وجه فراي وفريقه البحثي انتباه الباحثين إلى المركبات المعدنية التي أظهرت نشاطاً ضد الالتهابات الفطرية، وتم اختبار 21 مركباً معدنياً عالي النشاط ضد السلالات الفطرية المقاومة المختلفة، احتوت هذه على معادن الكوبالت والنيكل والروديوم والبلاديوم والفضة والأوروبيوم والإيريديوم والبلاتين والموليبدينوم والذهب.
يقول فراي في تقرير نشره الموقع الرسمي لجامعة برن، بالتزامن مع الدراسة، «أظهرت العديد من المركبات المعدنية نشاطاً جيداً ضد جميع السلالات الفطرية، وكانت أكثر نشاطاً بمقدار 30 ألف مرة ضد الفطريات، مقارنة بالخلايا البشرية».
ثم اختبر أكثر المركبات نشاطاً في كائن نموذجي، وهو يرقات عثة الشمع. ولاحظ الباحثون أن واحداً فقط من المركبات المعدنية الـ11 المختبرة أظهر علامات سمية، وفي الخطوة التالية، تم اختبار بعض المركبات المعدنية في نموذج عدوى، وكان أحد المركبات فعالاً في تقليل العدوى الفطرية في اليرقات.
والمركبات المعدنية ليست جديدة في عالم الطب، فعقار «سيسبلاتين» مثلاً، الذي يحتوي على البلاتين، هو أحد أكثر الأدوية المضادة للسرطان استخداماً، وعلى الرغم ذلك، لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه قبل الموافقة على عقاقير جديدة مضادة للميكروبات تحتوي على معادن. يقول فراي، «نأمل أن يعمل عملنا على تحسين سمعة المعادن في التطبيقات الطبية، وتحفيز مجموعات البحث الأخرى على استكشاف هذا المجال غير المكتشف نسبياً».
ويضيف: «إذا استغللنا الإمكانات الكاملة للجدول الدوري، فقد نتمكن من علاج التغلب على السلالات الفطرية المقاومة للأدوية».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان
TT

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

​الذكاء الاصطناعي في علاج جذور الأسنان

حقق الذكاء الاصطناعي تقدماً كبيراً في اكتشاف وتوقع جوانب مختلفة في علاج جذور الأسنان المسماة من قِبل عامة الجمهور بـ«حشوات العصب» Endodontics.

الذكاء الاصطناعي يرصد جذر الأسنان

في مجال الاكتشاف، تم استخدام الذكاء الاصطناعي لتحديد الآفات والخراجات حول قمة جذور الأسنان، وكسر التاج والجذر، وتحديد طول الجذر، وكشف تشريح الجذور والقنوات. تشمل مهام التنبؤ تقدير الحاجة إلى إعادة العلاج. تُعد الخراجات حول قمة جذور الأسنان، شائعة وتُشكّل تحديات في التشخيص وتخطيط العلاج للأطباء. ويمكن أن يُحسّن التعرف المبكر على هذه الآفات من نتائج العلاج من خلال منع انتشار المرض إلى الأنسجة المحيطة.

إن علاج جذور الأسنان أو حشوات العصب، المعروف أيضاً باسم «علاج العصب»، فرع من فروع طب الأسنان يركز على تشخيص، ومعالجة أمراض لب الأسنان (العصب) والجذور.

يتضمن هذا العلاج إزالة اللب التالف أو المصاب داخل السن (لب السن المحتوي على العصب والشريان والوريد والأوعية اللمفاوية وكثير من الخلايا لكن الكل يسمي اللب بالعصب!)، وتنظيف وتعقيم القنوات الجذرية، ثم حشوها بمواد طبية خاصة لمنع العدوى المستقبلية، وحماية الأسنان من مزيد من التلف.

أهمية علاج جذور الأسنان

- تخفيف الألم: يساعد علاج الجذور في تخفيف الألم الشديد الناتج عن التهابات العصب، إذ قالت العرب: «لا ألم إلا ألم الضرس».

- إنقاذ الأسنان: يمكن أن يمنع العلاج الفقدان الكامل للسن المتضررة، مما يحافظ على الأسنان الطبيعية بدلاً من اللجوء إلى التعويضات الصناعية.

- منع العدوى: العلاج الفوري والعناية الجيدة تمنعان انتشار العدوى إلى الأنسجة المحيطة والعظام، وقد تم تسجيل بعض حالات الوفاة من انتقال الصديد من خراجات الأسنان إلى الدورة الدموية.

وحسب المكتب العربي في منظمة الصحة العالمية فإن هناك أكثر من 130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان، ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب.

الذكاء الاصطناعي يسابق جراحي الأسنان

* رصد الخراجات: أجرى العالم البريطاني أندرياس وزملاؤه دراسة مقارنة ما بين أداء خوارزمية الذكاء الاصطناعي و24 جراح فم ووجه في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان على الأشعة البانورامية. وخلصت الدراسة إلى أن خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على التعلم العميق تفوقت على بعض الجراحين. وبالمثل، أظهرت دراسة أخرى أن نماذج الشبكات العصبية التلافيفية CNN، (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي المستلهمة من العصب البصري لتحديد الأشكال)، أدت أداءً أفضل من ثلاثة أطباء استشاريي أشعة فم ووجه، في اكتشاف الخراجات حول قمة جذور الأسنان أثناء المحاكاة على الأشعة داخل الفم.

وفي دراسة أخرى نشرت في مجلة «طب الأسنان» البريطانية أخيراً، استخدم العالم أورهان وزملاؤه أكثر من 100 أشعة مقطعية للأسنان لاختبار نظام الذكاء الاصطناعي، وذكروا دقة اكتشاف عالية مقارنة باختصاصي الأشعة.

تشخيص كسور الجذور وأطوالها

* تشخيص كسور الجذور الأفقية والعمودية: وهو مهمة تتطلب الخبرة، ويفشل تقريباً 75 في المائة من الأطباء في تحديدها على الأشعة. تم تطوير نماذج من الذكاء الاصطناعي لاكتشاف كسور الجذور تلقائياً على الصور الشعاعية للأسنان ثنائية وثلاثية الأبعاد.

أظهرت دراسة لفوكودا وزملائه أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن يكون أداة واعدة لتشخيص الكسور الجذرية العمودية على الأشعة البانورامية. وأظهرت دراسة أخرى للدكتور جوهاري من «هارفارد» وزملائه أداءً ممتازاً باستخدام خوارزمية الذكاء الاصطناعي للكشف عن الكسور الجذرية العمودية بدقة 96.6 في المائة.

* تحديد طول الجذر بدقة: خطوة حاسمة لنجاح علاج قناة الجذر أو حشوات العصب، حيث إن 60 في المائة من فشل علاج حشوات العصب بسبب عدم الحساب الدقيق لطول قناة العصب، ما يؤدي إلى قصر أو زيادة الحشوة، ويؤدي بدوره إلى فشل العلاج، وتفاقم الخراج مع خطورة ذلك.

أظهرت الدراسات أن الشبكات العصبية الاصطناعية (وهي من مكونات الذكاء الاصطناعي) يمكن استخدامها لتحديد طول الجذر بدقة. أبلغ الدكتور ساغيري وزملاؤه في بحث منشور أخيراً في مجلة «طب الأسنان» الأميركية أن الذكاء الاصطناعي يمكن استخدامه أداة إضافية لتحديد موقع خروج العصب من قمة جذر الأسنان، وقد أثبت ذلك عدم وجود فروق في قياسات طول الجذر عند مقارنة الذكاء الاصطناعي مع القياسات الفعلية بعد إجراء القياسات الفعلية.

معدلات نجاح عالية

وهكذا فقد أظهرت خوارزميات الذكاء الاصطناعي القائمة على CNN معدلات نجاح عالية في الكشف التلقائي عن الأسنان وتجزئتها على الأشعة ثنائية وثلاثية الأبعاد.

ويتمتع الذكاء الاصطناعي بمستوى عالٍ، مقارنة بالمراقبين البشريين، ولكن مع أوقات معالجة أسرع بكثير. وبما أن تحديد تشريح الجذور والقنوات هو أمر ضروري لنجاح علاج قناة الجذر، فإن لدى تطبيقات الذكاء الاصطناعي القدرة على المساهمة في هذه المهام.

*رئيس جمعية الذكاء الاصطناعي بطب الأسنان في الشرق الأوسط.

حقائق

130 مليون عربي بالغ يعانون من تسوس أو نخر الأسنان ونسبة كبيرة منهم ستحتاج إلى حشوات العصب