Aspergillus fumigatus, organ nakli yapılmış veya kanser tedavisi için kemoterapi alanlarlar gibi bağışıklık yetersizliği olan bireylerde ciddi sonuçlara neden olabilen bir mantar türüdür. Her yıl sayısı 500.000’i bulan Aspergillus kaynaklı hastalık vakası rapor ediliyor. Vakalarda mantarlara karşı mücadele için önemli olan antifungal ajanlar bulunsa bile hastalık kaynaklı ölüm oranı yüzde 50’nin üzerinde kalıyor.
A. fumigatus kaynaklı enfeksiyonların tedavi edilmesi zordur. Çünkü enfeksiyon sırasında mantarlar biyofilm adı verilen küçük topluluklar halinde birikir. Biyofilmler hastalık yapıcı (patojen) mikroorganizmaları antifungal ajanlardan korumakla kalmaz, aynı zamanda mantar hücrelerinin bağışıklık sisteminden kaçmalarına da yardımcı olur. Dünya genelinde araştırmacılar biyofilmlerin nasıl üretildiğini ve biyofilmlerin yapısını bozmak için neler yapılabileceğini anlamaya çalışıyorlar. Çünkü bu bilginin edinilmesi etkili tedavi yaklaşımları geliştirmek için önemli olacaktır.
Nature Communications’ta yayınlanan makalede, araştırmacılar Dr. Lynne Howell ve Dr. Don Sheppard, “Agd3” olarak adlandırılan ve A. fumigatus‘ta biyofilm oluşumu için kritik konumda olan enzimin yapısını çözdüklerini raporladı.
Howell ve Sheppard, altı yıldan uzun bir süredir farklı patojenler tarafından üretilen biyofilmlerdeki güvenlik açıklarını bulmak için birlikte çalışıyorlardı. Bu konuyla ilgili araştırmalarında daha spesifik bir konu üzerine de eğildiler: Patojenler tarafından farklı enzimler kullanılarak üretilen bir grup karbonhidrat polimeri üzerinde de çalışıyorlardı. İşte bu karbonhidrat polimerleri biyofilm yapılarının bir arada tutulmasında güçlü bir tutkal görevi görüyordu.
Sheppard, “Bu karbonhidratların nasıl sentezlendiğini ve hangi enzimlerin üretimlerinde etkili olduğunu bilmek istiyoruz. Çünkü biyofilmlerin nasıl üretildiklerini bilirsek, onları nasıl parçalayacağımızı da biliriz” diyor. Biyofilmler üzerinde çalışma yapan ekip, Agd3 enzimi eksikliğinde biyofilmin oluşmadığını ve mantarın etkinliğinin zayıfladığını keşfetti. Ardından enzim eksikliği olan mantara enzimi yerleştirdikten sonra, Agd3 enziminin biyofilm oluşumunda etkili olduğu mekanizmayı anlamak için enzimin 3 boyutlu yapısını analiz etmeye başladılar. Howell, çalışmaları sırasında enzimin karbonhidrat polimerlerine hangi bölgelerden ve nasıl bağlandığını görselleştirebildiklerini ifade ediyor. Araştırmacılar çalışma sırasında enzimin kaç farklı bölgeden oluştuğunu da keşfedebildi. Böylece enzimin yapısına dair yeni bilgiler edinildi. Howell enzimin yapısına dair analizin, daha önceki çalışmalarda tanımlanmamış olan ancak karbonhidratların işlenmesinde görevli olan enzim ailesinin tanımlanmasına yardımcı olduğunu belirtiyor.
A. fumigatus‘un antifungal ajanlara karşı geliştirdiği direnç dünya çapında bir sağlık tehdidi olmaya devam ediyor. Dolayısıyla biliminsanlarının direncin geliştirilmesine dolaylı yoldan aracılık eden Agd3’ün yapısına ilişkin bilgileri açığa çıkarmaları direnci kırmaya yönelik stratejileri de beraberinde getirecektir. Aslında araştırmacılar bu konuda da adım atmış durumdalar. Sheppard, “Yapıya dair edindiğimiz bilgilere dayanarak Agd3’ün işlevini engelleyebilen antikorlar tasarlıyoruz” açıklamasında bulundu.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-06-family-enzymes-reveals-achilles-heel.html
