Ana sayfa Bilim Gündemi Virüsler (bakteriyofajlar), bakteri kaynaklı enfeksiyonları önlemede kullanılabilir mi?

Virüsler (bakteriyofajlar), bakteri kaynaklı enfeksiyonları önlemede kullanılabilir mi?

166

Bakteri direnci pek çok etmenle ortaya çıkabilen, önemli sağlık tehditlerinden biridir. Bu nedenle bakterilerin antibiyotiklere karşı geliştirdikleri direnci yenmeye yönelik yeni yaklaşımlar büyük bir önem taşımaktadır. Genetik mühendisliğinin başat araçlarından biri olan CRISPR kullanımı bu konudaki en yeni ve gelecek vaat eden yaklaşımlardan biri olarak görülmektedir. Ancak biliminsanlarının yeni araştırması bakterilerin antibiyotiklere karşı geliştirdikleri direncin geriletilmesinde, dirençli bakterilerin vücut içerisinde enfeksiyona neden olmadan ortadan kaldırılmasında bakteriyofaj kullanımının da etkili olabileceğini gösterdi.

Bakteriyofajlar veya fajlar, bakterileri enfekte eden, bakterileri konakçı olarak seçen virüsler olarak bilinir. Araştırmacılar, gastrointestinal (sindirim sistemi) kanalda yaşayan hastalık yapıcı ve antibiyotiğe dirençli bakterilere karşı aynı bölgede “yaşayabilen” spesifik bir fajın kullanılabileceğini raporladı. Faj ve bakteri arasındaki bölgesel yakınlık, fajın bakteriye karşı saldırısını ve ardından bakterinin etkisiz hale getirilmesini kolaylaştırmaktadır.

Fajın, bakteriyi enfekte etme süreci. Faj, genetik materyalini konakçı olarak seçip bağlandığı bakteri hücresinin içine gönderir. Zamanla bakterinin genetik materyaline eklenen viral genetik materyal, yeni fajların oluşumunu sağlayacak süreci başlatır. Faj sentezi bakteri içerisinde devam eder. Belirli bir kapasiteye ulaşıldıktan sonra bakteri hücresi açılır ve sentezlenen fajlar ortama dağılır.

Söz konusu yeni strateji, bağırsağın mukoza tabakası (bağırsağın içini döşeyen örtü tabakası) gibi tedavi amacıyla ulaşılması oldukça zor olan bölgelerde yaşayan antibiyotiğe dirençli bakterilerle mücadelede etkili bir yöntem olmaya aday konumdadır.

mBio dergisinde yayınlanan çalışma hakkında bilgi veren Dr. Sabrina Green, “Fajlar, belirli bakteri türlerini enfekte etme ve yok etme yetenekleri açısından özgülleşmiştir. ABD’de dirençli bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için fajların kullanılması giderek daha uygun bir seçenek haline geliyor” açıklamalarında bulundu.

ExPEC ST131 (Escherichia coli ST131) gibi antibiyotiğe dirençli bakteriler, herhangi bir hastalığa neden olmadan da insan bağırsağı içinde kolonileşebilirler. Ancak bu bakteriler, bağırsaktan ayrılıp diğer organlara yayılarak enfeksiyona (örneğin idrar yolu enfeksiyonları) neden olabilmektedir. Araştırmacılar bir önceki çalışmalarında fajların, ExPEC ST131 bakterilerinden kaynaklanan bir enfeksiyonu tedavi edebildiklerini göstermişti. Yeni çalışmalarında ise, bakterileri enfeksiyon başlamadan önce ortadan kaldırmak için fajları kullanıp kullanamayacaklarına odaklandılar.

ExPEC ST131, bir Escherichia coli suşudur. Antibiyotiğe dirençli olan bu suş, kolonileştiği bağırsaktan ayrılarak vücudun farklı bölgelerinde çeşitli enfeksiyonlara neden olabilir.

Bakteriyofajların çoğu bağırsakta yaşayan bakterilerle mücadele etmekte zorlanır. Araştırmacılar, memeli bağırsaklarında yaşayan fajların bakterileri yok etmesini engelleyen bir faktör olduğunu keşfetti. Bu faktör, bağırsak epitel hücreleri ile mikroorganizmalar arasında bir tabaka oluşturan yapışkan proteinler olarak bilinen müsindi. Araştırmacılar, müsinlerin birçok fajın bakterileri enfekte etmesini engellemesine rağmen bazı fajların müsinlerin etkisine karşı koymak için bir yol geliştirmiş olabileceğini düşündü. Böylelikle bu fajlar yüksek müsinli ortamlarda bakterileri hedefleyebilirlerdi.

Biliminsanları düşüncelerini test etmek için bir dizi deney gerçekleştirdi. Fajlar içerisinden ES17 adında bir fajın müsinlere bağlandığı keşfedildi. ES17’nin bu özelliğinin, bağırsak gibi müsin açısından zengin ortamlarda bakterileri enfekte yeteneğini artırdığı görüldü. İlerleyen çalışmalarda fajların sadece müsinlere değil, aynı zamanda epitel hücreleri de dahil olmak üzere çeşitli hücre tiplerinin yüzeylerinde bulunan heparan sülfat moleküllerine de bağlandığı gözlemlendi. ES17 fajının musin bakımından zengin yüzeylere ve doğrudan memeli epitel hücrelerindeki heparan sülfat moleküllerine bağlanma yeteneğinin, fajların, bakterilerin mevcut olabileceği bağırsaktaki derin alanlara yerleşebilmesine aracılık ettiği de raporlanmıştır. Araştırmacılar, faj ile bakteri arasındaki yakınlığın artmasıyla birlikte bakteri bağırsaktan ayrılıp vücut içerisinde enfeksiyona neden olmadan önce “faj istilasının” gerçekleşebileceğini ve böylelikle bakterilerin ortadan kaldırılabileceğini düşünüyorlar. İlerleyen çalışmalarla fajların bakterilere karşı kullanılacağı tedavi metotlarının geliştirilmesi bekleniyor.

Kaynak: https://phys.org/news/2021-02-phages-bacteria-infection.html