Antibiyotik Direncine Karşı Umut: İstiridye Kanı Yeni Çözüm mü?
Mevcut antibiyotiklere dirençli süper böcekler dünya çapında giderek büyüyen bir sağlık sorunudur. Küresel olarak her yıl yaklaşık beş milyon insan antimikrobiyal dirençli enfeksiyonlar nedeniyle hayatını kaybetmektedir.Antimikrobiyal dirençli enfeksiyonların yıllık bilançosunun %70 oranında artması ve bugün ile 2050 arasında tahmini 40 milyon ölümün gerçekleşmesi beklenmektedir.
Bu durumun üstesinden gelebilmek için araştırmacıların yeni antibiyotikler ve mevcut antibiyotiklerin etkinliğini artıran ajanlar keşfetmesi gerekiyor.
Umut şaşırtıcı bir kaynaktan gelebilir: istiridye.
Bugün PLOS ONE’da yayınlanan yeni araştırmada, istiridye hemolenfinden (kana eşdeğer) izole edilen antimikrobiyal proteinlerin bir dizi enfeksiyondan sorumlu bazı bakterileri öldürebileceğini gösteriyoruz. Proteinler, geleneksel antibiyotiklerin sorunlu bakteri türlerine karşı etkinliğini de artırabilir.
Sağlam, dirençli bakteriler yaygın enfeksiyonlara neden oluyor
Pnömoni, genellikle Streptococcus pneumoniae’nin neden olduğu akciğerlerin akut bir enfeksiyonudur. Beş yaşın altındaki çocuklar arasında önde gelen ölüm nedenidir ve yaşlılarda hastaneye yatış ve ölümün yaygın bir nedenidir.
Bademcik iltihabı gibi üst solunum yolu enfeksiyonları da yaygındır. Aslında, çocuklara antibiyotik reçete edilmesinin en sık nedeni bunlardır.
Streptococcus pyogenes’in neden olduğu kalıcı deri ve boğaz enfeksiyonları, akut romatizmal ateş ve romatizmal kalp hastalığının gelişmesine yol açabilir.
Bu bakteriyel enfeksiyonların yüksek prevalansı ve antibiyotiklerin aşırı kullanımı, ilaca dirençli bakterilerin evrimine katkıda bulunmuştur. Bu da bu enfeksiyonların tedavisini zorlaştırmaktadır.
Biyofilm oluşumu sorunu daha da karmaşık hale getirmektedir.
Biyofilmler, yüzeylere yapışan ve kendiliğinden salgılanan bir maddenin içine gömülmüş milyonlarca bakteri hücresinden oluşan popülasyonlardır. Bakterileri konakçının bağışıklık sisteminden ve antibiyotiklerden korurlar. Neredeyse tüm bakteriyel enfeksiyonlar biyofilm içerir.
Bu nedenle, biyofilmleri engelleyebilen, bozabilen veya nüfuz edebilen yeni antibiyotik tedavileri çok değerlidir.
Richmond Nehri, Yeni Güney Galler’de su ürünleri yetiştiriciliğinden elde edilen Sydney kaya istiridyeleri. (Kirsten Benkendorff)
Yeni antimikrobiyal ajanların kaynağı olarak istiridye
Şu anda kullandığımız antibiyotiklerin %90’ından fazlası doğadan elde edilmektedir. Aynı durum, yeni geliştirilmekte olan antibiyotiklerin %65’inden fazlası için de geçerlidir.
Yeni antimikrobiyal ilaç arayışında araştırmacılar genellikle kendilerini savunmak için antimikrobiyal kimyasallar üreten organizmalara bakarak işe başlarlar.
İstiridyeler doğal deniz ortamlarında yüksek konsantrasyonlarda çeşitli mikroorganizmalara maruz kalırlar. Bu nedenle güçlü bağışıklık savunmaları geliştirmişlerdir. Örneğin, kendilerini enfeksiyondan korumak için büyük ölçüde antimikrobiyal proteinlere ve hemolenflerinde (kan) peptit olarak bilinen molekül dizilerine güvenirler.
