Bilim insanları, bakterilerin onlarca yıl öncesine kıyasla çok daha hızlı ve farklı değişim gösterdiklerini ve antibiyotiklere karşı kazandıkları direncin ciddi ölçüde artmış olabileceğini belirtti.
Bu görüş halen bir hipotez aşamasında olsa da, bakterilerde yaşanan mutasyonun, ilaçlara olan dirençlerini daha da artırabileceği ve patojenleri deşifre edilmesi çok zor ve çeşitli hale getirebileceği uyarısı yapıldı.
Genetik mühendisi Michael Gillings, Trends in Ecology and Evolution dergisinde yayımlanan araştırmada, “İnsan faaliyetleri bakteri evrimindeki esas hızda önemli bir değişim yaratıyor olabilir” yorumunda bulundu.
Avustralya’nın Macquarie Üniversitesi’nde akademisyen olan Gillings ve teknoloji Üniversitesi’nden meslektaşı Hatch Stokes, yaptıkları araştırmada antibiyotik kullanımın geldiği noktaya dikkat çekti:
“Dünya antibiyotiklerin baskınına uğramış durumda. Tüketilen ilaçlar insanlar tarafından veya tüketim ürünleri aracılığıyla kanalizasyona karışıyor. Burada, atık sürecinden etkilenmeden su döngülerine katılıyorlar. Aynı durum, hayvanlar tarafından tüketilen ilaçlar için de geçerli. ABD, hayvanlar için üretilen antibotiklerin yüzde 80’ini harcıyor. Antibiyotik zengini gübreler çiftliklerde kullanılıyor.”
Birçok alanda antibiyotiklerin kullanılması ve ilaçların doğaya karışması, baterilerin evrimlerinin çeşitlenmesine ve antibiyotik dirençlerinin alarm veren bir seviyeye ulaşmasına neden oldu. Etkisi geçmişte kalmış olan verem ve zatürree giderek güçleniyor. Doktorlar, hala etkisi yüksek ama sayıları azalan antibiyotiklere sarılıyor. Bakterilerin genetik materyalleri kolayca değiş tokuş edebilmesi, antibiyotikleri etkisiz hale getiren genlerin sadece hedef patojenlerde değil, ancak dünyanın dört bir yanındaki mikroplara yayılmasını sağlıyor.
DAHASI DA VAR
Avustralyalı araştırmacıların değindiği nokta, buzdağının görünen ucu. Gillings ve Stokes, görünürde olan gelişmelerin arkasında daha kurnaz şeyler yaşandığını düşünüyor. Matematiksel hesaplamalara dayanıldığında, antibiyotiklerin baskınına uğrayan ortamlarda doğal seleksiyon sadece antibiyotiklere direnç gösteren bakterileri değil, mutasyon oranı yüksek bakterileri de etkiliyor. Kısaca bu bakterilerde antibiyotiklere dirençli hale geliyor.
Gillings, Bakterilerin evrim grafiğinde çan şeklinde bir eğri görürüz. Bir bu çizgiyi daha da sağa çekiyoruz, onların dirençlerini artırıyoruz” dedi.
Bakterilerin direnç kazanmasında, evrim yeteneklerini artıran mekanizmalar rol oynuyor. Bakteriler, çevre şartlarının baskısı altında kaldıklarında, “SOS tepkisi” olarak bilinen sürece girerek hücresel enerjilerini DNA’larını onarmak ve yeni mutasyonlar başlatmak için kullanıyor.
Bakteriler, genetik komutların karışarak eşleşmelerini, böylece farklı mutasyonlara maruz kalmalarını sağlayan “integron” elementleri içeriyor. Bir bakteri yüzlerce integron içerebiliyor ve çevre baskısına maruz kaldığında, uykuda olan integron’lar uyanıyor.
Yatay gen transferi olarak bilinen bir diğer mutasyon şeklinde ise parçalar halindeki genetik materyal mikroplar arasında serbestçe hareket ediyor. Bu süreçte genler değiştiriliyor, bakterilerin genetik cephanelerine ekleniyor. Sonuç olarak, Hindistan’da 2010 yılında görülen NDM-1 gibi birçok antibiyotiği etkisiz kılan bakteriler ortaya çıkıyor.
BAKTERİLER DE BİR BEDEL ÖDÜYOR
Ancak bakterilerin süper bakteri haline gelmesi de çok kolay değil. Galler’in Cardiff Üniversitesi’nde mikrobiyolog olan Mark Toleman, “mutasyonların, bakterilerin gen yapısına zarar verici etkisi bulunduğunu” belirtti.
Gillings ve Strokes’a göre, antibiyotiklerin dünyanın her yerinde bulunması bakteriler için çok büyük bir fırsat. Gillings, “Antibiyotikler her yerde... Bu durum bakterilerin evrim geçirmesini sağlayan şartları daha az maliyetli bir hale getirmiş olabilir. Bakteriler mutasyon geçiriyor ama zarar görseler de ölmüyorlar” dedi.
Araştırmacılar, bakterilerdeki mutasyon artışının, antibiyotik direncini artıracağı gibi beklenmedik değişimler de getirebileceğini ifade etti. Gillings, “Bahsettiğimiz değişimler sadece antibiyotiklere direnci olan bakteriler için değil, hepsi için geçerli... Ayrıca, mutasyon hızı sadece birkaç patojende değil, birçoğunda yaşanıyor” dedi.
HERKES AYNI GÖRÜŞTE DEĞİL
Avustralyalı araştırmacıların çalışmasıyla aynı görüşte olmayanlar da var. ABD’nin Arizona Üniversitesi’nden biyolog Joanna Masel, “bakteri evrimine ve onların antibiyotik dirençlerini artırmaya neden olan doğal seleksiyonu tetikleyen faktörlerin net olarak bilinmediğini” ifade etti.
Masel, “Bakteriler üzerinde her zaman büyük bir seleksiyon baskısı var. Virüslerle ve diğer parazitlerle savaşıyorlar. Avcılara karşı koymaya çalışıyorlar. Acımasız bir mücadelenin içindeler... Antibiyotikler bakterilerin bir başka belası. Bakteriler antibiyotiklere direnç kazanacak şekilde evrim geçirdi. Ancak bu durumun, bakterilerin evrim geçirmesine neden olan diğer şartlardan daha önemli olduğunu gösteren net bir bulgu elimizde yok” dedi.
Gillings, teorilerinde hata yapıyor olabileceklerini de belirtti: “Birçok deney yaparak fikirlerimizin doğruluğunu görmemiz gerekiyor... Önemli bir ipucuna ihtiyacımız var. Eğer dediklerimiz yüzde 1 doğru çıkarsa, bence bu yüzde aslında 99’a işaret eder” dedi.
