Dayanıklı Mikroplar Nasıl Yeniden Ortaya Çıkıyorlar?

VİRÜSLER, bakteriler, protozoalar, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar, görünüşe göre yeryüzünde yaşam başladığından beri vardı. Tüm canlıların en basitleri olan bu mikropların uyum sağlamaktaki şaşırtıcı yeteneği, başka hiçbir canlının yaşayamadığı yerlerde hayatta kalmalarına olanak vermiştir. Mikroplar hem okyanus zemininde bulunan mineral içeriği zengin, kavurucu sıcaklıktaki su kaynaklarında, hem de Kuzey Kutup Bölgesi’nin dondurucu sularında bulunurlar. Şimdi onlar varlıklarına yönelik en yoğun saldırılara, yani antimikrobik ilaçlara da karşı koyuyorlar.

Yüzyıl önce, bazı mikropların veya mikroorganizmaların hastalıklara yol açtığı biliniyordu; fakat hiç kimsenin antimikrobik ilaçlardan haberi yoktu. Bu yüzden de, biri ciddi bir bulaşıcı hastalığa yakalandığında, birçok doktorun moral vermek dışında yapabileceği bir şey yoktu. Hastanın bağışıklık sistemi enfeksiyonla kendi başına savaşmalıydı. Eğer bağışıklık sistemi yeterince güçlü değilse, sonuç çoğu kez acı oluyordu. Mikrop kapan küçücük bir sıyrık bile çoğu zaman ölüme yol açıyordu.

Bu nedenle ilk güvenli antimikrobik ilaçların, yani antibiyotiklerin bulunması tıpta devrim yarattı.a 1930’larda sülfamitlerin, 1940’larda penisilin ve streptomisin gibi ilaçların tedavi amaçlı kullanımları, sonraki yıllarda birçok buluşa yol açtı. 1990’lara gelindiğinde antibiyotik cephaneliğinde, 15 kategoride yaklaşık 150 bileşik bulunuyordu.

Zafer Beklentisi Boşa Çıktı

1950’lerde ve 1960’larda bazı insanlar, bulaşıcı hastalıklara karşı kazandıklarına inandıkları zaferi kutlamaya başlamıştı. Hatta bazı mikrobiyologlar, kısa süre içinde bu hastalıkların geçmişte kalmış bir kâbus olacağına inanıyordu. 1969’da ABD Sağlık Dairesi başkanı, Kongreye hitaben yaptığı konuşmada, insanlığın yakında ‘bulaşıcı hastalıklar defterini kapatabileceğini’ söylemişti. Nobel ödüllü Macfarlane Burnet ve David White 1972’de şöyle yazmıştı: “Tahminlerimize göre bulaşıcı hastalıklarla ilgili haberler ilerde pek ilginç olmayacak.” Gerçekten de o zaman, bu tür hastalıkların tamamen ortadan kaldırılabileceği düşünülmüştü.

Bulaşıcı hastalıkların bozguna uğratıldığı inancı, insanlarda aşırı bir güvene yol açtı. Antibiyotikler ortaya çıkmadan önce mikropların ne kadar ciddi bir tehdit oluşturduğunu iyi bilen bir hemşire, yaşça daha genç bazı hemşirelerin en basit temizlik kurallarını bile ihmal ettiğini fark etti. Onlara ellerini yıkamalarını hatırlattığında, “Endişelenme, artık antibiyotiklerimiz var” diye karşılık veriyorlardı.

Ne var ki, antibiyotiklere bel bağlamanın ve onları aşırı kullanmanın feci sonuçları oldu. Bulaşıcı hastalıklar direndi. Dahası, dünyadaki başlıca ölüm sebebi olacak şekilde büyük bir hırsla geri döndüler! Tabii, savaş karmaşası, gelişmekte olan ülkelerde yaygın olan kötü beslenme, temiz suyun yetersiz oluşu, kötü sağlık koşulları, ülkeler arasında hızlı seyahat etme olanağı ve küresel iklim değişimi gibi başka etkenler de bulaşıcı hastalıkların yayılmasında rol oynadı.

