15 Yazı Nihal Balcı
Mikrobiyolog

Yazar Profili »

Bakterilerin Ölüm Çığlıkları / Mikropların Demokratik ve Fedakâr Toplum Yapıları

Ekim 2020, 526 636 Görüntülenme Eklenme Tarih: 22 Eylül 2020 15:33 Nihal Balcı

 

Bakterileri tek hücreli ve küçük diye önemsiz, hissiz zannetmemeli! Onlar olmasa şu an bildiğimiz şekliyle hayat olamazdı. Maddesi bu derece ince, dünyaya katkısı ve etkisi ise bu derece fazla olan gözle görülmez bu canlılar bilimin yeni bulguları ile her geçen gün bizi daha da şaşırtıyorlar.

 

İnsan vücudunda hastalık yapan bir bakteri, hastaya antibiyotik tedavisi yapıldığında şekil değiştirip, hücrenin en dışında bulunan hücre duvarını içine saklayıp, antibiyotiğe karşı direnç sağlayabiliyor.1 Sanki çok sert ve parlak, onu ele verecek ceketini çıkarıp sırt çantasında saklıyor. Antibiyotik hücre duvarını hedeflediği için, bakteri ilaca karşı bir nevi görünmez hale gelip radarından çıkıyor.

 

Bakterinin anatomik yapısı.

 

Bir beyni, bildiğimiz şekliyle akıl ve şuuru olmayan bu canlı, akıllı, şuurlu, eğitimli insanların yaptığı araştırma ve ilaçları hiçe indirebiliyor. Çok hızlı üreyen böylesi canlıların, bir yaratıcının kontrol ve idaresinde olmasa neler yapabileceği, dünyada başımıza nasıl felâketler getirebileceğini düşünmek bile insanı dehşete düşürüyor. Bilimin bize, bakterilerin faydalarının zararlarından kat kat daha fazla olduğunu söylemesi ise, bir kontrol ve idare altında olduklarını gösteriyor.

 

Bakteriler de tek hücreli olmalarına rağmen sosyal canlılar 

 

Bununla beraber, bakterilerin tek başına yaşayan canlılar değil, topluluk halinde hareket ettikleri biliniyor. Bencillikten uzak, fedakârlığın, hatta demokrasinin ön planda olduğu bir toplum hayatı içinde yaşıyorlar. Kendi grupları içinde kimyasal maddelerden kelimeler kullanarak konuşuyorlar. Bu kimyasallar bir nevi oy şeklinde olup, bireyler bunları dikkate alıyor. Çoğunluğun kararı ne ise ona göre grup halinde hep beraber harekete geçiliyor.2 Örneğin, bir bakteri bedeninize girdiğinde hemen sizi hasta edemez. Çünkü insan bedeni birkaç bakteriye göre çok büyük ve güçlüdür. Fakat bu kimyasal kelimelerle konuşan bakteriler eğer sizi hasta etmek için toplu bir karar alırsa, tüm bireyler maksimum kapasitede virulans göstererek bunu başarabiliyorlar.

Eğer bir bölgede besin sıkıntısı var ise bakteri popülasyonu toplu olarak üremeyi sınırlandırır. Hatta bazı stres durumlarında toplumun diğer kısmının yaşayabilmesi için bazı bakteriler, hücre ölümünü gerçekleştirecek bir dizi reaksiyonu başlatarak, kendilerini kolonileri için feda ederler.3

 

Bakterilerin ölüm çığlıkları

 

Texas Üniversitesi bilim insanları, bakterilerin antibiyotiklere direnç kazanması ile ilgili önemli bir çalışma yaptılar. Bir antibiyotik saldırısı karşısında, çoğunluğun yaşama ihtimalini artırmak adına, bakteri sürüsü içindeki bazı bireylerin kendilerini nasıl feda ettiklerini keşfettiler. 

