Home � Bilim

Bakterilerde gelişen antibiyotik direnci

 

 


   Bakterilerde antibiyotiklere veya böceklerde DDT gibi ilaçlara direnç gelişimine sebep olan evrimsel değişimler, evrim karşıtlarının iddia ettiği gibi canlıya zararlı değil, faydalıdır. Bunların birçoğu da var olan değil, sonradan evrilerek kazanılan özelliklerdir.


   Fleming’in Penisilin’i keşfetmesinden (1929) bu yana patojen bakterilerin yol açtığı zatürre, belsoğukluğu, tüberküloz vb hastalıkların tedavisinde antibiyotiklerden faydalanılmaktadır. Antibiyotikler, bakterileri öldürerek veya üremelerini durdurarak etki eder, fakat hastaya zarar vermez. Antibiyotiklerin keşfi tıp dünyasında çığır açmış, hastalıklarla savaşımıza yepyeni bir yön vermiştir. Ancak kullanılmaya başlanmalarından sonra bakterilerin bu antibiyotiklere direnç geliştireceği hiç hesaba katılmamıştır. Bu ilaçların hızla üretimi, yaygınlaşması ve kullanım alanlarının artmasıyla, bakteriler de kendi yaşamlarını devam ettirebilmek adına genetik mekanizmalar yoluyla çeşitli önlemler geliştirmiştir. 

 

Bakterilerin antibiyotik direnci kazanmasında farklı genetik mekanizmalar rol oynar:

 

  • Bakteri kromozomunda oluşacak bir mutasyon, en sık rastlananlardan biridir. Mesela bakterinin hücre duvarında yer alan proteinin geninde meydana gelen bir mutasyon, antibiyotiin bu proteine bağlanmasına ve etkisini göstermesine engel olur. Proteinin işlevine bir zararı olmayan bu mutasyon, onu antibiyotikten koruyarak bakteriye yaşamsal değeri olan bir katkı sağlamış olur.
  • Kimi bakteriler ise daha önceden sahip oldukları direnç genlerini, antibiyotiğin varlığında harekete geçirirler. Bu genler, genelde bakterilerin içinde yuvarlak DNA halkaları olan plazmid yapılarında taşınır ve bu plazmidlerin diğer bakterilere aktarımı, bakteri dünyasında olağandır.
  • Virüsler, bu direnç genlerini bakteri genomuna sokabilir.

 

   Yapılarında barındırıkları β-Laktam halkası nedeniyle beta laktam antibiyotikler (Penisilinler, Monobaktamlar, Sefalosporinler, Karbapenemler) olarak sınıflandırılan ilaç grubu, bakterinin hücre duvarı sentezini durdurarak etki eder. Ancak bakteriler, antibiyotiğin β-Laktam halkasına saldırarak onun etkisini yok eden, β-Laktamaz isimli bir grup enzim üretmiş ve böylece ilaca dirençli hale gelmiştir. Enzimi kodlayan genlerde meydana gelen mutasyonlar, bakteri için hayati önem taşıyan bir kazanım sağlamıştır. İlgili antibiyotiklerin tedavide kullanılmaya başlanmasıyla, daha önce bu enzimlere sahip olmayan bakteriler de bu enzimleri üretmeye veya kullanmaya başlamış, doğal seçilimin devreye girmesiyle de kısa zamanda popülasyonda baskın hale gelmişlerdir. Bu sorunun üstesinden gelebilmek için, ilaçların yapısına β-Laktamaz inhibitörleri (klavulanik asit, sulbaktam, tazobaktam) eklenmesi gerekmiştir. 

 


Penisilin (üstte) ve sefalosporinlerin (altta) nüve yapısı. Kırmızı ile işaretli kısım, β-laktam halkasıdır.


   

   Dirençli bakteriler, yeni kazandıkları direnç genlerini genetik mekanizmalar sayesinde diğer bakterilere de aktarabilirler. Birden fazla direnç geni taşıyan organizmalar, süper bakteriler (çok sayıda ilaca dirençli [MDRbakteriler) olarak adlandırılırlar. Bunlardan bazıları:

 

MRSA - Metisilin dirençli S.aureus 

VRE - Vankomisin dirençli enterokok

ESBL'ler - Genişlemiş spektrumlu beta laktamazlar (Sefalosporin ve Monobaktamlar’a dirençli) 

PRSP - Penisiline’e dirençli Streptococcus pneumoniae

 

   Yani bakteriler, direnç geliştirmek için birçok imkandan faydalanır. Antibiyotik direncinin gelişmesi, mükemmel bir doğal seçilim örneğidir. İlaçların aşırı ve kontrolsüz kullanımı (örneğin, her burun akıntısında antibiyotiğe sarılmak) hassas bakterileri öldürürken, az sayıdaki dirençli bakterinin hayatta kalmasına ve zamanla bakteri popülasyonunda bu dirençli bakteri nüfusunun artmasına sebep olur. Yapılan çalışmalarda görülmüştür ki, bakteriler eninde sonunda her antibiyotiğe direnç geliştirir (Neu, 10992). Bir bakteride evrilen bu direnç, genetik mekanizmalar sayesinde hızla diğer bakterilere de yayılır.

