Bakterilerin Antibiyotik Direncine Alternatif Bir Yol

Bakterilerin antibiyotik direncine alternatif bir yol.

Princeton’daki araştırmacılar; antibiyotiğe dirençli bakterilerin yayılmasını durdurma çabaları ile ilgili bir çalışmada, bazı bakterilerin direnç göstermeye başladığı yeni ve rahatsız edici bir yol belirlediklerini açıkladı. Keşif; antibiyotiğe dirençli bakterilerden farklı olarak ısrarcı denilen bakterilere odaklandı. Dirençli bakteriler, onları doğrudan antibiyotiklere karşı koruyan genetik mutasyonlara sahip. Öte yandan persistler, genetik olarak dirençli mutantlardan daha iyi hayatta kalma şansına sahip olmalarına rağmen antibiyotik tedavisi öncesinde, sırasında veya sonrasında açtıkları veya kapattıkları bazı genler nedeniyle bunu zorlaştırabilir.

Yeni çalışma; iki bakteri türü arasındaki çizginin, bilim insanlarının önceden düşündüğü kadar net olmadığını ortaya çıkardı. Aslında araştırmacılar bazı ısrarcıların antibiyotiklere doğrudan, genetik mutasyon direnciyle yavru üretmek için standart bakterilerden daha muhtemel olduğunu buldu. Araştırmacılar, daha rahatsız edici bir şekilde ısrarcıların yavrularının, yalnızca bıraktıkları ilaca değil aynı zamanda tamamen farklı antibiyotik sınıflarına karşı da direnç gösterdiğini ortaya çıkardı.

Princeton’daki kimya ve biyoloji mühendisliği profesörü Mark Brynildsen ve çalışmanın kıdemli yazarı Mark Brynildsen: “Çalışmamız ısrarcı bakterilerin antibiyotiğe dirençli mutantların ortaya çıkma riskini önemli ölçüde artırabileceğini göstermiştir. İlk tedavi dalgasından kurtuldukları için persisterlerin, kronik enfeksiyonlara neden olabileceğini biliyorduk. Ancak ilaç direncini teşvik etmedeki rolleri beklenmeyen ve sıkıntılı bir bulgu oldu.” dedi

Ölümcül superbugların ortaya çıkışını yavaşlatmaya yardımcı olmak için klinisyenler ve farmakologların, persisterlere karşı yeni terapötik taktikler benimsemesi gerekecek.

Brynildsen: “Çalışmamız bakteri popülasyonlarını tedavi ederken ısrarcılardan kurtulmamız gerektiğine dair çarpıcı veriler sunuyor.” dedi.

Araştırmacılar, bir model bakteri olan Escherichia coli (E. coli) ile deneyler yaptı. Araştırma ekibi başlangıçta persisterlerin bir antibiyotik saldırısından nasıl kurtulduğunu açıkladı. Konvansiyonel bilgelik (son yıllarda aşınmakta olan), basitçe hücresel hedeflerinde amaçlandığı gibi çalışmayan ilaçlar nedeniyle ısrarcıların bozulmadan hayatta kalmaları olmuştur. Bunun bir nedeni hedeflerin bulunmamasıdır. Persistler genellikle geçici olarak yavaş veya büyümeyen hücreler olarak görülür ve birçok antibiyotik yalnızca büyüme ile ilgili hücresel hedeflere saldırır. Antibiyotik tehdidi geçtikten sonra persister hücreler daha sonra her zamanki gibi yeni bakteri hücrelerine bölünerek büyüme moduna geri döner.

Bu nedenle, geleneksel bilgelik, ısrarcı bakteri popülasyonlarının ısrarcı olmayan normal soyundan gelenlerden daha fazla antibiyotik dirençli mutasyon biriktirmeyeceğini varsaymıştır. Antibiyotik direnci için genetik mutasyonlar, bakteriyel alt popülasyonlar arasında önemli ölçüde değişkenlik gösteren geçici bir faz olabilen antibiyotik kalıcılığından daha tehlikelidir.

Ancak, tüm antibiyotikler aynı şekilde çalışmaz. Örneğin, florokinolonlar adı verilen antibiyotikler DNA’nın replikasyonu ve gen ekspresyonu için gevşemesine yardımcı olan bir DNA enzimi olan anahtar bir enzimi hedefler. Bu enzim florokinolonlar tarafından saldırıya uğradığında DNA hasarı meydana gelir buna SOS tepkisi denir. DNA onarım mekanizmaları fazla mesaiye döner. Ancak bunlar doğal olarak hataya eğilimli oldukları için hücrede genel mutasyon hızı artar. Antibiyotik tepkisinin bir parçası olarak hücreler, uzadıkları ancak kırılan DNA’larını toplayana kadar bölünmedikleri, filamantasyon olarak bilinen bir işlemden de geçebilirler.

Princeton araştırmacıları, zaman atlamalı mikroskopi kullanılarak sert, seyrek, persistan E. coli’nin flüorokinolon antibiyotik ofloksasine maruz kaldıklarını izledi. Bazı durumlarda dramatik bir şekilde bu antibiyotik basma aşamalarından geçti. Brynildsen: “60 mikrondan uzun veya normal uzunluğunun 30 katı olan bir persister gördük. Bu yüzden persisterin DNA’sının tedaviden mahrum olduğu oldukça açıktı.” dedi.

Aşırı hayatta kalma tepkisi sonuçta karşılığını verdi. Hücre duvarı oluşumunun engellenmesi veya diğer biyomoleküllerin sakızlanması da dahil olmak üzere bazı terbiyecilerin soyları, antibiyotiklere karşı tamamen farklı etki mekanizmaları ile direnç göstermeye devam etti. Brynildsen: “Genellikle bir antibiyotik kullanıldığında söz konusu ilaca karşı direncin ortaya çıkması endişesi vardır. Çalışmamızda gördüğümüz gibi diğer antibiyotik sınıflarına karşı direnci hızlandırmak çok daha kötü bir senaryodur. Çünkü tedavi seçeneklerinizi daha da sınırlandırır.” dedi.

 

Çeviri: Abdullah Akpur

Kaynak: https://phys.org/news/2019-04-bacteria-alternate-path-antibiotic-resistance.html

0 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
15 + 5 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.