Bir bakteri sürüsünde ölen bireyler nekrosinyaller adı verilen, kimyasal “ölüm çığlıkları” yayıyorlar. Bu sinyaller bir uyarı sistemi oluşturarak, hayatta kalan bireylerin antibiyotiğe karşı direnç kazanmaları için erken hazırlığa başlamalarını sağlıyor.4

Bilim insanları daha önce sürü halindeki bakterilerin antibiyotiklere karşı daha dirençli olduklarını gözlemlemişlerdi. Ve ölü bakterilerin canlılara besin kaynağı sağladığını da biliyorlardı. Fakat bu çalışma ile aktif bir sinyalin varlığı ortaya çıktı.

Yaklaşık on yıl önce, bir mikrobiyoloji profesörü olan Rasika Harshey ve takımı antibiyotik ile ilaçlanmış bir alana göç eden bakteri sürülerinde fertlerin %25’inin öldüğünü gözlemlediklerinde, bunun toplumun diğer kısmının daha iyi yaşaması adına bir fedakârlık ve diğergâmlık olup olmadığını merak etmişlerdi. Çünkü böyle topluluklar daha dayanıklı ve dirençli oluyorlardı. Araştırma sonuçları, Harshey ve arkadaşlarının tahminini doğruladı.

Hücreler ölürken diğer canlı hücrelerin yüzeyine bağlanacak bir protein salgılıyorlardı. Sinyal niteliğindeki bu protein sayesinde hayatta kalan bakteriler antibiyotikleri hücrelerinden dışarıya bazı özel pompalar sayesinde atmaya başlıyorlardı. Evet, direnç fizyolojik bir olay olup bazı gen değişimleri gerektirse de bu olay bakteri hücrelerine bu mutasyonlar olana kadar zaman kazandırıp, sonunda genetik yapısı dirençli bir bakteri olmasının yolunu açıyor.

 

Bu çalışma neden bu kadar önemli?

 

Antibiyotiklere dirençli bakteriler tıpta önemli bir problem oluşturuyorlar. Bir bakteri, birden fazla antibiyotik ilaca karşı direnç kazanırsa, insan ve hayvanlarda bu bakterilerin neden olduğu hastalıkları tedavi etmek çok zor hale geliyor. Tüm dünyada dirençli bakterilerin meydana getirdiği enfeksiyonlar çok yaygın durumda.5

2011 yılında Amerika’da bulaşıcı hastalık uzmanları arasında yapılan bir araştırmada, katılanların %60’tan fazlasının geçen bir yıl içerisinde antibiyotiklerle tedavi edilemeyen bir hastalık ile karşılaştıklarını ortaya çıkardı.6 

Sağlık organizasyonları dirençli bakterilerin ortaya çıkışını bir “kriz” ve “felâket getiren sonuçları olan” bir “kâbus senaryo” olarak tarif ediyorlar.7 

Amerika Hastalık Kontrol Merkezi CDC, artık antibiyotik-sonrası çağa geçtiğimizi, Dünya Sağlık Organizasyonu ise antibiyotik direncinin artık dehşet bir hal aldığını belirtiyor.8 

Bu bahsedilen dirençli bakterilerden sadece biri olan MRSA, Amerika’da her yıl AIDS, Parkinson, amfizem ve cinayetlerin toplamından daha fazla insan ölümüne sebep oluyor.9 Her yıl daha fazla patojen direnç kazanmaya devam ediyor.

 

Bakterilerin dilini çözebilirsek…

 

Kur’an-ı Kerîm’de Âl-i İmrân Sûresi, 49.10 ayeti ve benzerlerinin işarî manaları ile en müzmin dertlere bile derman bulunabileceğine işaret ederek insanları teşvik ediyor. Hangi dert olursa olsun dermanı mümkündür; arayınız, bulunuz, ümitsizliğe düşmeyiniz mesajını veriyor.

İşte eğer bakterilerin aralarında kullandıkları dil anlaşılır ise antibiyotiklerin etkisi artırılıp, onlara dirençli yeni bakterilerin oluşumu önlenebilir. Eğer istenmeyen bir şey, örneğin bir hastalık yapıyor ise bu durdurulabilir veya faydalı bir iş yapıyorlar ise bu da artırılabilir veya hızlandırılabilir.

 

Kaynaklar:

1. Katarznya Mickiewicz et al. Possible role of L-form switching in recurrent urinary tract infection. Nature Communications, 2019 DOI: 10.1038/s41467-019-12359-3

2. Papenfort, K., Bassler, B. Quorum sensing signal–response systems in Gram-negative bacteria. Nat Rev Microbiol 14, 576–588 (2016). https://doi.org/10.1038/nrmicro.2016.89

3. Allocati, N., Masulli, M., Di Ilio, C. et al. Die for the community: an overview of programmed cell death in bacteria. Cell Death Dis 6, e1609 (2015).

4. Bhattacharyya, S., Walker, D.M. & Harshey, R.M. Dead cells release a ‘necrosignal’ that activates antibiotic survival pathways in bacterial swarms. Nat Commun 11, 4157 (2020). https://doi.org/10.1038/s41467-020-17709-0

5. Golkar Z, Bagazra O, Pace DG. Bacteriophage therapy: a potential solution for the antibiotic resistance       . J Infect Dev Ctries. 2014;8(2):129–136. 13.

6. Spellberg B, Gilbert DN. The future of antibiotics and resistance: a tribute to a career of leadership by John Bartlett. Clin Infect Dis. 2014;59 (suppl 2):S71–S75.

7. Viswanathan VK. Off-label abuse of antibiotics by bacteria. Gut Microbes. 2014;5(1):3–4.

8. Michael CA, Dominey-Howes D, Labbate M. The antibiotic resistance crisis: causes, consequences, and management. Front Public Health. 2014;2:145.

9. Gross M. Antibiotics in crisis. Curr Biol. 2013;23(24):R1063–R1065.

10. “Allah’ın izniyle, anadan doğma körleri ve alaca hastalığına tutulanları iyileştirir ve ölüleri diriltirim.” (Âl-i İmrân Sûresi, 3:49)

 

 


Ekim 2020, 526 Sayısı Tüm Yazıları


YAZARIN DİĞER YAZILARI

Epigenetik / Değişimi Nerede Arıyorsunuz?

Okulda, genetik profesörlerinden biri, bir keresinde, bisikletten düşmeyi bile genetiğe bağlamış, bu düşmenin nedeninde o insanda “risk alma” geninin olduğunu, bu yüzden hızlı veya tehlikeli giderek buna sebep olduğunu söylemişti. Fakat bir bilek incinmesine kadar, bizimle ilgili her şey DNA’da kayıtlı ise, DNA da hastalık yapan, zarar veren mutasyonlar dışında iyiye doğru pek değişmiyorsa, bu imtihan dünyasında insan nasıl değişip terbiye olacak, nasıl daha iyi olabilecektir?

Devamı »

Ölçüyü Tutturmak

Dr. Robin bana o gün laboratuvarda, belli bir bakterinin besininin nasıl yapılacağını gösteriyordu. Önümüzde laboratuvar tezgahının üstünde bir kâğıtta yazılı tarif vardı. Hoca parmağı ile tarifin bir satırını işaret ederek, “Bunu ölçmede biraz zorlanabilirsin,” dedi. “Tamam,” dedim ve devam ettik. Fakat içimden, “Alt tarafı terazi ile bir tozun gramını ölçmem gerek. Ne kadar zor olabilir ki?” diye düşündüm.

Devamı »

Can Sıkıntısı ve “Şok Edici” Bir Araştırma

Virginia Üniversitesinde yapılan bir araştırma bu durumun vehametini gözler önüne seriyor. Science dergisinde yayınlanan makaleye göre insanlar, özellikle de erkekler kendi düşünceleriyle yalnız kalmamak için acı çekmeye bile razı oluyor; hiç bir şey yapmamaktansa negatif bir şey yapmayı tercih ediyorlar... Bu yazıda bu araştırmanın sürpriz sonuçlarını okuyacaksınız.

Devamı »

Bakterilerin Ölüm Çığlıkları / Mikropların Demokratik ve Fedakâr Toplum Yapıları

Bakterileri tek hücreli ve küçük diye önemsiz, hissiz zannetmemeli! Onlar olmasa şu an bildiğimiz şekliyle hayat olamazdı. Maddesi bu derece ince, dünyaya katkısı ve etkisi ise bu derece fazla olan gözle görülmez bu canlılar bilimin yeni bulguları ile her geçen gün bizi daha da şaşırtıyorlar.

Devamı »