Dirençli Bakteriler

Sıradan mikropların insanı hayrete düşüren kendi kendilerini iyileştirme güçleri, genel olarak beklenmemiş, çok büyük bir sorun olmuştu. Ancak geçmişe bakılarak, mikropların ilaçlara karşı bağışıklık kazanması beklenmeliydi. Neden mi? 1940’ların ortalarında bulunan böcek ilacı DDT ile ilgili yaşanan benzer bir durumu ele alalım.b O zamanlar mandıralarda çalışanlar, sineklerin DDT spreyiyle yok edilişine çok sevinmişti. Fakat birkaç sinek hayatta kaldı ve yavruları DDT bağışıklığını miras aldı. Kısa süre içinde, DDT’den etkilenmeyen bu sinekler inanılmaz bir biçimde çoğaldılar.

DDT’den önce, hatta penisilin 1944’te reçeteyle satılmaya başlanmadan önce bile zararlı bakteriler şaşırtıcı savunma silahlarını belli ediyorlardı. Bunu, penisilini bulan Dr. Alexander Fleming fark etti. Laboratuvarında, Staphylococcus aureus adlı bakterinin sonraki kuşaklarının, keşfettiği ilaçtan gittikçe etkilenmeyen hücre duvarları geliştirdiğini gördü.

Bunun üzerine Dr. Fleming, günümüzden yaklaşık 60 yıl önce, hastanın vücudundaki zararlı bakterilerin penisiline direnç geliştirebileceği uyarısında bulundu. Yani, tedavide verilen dozda penisilin yeterli sayıda zararlı bakteri öldürmediyse, dirençli bakteri kuşakları çoğalacak, sonuçta da hastalık penisilinin iyileştiremeyeceği bir biçimde hortlayacaktı.

The Antibiotic Paradox adlı kitapta şöyle deniyor: “Fleming’in söyledikleri, onun tahmininden de feci şekilde doğru çıktı.” Nasıl? Bazı bakteri türlerinde genlerin (bir bakterinin DNA’sındaki küçücük planın) penisilini etkisiz hale getiren enzimler ürettiği öğrenildi. Bunun sonucunda, çok uzun süre kullanılan penisilin bile çoğu zaman işe yaramaz hale geldi. Bu çok büyük bir şok oldu!

Bulaşıcı hastalıklara karşı girişilen savaşı kazanmak için, tedavilerde 1940’tan 1970’e kadar sürekli ve 1980’lerden 1990’lara kadar birkaç tane olmak üzere yeni antibiyotikler kullanıldı. Bunlar önceki ilaçlara direnen bakterilerle başa çıkabildi. Fakat birkaç yıl içinde bu yeni ilaçlara da dirençli bakteri türleri ortaya çıktı.

İnsanlar bakteri direncinin şaşırtıcı derecede zekice olduğunu öğrendiler. Bakterilerin, hücre duvarlarını antibiyotikleri dışarıda bırakacak şekilde farklılaştırma veya kendi kimyasal yapılarını antibiyotiklerin kendilerini öldürmelerine engel olacak şekilde değiştirme yetenekleri vardır. Bunun yanında, bakteriler antibiyotiği hücreye girer girmez dışarı atabilir ya da parçalayarak etkisiz hale getirebilir.

Antibiyotik kullanımı arttıkça dirençli bakteri türleri çoğaldı ve yaygınlaştı. Bu, tam bir felaket miydi? Hayır, en azından çoğu vakada böyle olmadı. Eğer bir antibiyotik belirli bir enfeksiyonu iyileştirmezse genellikle başka bir antibiyotik işe yarar. Bakterilerin antibiyotiklere direnci başa bela oldu ama, son zamanlara kadar çoğunlukla bununla başa çıkılabildi.

