Böcekler üzerinde yaşayan bakteriler yeni antibiyotikler sağlayabilir
Günümüzde kullanılan birçok antibiyotik, toprakta yaşayan bakterilerden geldi. Şimdi, son araştırmalar, böcekler üzerinde yaşayan bakterilerin, yaygın ilaca dirençli süper böceklerle savaşmada topraktaki bakterilere göre daha etkili olabileceğini ortaya koyuyor.
Wisconsin-Madison Üniversitesi'ndeki bilim adamları, böcekler üzerinde yaşayan mikropların antibiyotik aktivitesine ilişkin şimdiye kadarki en büyük ve en kapsamlı araştırmayı gerçekleştirdiler.
Yeni çalışmanın en önemli özelliklerinden biri, yeni bir antibiyotiğin keşfidir. Cyphomyrmex karınca, mantarları yetiştiren bir Brezilya türü. Araştırmacılar, bileşiği sifomisin olarak adlandırdı.
Laboratuvar testleri, sifomisinin diğer antibiyotiklerin çoğunu yenen mantarlarla savaşabileceğini gösterdi. Bileşik ayrıca, toksik yan etkilere yol açmadan farelerde bir mantar enfeksiyonunu tedavi etti.
Yakın zamanda Doğa İletişimi Ekip, bu bulgularla ilgili bir makalede, yeni antibiyotik eksikliğinin artan küresel antibiyotiğe dirençli enfeksiyon tehdidine katkıda bulunduğunu açıklıyor.
Yazarlar, "Sistematik değerlendirmemiz sayesinde, böcek mikrobiyomlarının yeni doğal ürünler için umut verici bir kaynak sunduğunu gösteriyoruz."
Yükselen antibiyotik direnci tehdidi
Antibiyotik direnci, bulaşıcı bakteriler, mantarlar ve diğer patojenler artık onları öldürmek için kullanılan ilaçlara yenik düştüğünde ortaya çıkar. Bunun yerine büyümeye devam ediyorlar.
Antibiyotiğe dirençli patojenlere bağlı enfeksiyonlar genellikle daha uzun hastanede kalış sürelerini ve doktorların daha fazla sayıda takip ziyaretini gerektirir. Ek olarak, tedaviler daha yüksek maliyete ve daha toksik yan etkilere sahip olma eğilimindedir.
2018'de Dünya Sağlık Örgütü (WHO), antibiyotik direncinin oluşturduğu küresel tehdidin ciddiyetini doğrulayan sürveyans verilerini yayınladı.
Veriler, dünya çapında en yaygın enfeksiyonlardan bazılarının ilaca dirençli hale geldiğini ortaya koyuyor.
Amerika Birleşik Devletleri'nde Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), antibiyotiğe dirençli bakterilerin en az 2 milyon insanı enfekte ettiğini ve her yıl 23.000 ölüme neden olduğunu tahmin ediyor.
Küresel antibiyotik direnci kriziyle ilgili temel bir endişe, boru hattındaki yeni ilaçların türlerinin ve sayısının tehdidin üstesinden gelmek için yeterli olmayacağıdır.
DSÖ, 2017 raporunda bu konudaki uyarılarını tekrarladı. Küresel ajans, klinik geliştirmedeki 51 antibiyotiğin çoğunun "mevcut antibiyotik sınıflarının modifikasyonları" olduğunu ve yalnızca kısa vadeli çözümler sunacağını belirtti.
Toprakta olduğu gibi böceklerde de bakteri sayısı
Günümüzde kullanılan çoğu antibiyotik türü Streptomyces bakteri, yaklaşık 400 milyon yıl önce evrimleşmeye başlayan büyük bir cins.
O dönem boyunca, Streptomyces türler evrim geçirmiş ve toprak ve böcekler gibi farklı habitatlara adapte olmuştur. Bakterinin ürettiği bileşiklerdeki kimya, farklı soylarını yansıtır.
Genetik çalışmalar göstermiştir ki, sadece bir tür Streptomyces Halihazırda antibiyotik olarak kullanılmakta olanlara benzer onlarca bileşiği potansiyel olarak üretebilir. Ek olarak, bakteriler çok sayıda "ilgili biyosentetik gen seti" içerir.
