Antibiyotiğe Dirençli Mikroplar Dinozorların 450 Milyon Yıl Öncesine Dayanıyor

Massachusetts Göz ve Kulak, Harvard Antibiyotik Direnç Programı, MIT ve Harvard Ana Enstitüsü’nün yaptığı yeni araştırmaya göre, Enterococci olarak hastanede en çok bilinen bilinen ‘süper böcek’ in, 450 milyon yıl öncesine dayanan bir atası ortaya çıktı. 11 Mayıs 2017’de Cell dergisinde yayınlanan çalışma, hastanelerde modern antibiyotiğe dirençli enfeksiyonlara sebep olan patojenlerin evrim tarihini aydınlatıyor.

Antibiyotik direnci, günümüzde halk sağlığı için öncü olarak endişe yaratan bir durumdur. Çoğunlukla ‘süper böcek’ olarak adlandırılan bazı mikroplar, neredeyse tüm mikroplara karşı dirençlidir. Hastanede yatan hastaların yaklaşık %5’inin, kaldığı süre boyunca ortaya çıkabilecek enfeksiyonlarla savaşacağı düşünüldüğünde, bu husus endişe edicidir. Dünyadaki araştırmacılar bu konu için bir çözüm ararken antibiyotik direncinin kökeni ve evrimi hakkında bilgi edinmek, onları bilgilendirmeye yardımcı olacaktır.

MIT ve Harvard Ana Enstitü’deki Bakteriyel Genomik Grup Lideri Prof. Dr. Ashlee M. Earl, günümüz Enterococci genom ve davranış analizi ile en eski varoluşlarına geri dönmeyi başardıklarını ve bu organizmaların bugünkü haline nasıl dönüştüklerini gördüklerini ifade etti. ‘Mikrobun yaşadığı çevrenin nasıl yeni özelliklere sebep olduğunu anlamak, mikropların antibiyotiklerin, antimikrobiyal el sabunlarının, dezenfektanların ve mikropların yayılmalarını kontrol etmeye yönelik diğer ürünlerin nasıl uyum sağlayacağını öngörmemiz için yardımcı olabilir.’

Araştırmacıların bir araya getirdiği resim, hayatın başlangıcından beri bu şekildedir. Bakteriler yaklaşık 4 milyar yıl önce ortaya çıktı ve gezegen, deniz de dahil olmak üzere onlarla dolup taştı. Hayvanlar, 542 milyon yıl önce ilk kez Kambriyen Patlaması süresince denizde ortaya çıktı. Hayvanlar bir bakteri denizinde ortaya çıktığında, bakteriler içinde ve üzerinde yaşamayı öğrendiler. Bazı bakteriler, bağırsaklardaki sağlıklı mikropların bugün de yaptığı gibi, hayvanları korur ve besler; bazıları ise çevresinde yaşar, diğerleri ise hastalık yapar.  Hayvanlar yaklaşık 100 milyon yıl sonra toprağa sürünürken topraktaki mikropları da almışlardı.

Cell çalışmasının yazarları, hastanelerde bulunmayan türler de dahil olmak üzere tüm enterococci türlerinin kuruluk, açlık, dezenfektan ve birçok antibiyotiklere karşı doğal olarak dirençli olduğunu buldu. Enterococci normalde çoğunlukla bağırsakta yaşarlar. Çünkü muhtemelen dinozorlar da dahil olmak üzere karaya sürünen hayvanların -artık yok olmuş kara hayvanlarının- bağırsaklarında oldukları görülüyordu. Bu bakterilerin genomları karşılaştırıldığında, bunun gerçek olduğu kanıtlandı. Hatta, araştırma ekibi yeni hayvan türleri ortaya çıktığında yeni enterococci türlerinin de ortaya çıktığını bulmuştur. Bu çalışma, ilk kez araziye sürünmeden hemen sonra yeni tür hayvanlar ortaya çıktığında ve kitlesel yok oluşların ardından yeni tür hayvanlar ortaya çıktığında, özellikle de en büyük kitlesel yok oluş olan End Permian Extinction (Permiyen Sona Ermesi)’da (251 milyon yıl önce) ortaya çıktığını da kapsamaktadır.

Deniz hayvanlarından -örneğin balık-, bağırsak mikropları okyanusa atılır ve genellikle sudaki her bir damla başına yaklaşık 5.000 zararsız bakteri bulundurur. Deniz tabanına kadar gömülen mikroplarca zengin tortullar; solucanlar, kabuklu deniz hayvanları ve diğer deniz toplayıcıları tarafından tüketilir. Bunlar daha sonra balıklar tarafından yenir ve mikroplar besin zinciri boyunca iletilmeye devam eder. Bununla birlikte, karada bağırsak mikropları dışkı olarak atılır ve çoğu kez kururlar ve çoğu kez ölürler.

Ancak yalnız enterococci değil, bu mikroplar alışılmadık derecede kuruma ve açlığa karşı dayanıklıdır. Bu da karada ve dezenfektanların mikroplar için zorlaştığı hastanelerde iyi hizmet verir.

‘Günümüzde yüz milyonlarca yıl önce enterococci tarafından kazanılan genlerin, kurumaya ve hücre duvarlarına saldıran dezenfektanlara ve antibiyotiklere karşı dirençli olduğunu biliyoruz.’ diyor Kitlesel Göz ve Kulak üst düzey bilim adamı ve Harvard Enfeksiyöz Hastalıklar Enstitüsü Müdürü Prof. Dr. Michael S. Gilmore.

Araştırmanın ilk yazarı ve Gilmore ekibi için proje lideri olan Prof. Dr. Francois Lebreton’a göre ‘Bu çalışmanın hedefi, özellikle Enterococci’yi ortadan kaldıran yeni antibiyotikler ve dezenfektanlar tasarlamak ve hastanede yatan hastalar için oluşan tehdidi ortadan kaldırmaktır.’

Ayrıca, Doktor Earl, Gilmore and Lebreton’a ek olarak Cell yazarları MIT ve Harvard Ana Enstitüsü’nden Prof. Dr. Abigail L. Manson, Timothy J. Straub,  Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Jose T. Saavedra da çalışmaya dahildir.

Bu araştırma, Sağlık ve İnsan Hizmetleri Dairesi / Ulusal Sağlık Enstitüsü / Ulusal Alerji ve Enfeksiyon Hastalıkları Enstitüsü tarafından desteklenmektedir.

Kaynak: sciencedaily.com

Author

İnovatif Kimya Dergisi aylık olarak çıkan bir e-dergidir. Kimya ve Kimya Sektörü ile ilgili yazılar yazılmaktadır.