Birden Fazla İlaca Direnç

Tıpla uğraşan bilim adamları bakterilerin kendi aralarında gen alışverişi yaptığını öğrendiklerinde şoke oldular. Önce, sadece aynı türden bakterilerin gen alışverişi yapabildiği düşünülürdü. Fakat sonraları aynı dirençli genler, tamamen farklı bakteri türlerinde bulundu. Bu tür alışverişler aracılığıyla, çeşitli türde bakterilerin sık kullanılan birçok farklı ilaca karşı toplu direnci sağlanmıştı.

Tüm bunların üzerine, 1990’larda yapılan çalışmalar, bazı bakterilerin kendi başlarına da ilaçlara direnç geliştirebildiklerini gösterdi. Hatta bazı bakteri türleri tek bir antibiyotikle karşılaştığında bile, hem doğal hem sentetik birden fazla antibiyotiğe karşı direnç geliştiriyordu.

Kasvetli Bir Gelecek

Antibiyotiklerin çoğu bugün insanların büyük kısmı üzerinde hâlâ etkili olsa da, acaba bu ilaçlar gelecekte ne kadar işe yarayacak? The Antibiotic Paradox adlı kitapta şöyle deniyor: “Artık herhangi bir enfeksiyonun, seçilen ilk antibiyotikle iyileşmesini bekleyemiyoruz. Dünyanın bazı yerlerinde, antibiyotiklerin sınırlı miktarda bulunması, eldeki antibiyotiklerin hiçbir işe yaramadığı anlamına geliyor. . . . . Hastalar, 50 yıl kadar önce ortadan kalkmış olacağı söylenen hastalıklar yüzünden acı çekiyor ve ölüyor.”

Tıp alanında kullanılan ilaçlara dirençli hale gelen tek mikrop türü bakteri değildir. Virüsler, mantarlar ve başka küçük parazitler de ilaçlara şaşırtıcı bir uyum sağlama yeteneği göstermiştir. Onlarla savaşacak ilaçları keşfetmek ve üretmek için sarf edilen tüm çabaları etkisiz kılacak türleri ortaya çıkmıştır.

Bu durumda acaba ne yapılabilir? Mikropların direnci ortadan kaldırılabilir mi veya en azından kontrol altına alınabilir mi? Etrafı bulaşıcı hastalıklarla daha da sarılan bir dünyada, antibiyotikler ve diğer antimikrobik ilaçlar başarıyla kullanılmaya nasıl devam edilebilir?

[Dipnotlar]

[Sayfa 6’daki çerçeve/resim]

Antimikrobik İlaç Nedir?

Doktorunuzun verdiği antibiyotik, antimikrobik, yani mikrop öldürücü denen bir ilaç kategorisine girer. Bu ilaçlar, kimyasal maddelerle tedavi anlamına gelen “kemoterapi” adı altında sınıflandırılır. “Kemoterapi” terimi çoğu zaman akla kanser tedavisini getirse de, aslında bulaşıcı hastalıkların tedavisi için kullanılır. Böyle durumlarda tedaviye antimikrobik kemoterapi denir.

Mikroplar ya da mikroorganizmalar, ancak mikroskopla görülebilen küçücük organizmalardır. Antimikrobik ilaçlar, hastalığa yol açan mikroplarla savaşan kimyasal maddelerdir. Ama ne yazık ki faydalı mikroplara da zarar verebilirler.

1941’de, streptomisini bulanlardan biri olan Selman Waksman “antibiyotik” terimini, mikroorganizmalardan elde edilen bakteri öldürücüler için kullandı. Hem antibiyotikler hem de tedavilerde kullanılan diğer antimikrobik ilaçlar, seçici zehirlilik denen bir özelliklerinden dolayı çok değerlidir. Yani sizi ciddi bir şekilde zehirlemeden mikropları zehirleyebilirler.

Aslında tüm antibiyotikler bizim için de biraz zehirlidir. İnsanlara zarar verecek ilaç dozunun mikropları öldüren doza oranı, ilacın güvenlik sınırını gösterir. Bu orana terapötik endeks, yani tedavi edici oran denir. Bu oran ne kadar büyükse ilaç o kadar güvenli, ne kadar küçükse ilaç o kadar tehlikelidir. Aslına bakılırsa antibiyotik özelliğinde binlerce madde bulunmuştur; fakat insanlar veya hayvanlar için fazla zehirli olduklarından bunların çoğu tıpta kullanılmaya elverişli değildir.

