[SchrödingersCat]

Bakterilerde Antibiyotik Direncinin Nedeni

Bilim adamları ilk kez bakterilerin insan vücudundaki antibiyotikler tarafından tespit edilmemek için form değiştirebileceğini doğruladılar.

Tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu olan yaşlı hastalardan örnekleri inceleyen Newcastle Üniversitesi ekibi, antibiyotiklerin bakterilerdeki hücre duvarını hedef almasının nedenlerini tespit etmek için en gelişmiş teknikleri kullandılar.

Errington laboratuvarının araştırması, bakterinin “L-form değiştirme” olarak bilinen hücre duvarı olmadan hayatta kalma kabiliyeti hakkındaki düşünceleri Nature Communications'da yayınlandı.

Dünya Sağlık Örgütü, antibiyotik direncini bugün küresel sağlık, gıda güvenliği ve kalkınmaya karşı en büyük tehditlerden biri olarak tanımladı.

Newcastle Üniversitesi'nden araştırmacı Dr. Katarzyna Mickiewicz şöyle dedi: Bu duvarın, göz alıcı ve havalı ceket giyen bir bakteri olduğunu hayal edin. Bu onlara düzenli bir şekil verir (örneğin çubuk veya küre şekli gibi), güçlü kılar ve onları korur ama aynı zamanda özellikle insan bağışıklık sistemi ve penisilin gibi antibiyotiklere karşı da görünürlük sağlar. Antibiyotik kullanıldığında, bakterilerin oldukça düzenli duvarlı bir şekilden tamamen rastgele bir şekle değişebileceğini gördük. Ceketlerini saklıyorlardı. Bu yeni şekille, vücut bakterileri kolayca tanıyamıyor ve bu yüzden onlara saldıramıyor. Bunu antibiyotik de yapamıyor.

L-Formu: Yetersiz Ama Hayatta Tutar

Dr. Phillip Aldridge ve Dr. Judith Hall tarafından organize edilen bu araştırmada, Tyne Hastaneleri Vakfı’na bağlı Newcastle Freeman Hastanesi’ndeki klinisyenler ile işbirliği yapılarak örnekler alındı. Araştırmacılar, antibiyotik kullanıldığında (idrar yolu enfeksiyonu olan, penisilin veya hücre duvarını hedefleyen başka bir antibiyotik kullanan bir hastada olduğu gibi) bakterilerin, genellikle antibiyotiğin hedefi olan hücre duvarını kaybederek şekil değiştirme yeteneğine sahip olduğunu gösterdiler.

Bu videoda, antibiyotik gittikten sonra bakterilerin hücre duvarını yenilediği gözleniyor.

2018'de Errington ekibi, Cell'de yer alan bir yayında bağışıklık sistemimizin de L-form değişimini dengeliyebileceğini, ancak antibiyotiklerle tedavinin çok daha etkili olduğunu göstermişti. Mevcut çalışma, tipik olarak E. coli, Enterococcus, Enterobacter ve Staphylococcus gibi UTI'lerle ilişkili çeşitli bakteri türlerinin L formlarının, çalışmaya katılan 30 hastanın 29'unda tespit edilebildiğini göstermiştir.

L-formundaki bakteriler zayıf ve güçsüzdür ama bağışıklık sisteminden saklanarak hayatta kalabilirler.

Aynı zamanda araştırmacılar ilk kez videoyla şunu yakaladılar; idrar yolu enfeksiyonu olan bir hastadan alınan L-form bakteri, antibiyotik gittikten sonra hücre duvarını yeniden oluşturması sadece 5 saat sürdü. Ekip ayrıca şeffaf zebra balığı modelinde doğrudan bir mikroskopi ile L-form değiştirmenin sadece laboratuardaki yapay koşullarda değil tüm canlı
organizmalarda da mümkün olduğunu kanıtladı.

Dr. Mickiewicz şöyle açıkladı: "Sağlıklı bir hastada geriye kalan L formundaki bakterilerin, konakçılarının bağışıklık sistemi tarafından imha edileceği anlamına gelir. Fakat zayıf veya yaşlı bir hastada, örneklerimizde olduğu gibi, L-formundaki bakteriler hayatta kalabilir. Daha sonra hücre duvarlarını yeniden şekillendirebilirler ve hasta yine başka bir enfeksiyonla karşı karşıya kalabilir. Bu yenilenen idrar yolu enfeksiyonunun asıl nedeni olabilir.


"Doktorlar için bu, kombinasyon tedavisini düşünmek anlamına gelebilir yani hücre duvarına saldıran  bir antibiyotik ve daha sonra herhangi bir L-formunda bakteri için farklı bir tip (yani hücre zarınının içindeki RNA veya DNA'yı hedefleyen.)"

Teşhisi

Araştırma aynı zamanda L-form bakterilerin hastanede kullanılan geleneksel yöntemlerle tanımlanmasının ve teşhisinin zor olduğunu ortaya koymuştur.

Zayıf L-formundaki bakterilerin laboratuvar ortamında teşhislerinin kolaylaştırmak için özel bir ozmoprotektif tespit yöntemini destekliyorlar.

Ekip, tedavi gören hastalarda denemelerle araştırmayı sürdürecek.

[altnkurt]

Yeni geliştirilen bir şey değil ki bu. Zaten hücre duvarı dışındaki bir çok elemanı da hedef alan antibiyotikler mevcut. RNA istiyosan RNA, DNA istiyosan DNA hedefleyen, ribozom istiyosan ribozom hedefleyen onlarca çeşit antibiyotik var.