Son birkaç on yılda yapılan araştırmalar, istiridye hemolenfinin antiviral ve antibakteriyel proteinler ve peptitler içerdiğini ortaya koymuştur. Bunlar bir dizi insan ve deniz patojenine karşı aktiftir.
İstiridyeler, diğer yumuşakçalar, bitkiler ve hayvanlarla birlikte, bulaşıcı hastalıkları tedavi etmek için geleneksel ilaçlar olarak uzun bir kullanım geçmişine sahiptir.
Geleneksel Çin tıbbında, istiridyeden elde edilen çeşitli preparatlar solunum yolu enfeksiyonu ve iltihaplı durumların semptomlarını tedavi etmek için önerilmektedir. İstiridyeler ayrıca binlerce yıldır Avustralya’daki yerli halkın sağlığında önemli bir rol oynamıştır. Bu durum ilaç keşfi için faydalı ipuçları sağlamaktadır.
Son araştırmamız, Sydney kaya istiridyelerinin (Saccostrea glomerata) hemolenfindeki antimikrobiyal proteinlerin Streptococcus spp. bakterilerini öldürmede özellikle etkili olduğunu doğrulamaktadır.
Proteinler ayrıca Streptococcus spp. biyofilm oluşumunu engellemede de etkili olmuş ve halihazırda oluşmuş biyofilmlere nüfuz edebilmiştir.
Sydney kaya istiridyesinden hemolenf çıkarılması. (Kate Summer)
Elimizdeki ilaçları güçlendirmek
Mevcut ilaçların daha iyi çalışmasını sağlamak amacıyla, bu ilaçlar giderek daha fazla antimikrobiyal peptit ve proteinlerle kombine edilmektedir.Bu peptidler ve proteinler bakteriyel hücre zarlarını bozarak geleneksel antibiyotiklerin hedeflerine daha kolay ulaşmasına yardımcı olabilir. Bu protein ve peptitlerin birçoğu aynı zamanda konakçının bağışıklık sistemini güçlendirerek tedaviyi daha da etkili hale getirebilir.
Sydney kaya istiridyesi hemolenf proteinlerini, piyasada bulunan farklı antibiyotiklerle birlikte bir dizi bakteriyel patojene karşı aktivite açısından test ettik. Çok düşük konsantrasyonlarda, proteinler antibiyotiklerin etkinliğini iki ila 32 kat arasında artırdı.
Sonuçlar özellikle Streptococcus spp., Staphylococcus aureus (“altın stafilokok” olarak da bilinir, ilaca dirençli deri ve kan dolaşımı enfeksiyonlarının başlıca nedenidir) ve Pseudomonas aeruginosa (kistik fibrozisli bağışıklık sistemi baskılanmış hastalar için önemli bir sorundur) için umut vericiydi. Sağlıklı insan hücreleri üzerinde de toksik etki görülmemiştir.
Sydney kaya istiridyelerinin hemolenf proteinleri, biyofilmlere gömülü Streptococcus spp. bakterilerini öldürebilmekte ve geleneksel antibiyotiklerin bir dizi bakteri türüne karşı etkinliğini artırabilmektedir. (Kate Summer)
Sırada ne var?
Genel olarak, istiridye hemolenf proteinleri antimikrobiyal bir tedavi olarak gelecekteki gelişim için umut vaat etmektedir. Biyofilmlere gömülü patojenleri öldürebilirler, geleneksel antibiyotiklerle sinerji içinde çalışabilirler ve toksik değildirler.
Bununla birlikte, hayvanlarda test ve klinik insan deneyleri de dahil olmak üzere daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.
Araştırma ve tıbbi kullanım için proteinlerin sürdürülebilir tedariki önemli bir husustur, ancak Sydney kaya istiridyelerinin ticari olarak mevcut olması buna yardımcı olmaktadır.
Bu çalışmanın sonuçları, ilaç ve akuakültür endüstrilerinin yeni ve daha etkili antibiyotiklerin geliştirilmesi konusunda araştırmacılarla işbirliği yapmaları için bir fırsat sunmaktadır.
Kaynak: https://www.sciencealert.com