Vücuda verilebilen ilk doğal antibiyotik, Penicillium notatum adındaki bir küften elde edilen penisilindi. Penisilin ilk kez 1941’de damar yoluyla verilerek kullanıldı. Kısa süre sonra 1943’te, bilim adamları Streptomyces griseus adlı bir toprak bakterisinden streptomisini ayrıştırdı. Zaman içinde, hem canlı organizmalardan hem de sentetik olarak elde edilen başka birçok antibiyotik geliştirildi. Yine de, bakteriler bu antibiyotiklerin birçoğuna direnç geliştirerek küresel bir tıbbi sorun haline geldi.

[Resim]

Tabağın alt kısmında görülen penisilin küfü kolonisi, bakterinin çoğalmasını engeller

[Tanıtım notu]

Christine L. Case/Skyline College

[Sayfa 7’deki çerçeve/resimler]

Mikrop Türleri

Virüsler en küçük mikroplardır. Soğuk algınlığı, grip ve boğaz ağrısı gibi sık rastlanan hastalıkların sebebi onlardır. Ayrıca çocuk felci, Ebola ve AIDS gibi korkunç hastalıklara da yol açarlar.

Bakteriler tek hücreli organizmalardır; yapıları öyle basittir ki, hücre çekirdekleri yoktur ve genellikle tek kromozomları vardır. Vücudumuzda, özellikle de sindirim sistemimizde trilyonlarca bakteri bulunur. Bakteriler yediklerimizi sindirmemize yardımcı olurlar ve başlıca K vitamini kaynağıdırlar; K vitamini kanın pıhtılaşması için gereklidir.

Bilinen 4.600 bakteri türünden yalnızca yaklaşık 300 tanesinin patojen olduğu, yani hastalık yaptığı düşünülüyor. Buna rağmen bakterilerin bitkilerde, hayvanlarda ve insanlarda yol açtığı hastalıkların uzun bir listesi vardır. Tüberküloz (verem), kolera, difteri, şarbon, diş çürümesi, zatürreenin bazı türleri ve cinsel yolla bulaşan birçok hastalık, bakterilerin insanlarda yol açtığı hastalıklardan bazılarıdır.

Protozoalar da bakteriler gibi tek hücreli organizmalardır; fakat birden fazla hücre çekirdekleri olabilir. Amipler, tripanozomlar (bir parazit cinsi) ve sıtmaya yol açan parazitler bu cinstendir. Protozoaların yaklaşık üçte birini parazitler oluşturur. Aşağı yukarı 10.000 parazit türü vardır, ancak bunların yalnızca birkaç tanesi insanlarda hastalıklara neden olur.

Mantarlar da hastalıklara yol açar. Bu organizmaların tek bir hücre çekirdeği vardır ve karmakarışık iplikçiklerden oluşurlar. En sık rastlanan enfeksiyonlar, atlet ayağı (ayaktaki mantar hastalığı) ve kandida enfeksiyonu (Candida) gibi mantar hastalıklarıdır. Ciddi mantar hastalıkları genellikle sadece, kötü beslenme, kanser, uyuşturucu kullanımı ya da bağışıklık sistemini baskı altında tutan virüslerin neden olduğu enfeksiyonlar nedeniyle vücutlarının savunma sistemi zayıflamış kişileri etkiler.

[Resimler]

Ebola virüsü

“Staphylococcus aureus” bakterisi

“Giardia lamblia” protozoası

Mantar hastalığı

[Tanıtım notları]

CDC/C. Goldsmith

CDC/Janice Carr

Dr. Arturo Gonzáles Robles, CINVESTAV, I.P.N. México

© Bristol Biomedical Image Archive, Bristol Üniversitesi

[Sayfa 4’teki resim]

Penisilini bulan Alexander Fleming