 

   Belsoğukluğu gibi kimi hastalıklarda, tedavi için 1970’lerden itibaren her 3-4 senede bir yeni bir antibiyotik kullanımı gerekli olmuştur. Belsoğukluğuna sebep olan Neisseria gonorrhoeae bakterisi, yeni gelen her antibiyotiğe zamanla direnç geliştirmiştir. 1960’larda penisilin ve ampisilin, pek çok belsoğukluğu vakasını karşı etkiliydi. Bugün ise, ABD’de bu belsoğukluğu bakterilerinin %24’ünden fazlası antibiyotiklerden en az birine karşı, Güneydoğu Asya’dakilerin ise %98’i penisiline karşı dirençlidir.

 

   2. Böceklerde DDT gibi ilaçlara karşı kazanılan bağışıklık, ayrıntılarda fark gösterse de, temelde bakterilerle aynı aşamalardan geçer. Yani burada da yine, doğal seçilime örnek oluşturan bir durum yaşanır. Dış etki sonucu avantajlı duruma geçen bireyler, hızla çoğalarak popülasyonda baskın hale gelir, ilaçla ölen böceklerin yerini alır. Genetik mekanizmaları bakterilerle tamamen aynı olmasa da, bu etkiyi yaratan da yine faydalı mutasyonlardır.

 

   3. Bu değişimlerin mekanizmaları, evrim kuramında ortaya konan şablonla birebir uyum içerisindedir. Sadece terimlerle ilgili karmaşadan yola çıkarak ve sözcük oyunları yaparak bu süreçlere başka anlamlar yüklemeye çalışmak, toplum sağlığını ilgilendiren böylesine önemli bir tıbbi konuda insanları yanlış yönlendirmekten başka bir şey değildir. Bugün bildiklerimiz ve hastalıklarla savaşmamızda bize yol gösteren en önemli veriler, evrim kuramından gelmektedir. Bakteriler her geçen gün yeni geliştirilen ilaçlara direnç geliştirmektedir. Hastalıklarla mücadeledeki başarımız, evrim mekanizmaları hakkında bildiklerimize ve bu konuda yapılacak olan yeni keşiflere bağlıdır.

 

 

  • Mikroevrim ve makroevrim konularına ışık tutan yukarıdaki videoya ek olarak, konuyu iyice kavramak için şu videoyu da izlemenizi öneriyorum.
  • Faydalı mutasyonlarla ilgili çok daha kapsamlı bir yazıya buradan ulaşabilirsiniz.

 

 

Kaynaklar:

1. Harun Yahya Safsatası ve Evrim Gerçeği kitabındaki ilgili bölüm, Boğaziçi Ü. Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü-Mehmet Doğan; Bilim ve Gelecek Kitaplığı (s.214)

1.1. Stearns, S. C, Evolution: an introduction, Oxford University Press, New York, 2005.

2. Drawz, S. M.; Bonomo, R. A. (2010). "Three Decades of β-Lactamase Inhibitors". Clinical Microbiology Reviews, 10.1128/CMR.00037-09

3. Işın Akyar; Süper Bakteriler İçin Antibiyotik Arayışı, Acıbadem Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi. Cilt: 1. Sayı: 2. Nisan 2010 

4. Evrimi Anlamak sitesi

 

 

 

 


Comments (2) -

serkan
Turkey serkan said:

Sizin derdiniz başka,bilim ve gerçekler değil,birkaç saf,cahil veya kötülüğe eğimli insanı kandırmaya çalışmak.Sahtekarlıktan kazancınızı ve kaybınızı iyi hesaplayın derim.

Admin
Turkey Admin said:

Bilimsel bir itirazın varsa yaz, yoksa susmayı ve gerçekleri dinlemeyi bileceksin arkadaşım. Öyle fasaryadan "sizin derdiniz şu bu.." yazmayla olmuyor bu iş. Antibiyotiklere direnç geliştiren bakterileri engellemeye çalışan ve insanlığın iyiliği için çabalayan bilim insanları ve bilimsel kuramlar kötü, bir tek siz dindarlar iyisiniz değil mi? Biraz mantıklı şeyler yazın bari.

Add comment




  Country flag
biuquote
  • Comment
  • Preview
Loading