Bakteriler antibiyotiklerden kaçmak için nasıl 'tek gibi davranır'
Yeni araştırma yakınlaştırır Pseudomonas aeruginosa ilaca dirençli bakterilerin antibiyotiklerden kaçınmak için kullandığı bir stratejiyi ortaya çıkarmak. Bulgular, antibiyotiklerin daha etkili olmasına yardımcı olabilir.
Irvine, California Üniversitesi moleküler biyoloji ve biyokimya bölümünden Jean-Louis Bru, yeni çalışmanın ilk yazarıdır. Bakteriyoloji Dergisi.
Bru ve meslektaşları araştırma çabalarını, Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), öncelikle kistik fibrozlu insanlara saldıran bir bakteri türüdür.
Kistik fibroz, akciğerlerin olması gerekenden daha fazla mukus ürettiği kalıtsal bir solunum durumudur. Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 30.000 kişiyi etkiliyor.
P. aeruginosa sağlık hizmetlerinde de bulunur ve bakteri kirli su, toprak, eller, ekipman ve diğer yüzeyler yoluyla yayılabilir. Bakteri, pnömoniye neden olabileceği gibi, kanda veya vücudun diğer bölgelerinde postoperatif enfeksiyonlara da yol açabilir.
P. aeruginosa en tehlikeli bakteri türlerinden biridir.
Dünya Sağlık Örgütü (WHO) antibiyotik direnci olan halk sağlığı krizi bağlamında P. aeruginosa “öncelikli patojenler” listesinde - yani insan sağlığı için en tehlikeli olan 12 bakteri, çünkü doktorların genellikle onlarla savaşmak için kullandığı ilaçlara dirençli hale geldiler.
DSÖ, bu 12 bakteriyi "kritik", "yüksek" ve "orta" önceliğe ayırdı. P. aeruginosa karbapenem adı verilen antibiyotik grubuna karşı direnci nedeniyle kritiktir.
Sadece 2 hafta önce, Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC) de P. aeruginosa yüksek öncelikli patojenler listesine koyarak “ciddi bir tehdit”.
Bu daha geniş resimde, Bru ve meslektaşlarının yürüttüğü çalışma gibi araştırmalar, hem bakterilerin savunma mekanizmalarını anlamak hem de enfeksiyonlarla daha etkili bir şekilde mücadele etmek için çok önemlidir.
Bakteriler, "tek bir birleşik organizma" olarak hareket eder
Yeni çalışmada, araştırmacılar petri kaplarındaki bakterilerin büyümesini ve yayılmasını inceleyerek mukoza zarlarınınkine benzer bir ortam yaratarak P. aeruginosa kistik fibrozda gelişmek için.
Ekip burada, antibiyotiklerin ve bakteriyofajların, bakterilerin toplu olarak hareket etme yeteneği olan “kümelenme” üzerindeki etkisini test etti. Bakteriyofajlar, bakterileri içeriden enfekte eden ve onlara saldıran virüslerdir.
Antibiyotik gentamisin ile karıştırmak P. aeruginosa sürüleri, bakterilerin kendi özel bakterilerine sinyaller gönderdiğini, onları tehlike konusunda uyardığını ve bundan kaçınmalarını sağladığını ortaya çıkardı.
The Pseudomonas bakteriler bunu salgılayarak yapar Pseudomonas kinolon sinyalizasyon (PQS) molekülü, yazarları yazın. "Bu mekanizmalar, enfeksiyonu bir alt popülasyonla sınırlama genel etkisine sahiptir ve bu da genel popülasyonun hayatta kalmasını teşvik eder."
Danimarka'daki Kopenhag Üniversitesi veterinerlik ve hayvan bilimleri bölümünde yardımcı doçent olan ortak yazar Nina Molin Høyland-Kroghsbo, deneyler ve bulguları hakkında yorumlarda bulunun.
"Laboratuvarda, bakterilerin antibiyotikler veya bakteriyofajlarla" tehlikeli bölge "etrafında yüzdüğünü görebiliyoruz. Araştırmacı, eşlerinden gelen uyarı sinyalini aldıklarında, mikroskopta etraflarında düzgün bir daire içinde hareket ettiklerini görebilirsiniz ”diyor.
"Bakteriler için akıllı bir hayatta kalma mekanizması" diye devam ediyor. "Bakterilerin insanları enfekte ederken aynı kaçınma manevrasını kullandığı ortaya çıkarsa, bu bazı bakteriyel enfeksiyonların neden antibiyotiklerle etkili bir şekilde tedavi edilemediğini açıklamaya yardımcı olabilir."
“Bakteri popülasyonunun tamamının hayatta kalması için bakterilerin nasıl iletişim kurduğunu ve davranışını nasıl değiştirdiğini görmek bizim için oldukça etkileyici. Neredeyse tek bir birleşik organizma olarak hareket ettiklerini söyleyebilirsiniz. "
Nina Molin Høyland-Kroghsbo
Daha etkili antibiyotiklerin önünü açmak
Bağlantılı bir başyazıda Julia C. van Kessel, bulguların önemi hakkında yorum yaparak şunları söylüyor: P. aeruginosaStrese tepki olarak kaynaşma gibi bir grup davranışını etkileme yeteneği "benzersiz" bir bulgudur. Van Kessel, bu, çalışma yazarlarının "kolektif stres tepkisi" terimini kullanmalarına yol açtı.
Çalışma yazarları ayrıca, bulgularının antibiyotik direnci krizinin üstesinden gelmeye eninde sonunda yardımcı olabileceği yollar hakkında da yorum yapıyorlar.
Bulgular yararlı tedavilerin geliştirilmesine yol açmadan önce yapılacak daha çok iş olmasına rağmen, bir sonraki araştırma adımı bakterinin PQS sinyaline müdahale etmenin yollarını bulmak olacaktır.
Nina Molin Høyland-Kroghsbo, bulgular "ilk etapta uyarı sinyalinin gönderilmesini önlemek amacıyla uyuşturucu kullanımının yolunu [netleştiriyor]" diyor.
Araştırmacı, "Alternatif olarak, sinyalin diğer bakteriler tarafından alınmasını engelleyebilecek maddeler tasarlayabilirsiniz ve bu, potansiyel olarak antibiyotikler veya bakteriyofaj virüsleri ile tedaviyi daha etkili hale getirebilir" diye ekliyor.
“Bu tür bakterilerle enfeksiyonlar, birçok hastaneye yatış ve ölümle birlikte dünya çapında büyük bir sorundur. Bu nedenle, bu bakterilerle savaşmak için potansiyel olarak kullanılabilecek yeni bilgilerle katkıda bulunabildiğimiz için gerçekten mutluyuz. "
Nina Molin Høyland-Kroghsbo
