royaltystockphoto / Shutterstock

Antibiyotik direnci hızla yayılıyor bütün dünyada. Enfeksiyöz bakteriler belli bir şekilde mutasyona uğradıktan sonra çoğaldıklarında, en güçlü ilaçlara bile dirençli hale gelebilirler. Ancak araştırmalar, antibiyotik direncinin yayılabileceği konusunda endişe verici bir alternatif yol ortaya çıkardı: diğer canlı bakterilere karşı direncini geçen bir organizma.

Haziran ayında, São Paulo'dan 2012 yaşındaki bir adam, sayısız problemle kendini hastanede buldu. Deri kanseri teşhisi yanında, ölümcül bakteri enfeksiyonu geçirebileceği söylendi. Doktorlar onu kemoterapi ve antibiyotik tedavisi üzerine yerleştirdi ve bakteri öldürme tedavisi işini yaptığını söyledi. Fakat bir ay içinde mikrop kaynaklı ateş geri döndü.

Hasta, iyi bilinen süper kabarcıklı MRSA (metisiline dirençli) sözleşmesi yapmıştı. Staphylococcus aureus). Böylece sağlık ekibi “son savunma hattı” antibiyotiklerinden birine döndü. güçlü bileşik vankomisin. Bu MRSA suşu başlangıçta vankomisine karşı doğal bir savunmaya sahip değildi, ancak o yıl Ağustos ayına kadar dayanımı artarak tedaviyi etkisiz hale getirdi.

Bilim adamları olur sonra ortaya çıkarmak basit bir mutasyonla direnç elde etmek yerine, MRSA'nın yerine çok büyük miktarda yeni DNA hediye edilmişti. Bu bağışlanmış genetik kod dizisi içerisinde bakterileri antibiyotiğin yıkıcı çalışmalarından koruyacak proteinlere yönelik talimatlar vardı. MRSA'ya kazanan bir el verildi, fakat bu DNA nereden geldi?

Keşfet Enterococcus faecalis. Bu hata tipik olarak bağırsaklarımızda mutlu bir şekilde yaşayan ve zarar vermeyen ortak bir bakteri (“iyi bakterilerimizden biri”) olarak tanımlanır. Sindirim sistemimiz trilyonlarca tek hücreli organizmaları barındıran mikrobiyal aktivite kovanıdır. Sözde mikrobiyom bir korumak için son derece önemlidir. sağlıklı insan bağırsağı, ama aynı zamanda faecalis gibi böceklerin uğursuz tarafını bastırmaya yardımcı olur.

Zayıflamış bağışıklık sistemi olan hastalar antibiyotik tedavisi gördüklerinde, bu istenmeyen taraf gelişebilir. Antibiyotik verildiğinde, doğal olarak savunmasız tüm bakterileri ayırt etmeden temizlerler ve bazen dost canlılarının çoğunun bağırsak mikrobiyomlarını temizlerler. Fakat faecalis kendinden donanımlı DNA'sında bulunan doğal direnç mekanizmalarından oluşan bir cephaneyle, çoğunlukla hayatta kalmasını sağlar.

Çevresinde baskıcı komşular veya onları kontrol altında tutabilecek bir bağışıklık sistemi olmadığından, faecalis ve dirençli akranları çoğalır ve büyür, bağırsakların yeni mülklerine taşınmak için mutlu bir şekilde bölerler. Ve çok geçmeden dirençli ve hastalığa neden olabilecek komşularıyla yakın temas halindedirler.

Bilgi değiştirme

İnsanlar bir araya geldiğinde, sıklıkla fikirleri dil aracılığıyla paylaşıyoruz. Ancak bakteriler bir araya geldiklerinde DNA kodlu talimatlarla bilgi alışverişinde bulunabilirler. Bu bilinir yatay gen aktarımıDNA kopyaları bir hücreden diğerine taşınır. Ne yazık ki, E. faecalis ve süper uyruklu vatandaşları, paylaşabilecekleri en iyi bilgilere ve onlara izin veren bilgilere sahiptir. hayatta kalmak antibiyotik.

Fakat faecalis, evrimsel yolculuğunda bir adım daha ileri giderek antibiyotik direncinin en büyük satıcılarından biri haline geldi. Bakterilerin, istenmeyen genetik kodlara karşı kendilerini korumak için kullandıkları bir savunma mekanizması, bilim adamlarının şu anda bir yol olarak kullandıkları CRISPR-cas9 sistemidir. DNA düzenlemek. Sistem, bakterilerin viral DNA'yı ve diğer potansiyel olarak tehlikeli genetik kodları zarar vermeden önce parçalara ayırması için bir araç olarak ortaya çıkmıştır.

E. faecalis bir kere önemli CRISPR-cas9 sistemini barındırıyordu, ancak şaşırtıcı bir şekilde savunma mekanizmasını feda etti, böylece her türlü DNA hücrenin duvarları içine girip kalabilecekti. Bu riskli bir stratejiydi, ama sonuçta, fecalilerin genetik bilgi alanlarını kazanması ve sonradan geçmesi için gerekli olan araçların kilidini açmaya değdi. Faecalis'in bahşettiği bu kazanç-değişim tasarımındaydı. MRSA üzerine vankomisin direnci.

Antibiyotik direnci, ciddi enfeksiyonları tedavi etme yeteneğimizi tehdit ediyor. Titikul B / Shutterstock

Antibiyotikler modern tıpta kritik bir rol oynamaktadır. Rutin olarak enfeksiyöz hastalıkları tedavi etmek için kullanılırlar, ameliyattan sonra önleyici şekilde uygulanırlar ve dünya genelinde ortalama yaşam beklentisinin artmasına katkıda bulunurlar. Bu da antibiyotik direncinin üstesinden en acil konular Bugün türümüzün karşılaştığı yer. Yine de, faecalis gibi bakterilerde, bilim adamları, gelişmiş antibiyotik direnci ile ortaya çıkan tehlikeyi arttırmak için toplanan mikropları keşfettiler.

Bu anlama yapar E. faecalis çok önemli. Yine de mikropların doğal, içsel direncinin çoğu gizemle kaplanmış olarak kalır. Sinir bozucu bir şekilde, faecalis çoğu zaman antibiyotiklerle karşı karşıya kaldığında koluna kadar bir as verir. Örneğin, ayrılmaz bir DNA parçasını silersek, örneğin, faecalis'in, aynı rolü yapabilecek başka bir DNA bölümü olduğunu ve ne olursa olsun antibiyotik direnci sağladığını görüyoruz. Ancak, hangi DNA parçalarının genetik destek planları olduğunu ve hangilerinin olmadığını henüz tam olarak bilmiyoruz.

Herhangi bir yedeği olmayan bir DNA parçası ideal bir ilaç hedefi olacaktır. Neyse ki, laboratuardaki bu hayati parçaları, DNA segmentlerini aşamalı olarak silerek tespit edebiliyoruz. Birer birer her silme, genetik kodun kilit bölümlerini belirlemeye bir adım daha yaklaşmamızı sağlayacak. E. faecalis hayatta kalmak. Bu bize, güverteyi bu avantajlı fırsatçı patojene karşı lehimize istifleyebileceğimize ve sonunda dağıtıcıyı oyundan çıkarabileceğimize emin oluyor.

Yazarlar Hakkında

Sali Morris, Doktora adayı, University of Bath ve James S. Horton, Doktora adayı, University of Bath

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

books_health