Bu nedenlerden dolayı bilim adamları yoğun bir şekilde çalışıyorlar Streptomyces antibiyotik direnciyle savaşmak için yeni ilaçlar keşfedecekleri beklentisiyle bakteriler.
Bununla birlikte, yeni çalışmanın yazarları, toprak bazlı yeni antibiyotik arayışlarına dikkat çekiyor. Streptomyces "Bilinen bileşikleri büyük ölçüde yeniden keşfedin." Ayrıca, hiçbir çalışmanın sistematik olarak mikrobiyomları araştırmadığını da belirtiyorlar. Bu yüzden, odaklanmayı seçtiler Streptomyces böceklerde.
Karıncalar, arılar ve sineklerden böceklere, güvelere, kelebeklere ve daha fazlasına kadar 2.500'den fazla böcek türü topladılar. Yaklaşık üçte biri ılıman iklime sahip bölgelerden, üçte biri tropiklerden ve geri kalanı Kuzey Kutbu gibi daha soğuk bölgelerden geldi.
Araştırmacılar, "geçerli varsayımın" aksine, Streptomyces türler toprakta en bol miktarda bulunur, bulguları bakterilerin böceklerde olduğu kadar bol olduğunu göstermektedir.
Böceklerden gelen bakteriler daha güçlüdür
Böcekler, test etmek için 10.000'den fazla bakteri türü üretti. Araştırmacılar ayrıca toprak ve bitkilerden gelen 7.000 suşu da inceledi.
Bunu, toplamda 50.000'den fazla denemeyi içeren çok güçlü, yoğun bir dizi test takip etti.
Ekip, her suşun ne kadar iyi olduğunu test etti. Streptomyces Metisiline dirençli süperböcek gibi ciddi zararlara neden olabilecek bazıları da dahil olmak üzere 24 farklı mikrop türünün büyümesini durdurabildi Staphylococcus aureus (MRSA).
Sonuçlar gösterdi ki Streptomyces böceklerden gelen suşlar, bulaşıcı bakteri ve mantarlarla topraktan veya bitkilerden gelen suşlardan daha güçlü bir şekilde savaşmayı başardı.
Ekip ayrıca farelerde daha umut verici bazı türleri test etti. Bu suşlar, bakteri ve mantar enfeksiyonlarını öldürmede çok etkiliydi ve sadece birkaçı toksik yan etkilere sahipti.
Araştırmanın başka bir bölümünde, araştırmacılar içinde buldukları bir antifungal bileşik olan sifomisine odaklandılar. Streptomyces Brezilya'daki bakteriler Cyphomyrmex mantar yetiştiren karınca.
Cyphomycin'in kimyasal yapısını analiz ettikten sonra, saflaştırdılar ve tedavi edebileceğini gösterdiler. Candida albicans farelerde. C. albicans Bağışıklık sistemi zayıflamış insanları yaygın olarak etkileyen bir mantardır. Bileşiğin ayrıca farelerde çok az toksik yan etkisi olduğu görüldü.
Bırakın böcekler 'maden araştırsın'
Ekip, böceklerin zengin bir yeni antibiyotik kaynağı olabileceğini görünce şaşırmadı. Böceklerin hayatta kalması, aynı zamanda gelişmekte olan patojenlerle savaşmaya yardımcı olan mikroplarla birlikte gelişmeye bağlıdır.
Araştırmacılar ayrıca, bakterilerin böceklerle birlikte evrimleştikleri için iki avantaj sunabileceklerine dikkat çekiyorlar. Birincisi, toksik olma olasılıkları daha düşüktür ve ikincisi, ilaca dirençli patojenlere karşı etkili olabilirler.
Bakteriyoloji profesörü ve çalışmanın kıdemli yazarı Cameron R. Currie, "Böcekler bizim için araştırma yapıyor" diyor.
O ve meslektaşları şu sonuca varıyor:
"Böceklerle ilişkili olma vaadi Streptomyces Yeni bir antimikrobiyal kaynağı olarak durgun antibakteriyel ve antifungal keşif boru hatlarını canlandırma potansiyeli var. "
