Bakterilerle mücadelede antibiyotikler neden başarısız oluyor?
Antibiyotiklerin etkisine karşı bağışık olan bakteriler, dünya çapındaki tıbbi araştırma toplulukları için birincil endişe haline geldi. Yeni bir çalışma, en güçlü ilaçların bazıları karşısında bu “süper böcekleri” neyin dirençli kıldığını araştırıyor.
Sadece son zamanlarda Tıbbi Haberler Bugün, tüm dünyada beklenmedik bir hızla yayılan süperböceklerin sürekli büyüyen krizini vurgulayan bir çalışma sunduk.
Bu çalışmanın yazarları, bakterilerin kendilerini bu kadar etkili ve bu kadar hızlı bir şekilde "zırhlandırmaya" devam ederse, antibiyotiklerin yakında onlara karşı tamamen etkisiz hale gelebileceği konusunda acımasız bir uyarı yayınladılar.
Bu nedenle, bu mikroorganizmaların daha önce onlara karşı çalışabilen ilaçları tam olarak nasıl savuşturabileceğini anlamak son derece önemlidir. Bu bilgi, inatçı bakteriyel enfeksiyonlarla savaşmak için daha güçlü tedaviler geliştirmenin ilk adımı olacaktır.
Yeni bir çalışmada, Kanada Hamilton'daki McMaster Üniversitesi'nden bir fizikçi ekibi, bakterilerin dirençli hale geldiklerinde antibiyotikleri neyin itmesine izin verdiğini belirledi.
Mekanizma basit olsa da, son derece hassas teknoloji sayesinde araştırmacılar ilk kez araştırıyor ve tam yerini belirleyebiliyor.
Baş çalışma yazarı Prof. Maikel Rheinstädter ve meslektaşları bulgularını derginin Doğa İletişim Biyolojisi bugün yayınlandı. Araştırmacılar, keşiflerinin bilim insanlarının enfeksiyonları tedavi etmek için daha etkili ilaçlar tasarlamasına yardımcı olabileceğine inanıyor.
Prof. Rheinstädter, “Orada çok, çok sayıda bakteri ve pek çok antibiyotik var, ancak bunların çoğu için geçerli olan temel bir model önererek, direnci daha iyi nasıl önleyeceğimizi ve öngöreceğimizi çok daha iyi anlayabiliriz” diyor Prof.
Mikromekanizmaları anlama ihtiyacı
Araştırmacılar, inatçı bakterilerin güçlü antibiyotikleri nasıl uzak tutabildiklerini anlamak için, bu ilaçlardan birinin bakteri zarına girmesine ve işini yapmasına izin veren mekanizmayı ayrıntılı olarak inceledi.
Bu çalışma için araştırmacılar, doktorların menenjit ve idrar yolu, göz ve kan enfeksiyonlarının tedavisinde kullandıkları bir antibiyotik olan polimiksin B'ye yöneldi.
Araştırmacılar, bu özel ilacı seçtiklerini açıklıyorlar çünkü eskiden ilaçlara dirençli olan bakterilere karşı işe yarayacak tek antibiyotikti. Bununla birlikte, birkaç yıl önce, Çin'den bir uzman ekibi, bir bakteri geninin bu mikroorganizmaları polimiksinlere karşı bağışık hale getirebileceğini keşfetti.
İlk yazar Adree Khondker, "Bu bakterinin özellikle bu ilacı nasıl durdurduğunu öğrenmek istedik," diyor ve ekliyor: "Bunu anlayabilirsek, daha iyi antibiyotikler tasarlayabiliriz."
Araştırmacılar, bakteri zarını analiz etmeyi mümkün kılan özel, hassas araçlar kullandılar. Bu araçlar, tek bir saç teli genişliğinin yaklaşık milyonda biri kadar boyutlarda tek tek molekülleri bile yakalayan son derece yüksek çözünürlüklü görüntüler oluşturdu.
Khondker, “Bakteri hücresini alır ve bu ilacı eklerseniz, duvarda delikler açılarak bir delici gibi davranarak hücreyi öldürür” diye belirtiyor. "Ancak, ilk etapta bu deliklerin nasıl oluştuğu konusunda pek çok tartışma vardı."
Dirençli bakterilere ne olur?
Antibiyotiğin bakteri zarına nüfuz etme mekanizması şu şekilde çalışır: Negatif yüklü bakteri, pozitif yüklü ilacı otomatik olarak "çeker".
Ancak bu gerçekleştiğinde, bakteri zarı antibiyotiğe karşı bir bariyer görevi görerek antibiyotiğin bakterinin iç kısmına ulaşmasını engellemeyi amaçlar. Normal şartlar altında bu etkisizdir çünkü membran antibiyotiğin içinde “delik açması” için yeterince incedir.
Bununla birlikte, ilaca dirençli bir bakteri söz konusu olduğunda, araştırmacıların en son teknolojisi, zarın daha sert ve nüfuz etmenin çok daha zor hale geldiğini ortaya çıkardı. Dahası, bakterinin negatif yükü zayıflar, bu da antibiyotiğin yerini bulması ve ona "yapışması" için daha zor olduğu anlamına gelir.
Khondker'ın da belirttiği gibi, "İlaç için, Jello'yu kesmekten kayayı kesmeye geçmek gibi."
Araştırmacılar, bir araştırma ekibinin ilk kez bu değişiklikleri kesin olarak saptayabildiğini vurguluyor.
Bu mekanizma hakkında pek çok spekülasyon yapıldı. Ancak ilk defa, zarın daha sert olduğunu ve sürecin yavaşladığını kanıtlayabiliyoruz. "
Prof. Maikel Rheinstädter
