Antibiyotik Direnci Nedir? Nasıl Oluşuyor ve Neden Artıyor?

Antibiyotik direnci, bakterilerin bir antibiyotik maddenin öldürücü (bakteriyosidal) veya büyümeyi engelleyici (bakteriyostatik) özelliklerine karşı duyarlılığını kaybetmesidir. Dirençli bir bakteri türü bir enfeksiyonda baskın tür olduğunda, enfeksiyon tedavi edilemez ve hayatı tehdit edici olabilir.
MRSA yutan bir insan nötrofilinin taramalı elektron mikrografı
MRSA yutan bir insan nötrofilinin taramalı elektron mikrografı.

İlk antibiyotik 1940'larda üretildi ve tam anlamıyla bir mucizeydi. Ameliyattan, doğumdan, hatta bacağınızı çizmekten kaynaklanan bir enfeksiyon her yıl milyonlarca ölüme yol açarken birden penisilin ile kolayca tedavi edilebilir hale geldi.

Antibiyotikler bakterileri öldürür ya da büyümelerini durdurur. Ancak bu bakteriler sürekli değişiyor. Bakteriler gibi her canlı DNA'sında doğal değişiklikler yaşanır. Bazen bir bakteri kendisini antibiyotiğe daha dayanıklı kılan mekanizmalar geliştirir.

Bakteriler antibiyotikler tarafından öldürülmelerini zorlaştıran yeni özellikler geliştirdiğinde buna antibakteriyel direnç deniliyor. Antibiyotik direnci nedeniyle her yıl yaklaşık 700.000 kişi bakteriyel enfeksiyon nedeniyle ölüyor ve araştırmalara göre bu sayı 2050 yılına dek yılda 10 milyona çıkabilir. Yani antibiyotik direnci sonraki büyük küresel sağlık krizi olabilir.

Antibiyotik Direnci Nasıl Oluşuyor?

MRSA yutan bir insan nötrofilinin taramalı elektron mikrografı
MRSA yutan bir insan nötrofilinin taramalı elektron mikrografı.

Bakteriler yaşayan organizmalardır. Tüm canlılar gibi onlar da çoğalırken genetik kodlarını kopyalar ve bazen kopyalama sırasında mutasyon meydana gelir. Bu mutasyonların bazıları hiçbir etki göstermezken, bazıları olumsuzdur ve yavrunun yaşamasını zorlaştırır. Bazense, çok nadiren bir mutasyon bakteriye avantaj sağlar. Bakterinin üreme başarısını artırır ve böylece bu gen sürekli olarak sonraki yavrulara geçer.

Hastalığa neden olan bir bakteri kolonisine antibiyotik uygulandığında tüm bakterilerin ya ölmesi ya da çoğalmasının engellenmesi gerekir. Ancak kolonideki bakterilerden biri yaşamasını sağlayan bir mutasyona sahipse ve üremeye devam ederse, artık o antibiyotik tarafından tedavi edilemeyen antibiyotik dirençli yeni bakteriler meydana getirecektir.

Antibiyotiğe Direnç Sağlayan Mutasyonlar

Bakteriyi antibiyotiğe dirençli kılan mutasyonlar birçok farklı özellik sağlayabilir. Bazı dirençli bakterilerde özel kimyasallar veya enzimler üreten genler vardır ve tıpkı bir moleküler makas gibi antibiyotiği kesip çalışmasını durdurur. Yine bakteri antibiyotiğin şeklini değiştiren enzimler üretebilir ve böylece antibiyotik bakteriye tutunamaz.

Bazı antibiyotiğe dirençli bakterilerin hücre duvarında efflux pompaları vardır. Bu pompalar bakterinin içine giren istenmeyen ya da zararlı kimyasalları dışarı atar. Bazı ilaca dirençli E. coli ve Salmonella bakterileri fazladan efflux pompalarına sahip olacak şekilde evrimleşmişler.

Antibiyotik Direnci Nasıl Yayılıyor?

Antibiyotik direnci nasıl yayılıyor?
Serratia marcescens bakterisinin antibiyogram testi. Her etikette altındaki antibiyotik yazar ve bakteri bazılarına dirençli, bazılarına dirençsizdir (ör. AMC30, 30µg amoksisilin/klavulanik asit).

Bakteriler genlerini birbirlerine iki farklı yolla aktarır: Dikey ve yatay aktarım.

Bakteriler, bir 'ebeveyn' hücrenin bölünerek mitoz adı verilen iki 'yavru' hücreye dönüştüğü hücre bölünmesi yoluyla çoğalır. Eğer 'ebeveyn' hücrede ilaç direnci geni varsa bu gen dikey olarak, soy ağacından aşağıya, 'yavru' hücrelerine geçer. Bakteriler çok hızlı çoğalabildiğinden (bazıları her 20 dakikada bir bölünüyor), antibiyotik direnci koloni üyeleri arasında hızlı yayılabiliyor.

Bakteriler antibiyotik direncini yatay olarak da birbirine aktarır. Bakteriler DNA bölümlerini komşularına aktararak yararlı mutasyonların yayılmasını sağlıyorlar.

