Bakterilerde Antibiyotik Direnci ve Mekanizması

Bakteriler, tek hücreli ve birçok ortama uyum sağlayabilmesi ile bilinen mikroskobik canlılardır. Bu canlıların çok hızlı üreyebilme özellikleri onlara hızlı mutasyon geçirebilme özellikleri sağlamakta ve bu mutasyonlar antibiyotiğe karşı direnç gösterme kapasitelerini arttırmaktadır. Antibiyotik direnci geliştiren bakteriler, 21. yüzyılda  Dünya Sağlık Örgütü (WHO) tarafından halk sağlığını tehdit eden en önemli üç unsurdan biri olarak gösterilmiştir. Bugünkü yazımızda ise sizlere, bakterilerde gözlenen antibiyotik direncinden ve bunun temel mekanizmasından söz edeceğiz.

Bakteriler, genel olarak hızlı üreme ve evrilme özelliğine sahiptirler. Bu özellik onlara değişen ortam koşullarına adapte olma özelliği kazandırmaktadır. Bunun en güzel örneği ise antibiyotik direnci geliştirebilmeleridir. Dirence sahip olan bakteriler, dirençsiz kalan bakterilere göre avantaj sağlar ve zamanla antibiyotik içeren ortamda sadece dirençli bakterilerin varlığı gözlenir. Bu sebepten antibiyotik verilen hastaların tedavi süresinde uzamalar, bazı zamanlarda ise ölümler gözlenebilmektedir. Gereksiz antibiyotik kullanımının önüne geçilmemesi durumunda, ileride antibiyotik tedavisinin işe yaramaması durumu söz konusu olabilir.

Antibiyotik Direncinin Genetik Temeli

Bakterilerde gözlenen antibiyotik direnci temel olarak iki sebepten ortaya çıkmaktadır. Bunlardan ilki mutasyonlardan kaynaklanan direnç, bir diğeri ise bakteriler arası yatay gen transferidir.

1. Mutasyonlardan Kaynaklanan Antibiyotik Direnci: Antibiyotiğe karşı direnç gösteremeyen bakterilerin bulunduğu bir ortama antibiyotik verildiğinde bazı bakterilerin ilacın aktivitesini etkileyen genlerinde mutasyonlar gözlemlenir. Böylelikle antibiyotiğe karşı dirençli popülasyonun zamanla baskın olduğu ve dirençsiz olanların ortamdan elendiği gözlemlenmiştir. Bu mutasyonlar çeşitli mekanizmalar ile bakterilerin antibiyotiğe karşı direnç kazanmasını sağlamaktadır.

Bu mekanizmalardan başlıcaları :

• Bakteriler hücre zarının geçirgenliğini değiştirerek antibiyotiğin alınımını engeller,
• Antibiyotiğin bakteri içine girmesi ile, edinilen mekanizmalar sayesinde antibiyotiğin hücreye zarar vermeden hemen dışarı atılması sağlanır,
• Bazı enzimatik aktiviteler sayesinde hücre içine giren antibiyotiğin parçalanması sağlanır,
• Antibiyotiğin hedefini değiştirerek ( örneğin hedefin bağlanacağı reseptörlerin değişimi) antibiyotiğin uzun süre hücreye etkisine izin verilmez.

Mutasyonlar sonucu ortaya çıkan bu mekanizmalar sayesinde bakteriler antibiyotiklere karşı direnç sağlamaktadır.

1. Yatay Gen Transferi: Bazı bakterilerde mevcut olan antibiyotiğe karşı direnç genleri belirli mekanizmalar ile bir bakteriden diğerine aktarılabilmektedir. Bunun sonucunda ortamda bulunan bakteriler daha hızlı bir şekilde direnç kazanmakta ve belirlenen dozdaki antibiyotik tedavisi etkisiz hale gelmektedir. Bunun yanı sıra bakteriler arasındaki bu genetik değişim, antibiyotik direncinin insandan insana yayılmasında da büyük rol oynamaktadır. Genel olarak bakteriler bu direnci üç yol ile kazanmaktadırlar.

Bunlar:

• Transformasyon: Bakteri ortamda bulunan yabancı DNA’yı içine alarak genomunun bir parçası haline getirebilir,
• Transdüksiyon: Yabancı DNA’nın bakteri içine viral yol ile girmesi ile, bu DNA bakterinin genomuna entegre edilir,
• Konjügasyon: İki bakteri arasında pilus oluşumu ile gözlenen gen aktarımıdır. Sağlık kuruluşlarında genellikle gözlenen antibiyotik direnç geninin aktarımı bu yol ile gerçekleşmektedir.

Antibiyotik Direncinin Önüne Nasıl Geçilir ?

Uygun olmayan antibiyotik kullanımı bazı durumlarda bakterilerin birden fazla antibiyotiğe karşı direnç göstermesine sebep olmakta, ve geliştirilen tedavilere yanıt alınamamaktadır. Bu sebepten uygulanacak olan antibiyotik tedavisinin özenle oluşturulması gerekmektedir. Ayrıca antibiyotiğe karşı direnç, bakterilerin evrimsel süreci göz önüne alındığında, gelecekte de değişen mekanizmaları ile var olacağı düşünülmektedir. Bu yüzden değişen mekanizmalara uyum sağlamak için mevcut mekanizmalarla savaşabilecek yeni antibiyotikler üretilmesi çok büyük önem taşımaktadır. Son olarak, hekimler tavsiye etmediği sürece kesinlikle antibiyotik kullanılmamalı veya hekimin önerdiğinden farklı bir antibiyotik kullanımına başvurulmamalıdır.

 

Utku GÜRS

 

Kaynaklar;

1. Munita, J. M., & Arias, C. A. (2016, April). Mechanisms of Antibiotic Resistance. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4888801/.

1. Woodford, N., & Ellington, M. J. (2007, January). The emergence of antibiotic resistance by mutation. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17184282.

1. DAŞ, Y. K., & ATMACA, E. (1970, January 1). Antibiyotik Direncinin Önlenmesi İçin Yapılması Gerekenler ve Çözüm Önerileri. Retrieved from https://www.turkiyeklinikleri.com/article/en-antibiyotik-direncinin-onlenmesi-icin-      yapilmasi-gerekenler-ve-cozum-onerileri-71896.html.