Sağlık Hizmetlerinde Antibiyotik Direnci

Dünyada antibiyotik direncinin artmasındaki önemli bir neden insanlara bir enfeksiyonu tedavi edecek yeterli dozda antibiyotik verilmemesi veya antibiyotik tedavisinin yarım bırakılması var. Düşük doz zayıf bakterileri öldürür ancak yaşamayı başaran daha güçlü bakteriler çoğalarak yalnızca antibiyotiğe daha dirençli olan bakteriler meydana getirirler. Bu bakteriler yeni bir enfeksiyon da yaratabilir.

Ancak antibiyotik direncinin artmasında bir büyük etken de antibiyotiklerin aşırı kullanımıdır. Bir antibiyotik, gerekmediği halde, bir enfeksiyonu önlemek, çok hafif bir enfeksiyonu tedavi etmek ya da enfeksiyonun bakterilerden kaynaklanmadığı durumlarda kullanılırsa, ilaca dirençli bakterilere gelişme ve çoğalma fırsatı verilmiş oluyor.

Tarımda Antibiyotik Direnci

Tarımın giderek makineleşmesiyle birlikte antibiyotikler çiftçiler tarafından büyümeyi arttırmak, enfeksiyonları önlemek ve hayvan ölümlerini azaltmak için büyük ölçekte kullanılmaya başlandı.

Gelişmiş bir ülkede kullanılan tüm antibiyotiklerin neredeyse yarısı çiftlik hayvanlarına verilebiliyor. Hayvanlarda antibiyotik kullanımının daha az sıkı şekilde düzenlendiği Amerika Birleşik Devletleri'nde ise ülkedeki tüm antibiyotiklerin %80'i tarımda kullanılmaktadır.

Büyük sürülerin birbirine çok yakın yaşadığı yoğun çiftçilikte, hastalık inanılmaz derecede hızlı yayılabildiğinden enfeksiyon kontrolü şarttır. Tüm dünyada bir sürüde enfeksiyon riski olduğu düşünüldüğünde çiftçiler önleyici tedbir olarak antibiyotiğe başvuruyor. Bu durum daha fazla bakterinin antibiyotiğe maruz kalmasına ve antibiyotiğe dirençli mutasyonlar oluşturma olasılığının artmasına yol açıyor.

Araştırmalara göre tarımsal antibiyotik kullanımı dünyada antibiyotiğe dirençli bakteri sayısı artışındaki en önemli nedenlerden biri. 1960'larda insanlar için çok tehlikeli olduğu bilinen antibiyotik kolistin Çin'de domuzlara yoğun şekilde uygulanıyordu. Doktorlar "son çare" olarak kolistine yönelmek zorunda kaldığında dünyadaki bakterilerin %4'ünün zaten kolistine dirençli olduğunu keşfettiler.

Antibiyotik Direnci Hakkında Sık Sorulanlar

Antibiyotik direnci nedir ve nasıl gelişir?

Antibiyotik direnci, bakteriler antibiyotiklerin etkilerine dayanmalarını sağlayan mekanizmalar geliştirdiğinde ortaya çıkar. Bu, antibiyotiğin hedefini değiştiren mutasyonlar veya ilacı hücreden uzaklaştıran ilaç dışa atım pompalarının aktivitesini artırmak gibi çeşitli mekanizmalar yoluyla meydana gelebilir.

Antibiyotik direncinin artmasına katkıda bulunan ana faktörler nelerdir?

Antibiyotik direncinin artmasına katkıda bulunan ana faktörlerden bazıları, hem insan hem de hayvan popülasyonlarında antibiyotiklerin aşırı ve yanlış kullanımı, yetersiz enfeksiyon kontrol önlemleri ve yeni antibiyotiklerin geliştirilmesine yatırım yapılmamasıdır.

Antibiyotik direnciyle mücadele için bazı stratejiler nelerdir?

Antibiyotik direnciyle mücadele stratejileri arasında yeni antibiyotiklerin ve alternatif tedavilerin geliştirilmesi, enfeksiyon önleme ve kontrol tedbirlerinin iyileştirilmesi, antibiyotiklerin sorumlu kullanımının teşvik edilmesi ve konuyla ilgili kamu bilincinin artırılması yer almaktadır.

Yeni antibiyotiklerin geliştirilmesindeki zorluklar nelerdir?

Bakteriyel biyolojinin karmaşıklığı ve gelişen yüksek direnç oranları nedeniyle yeni antibiyotiklerin geliştirilmesi zorlu bir süreçtir. Ayrıca, antibiyotik geliştirme ekonomisi, ilaç şirketlerinin araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmasını zorlaştırmaktadır.

Antibiyotiklerin bilinçli kullanımını nasıl teşvik edebiliriz?

Antibiyotiklerin sorumlu kullanımının teşvik edilmesi, sağlık hizmeti sağlayıcılarının ve hastaların antibiyotik kullanımının riskleri ve faydaları konusunda eğitilmesini, uygun antibiyotik kullanımı için kılavuzların uygulanmasını ve antibiyotik kullanımı ve direnç modellerinin gözetiminin iyileştirilmesini içerir. Ayrıca probiyotikler ve faj tedavisi gibi alternatif tedavilerin teşvik edilmesini de içerebilir.

Kaynaklar: