Havadaki Tüberküloz Bakterileri Kururken Mutasyon Geçirebilir!

Enfekte bireylerden havaya yayılan tüberküloz bakterileri kuruyarak bulaşıcılık açısından sadece kızamıktan sonra ikinci sırada yer alan enfeksiyöz parçacıklara dönüşüyor. Weill Cornell Medicine bünyesindeki araştırmacılar, bakterilerin yalnızca kurumaya dayanmasını sağlamakla kalmayıp, aynı zamanda antibiyotik direnciyle bağlantılı mutasyonlar üretmesine olanak tanıyan belirli mekanizmalar keşfettiler. Bizim de detaylarını incelediğimiz bu yeni bulgular, hastalığın bulaşmasının sadece bakterilerin insanlar arasındaki pasif bir hareketinden ibaret olmadığını; patojenin evrimleştiği aktif bir dönem olabileceğini gösteriyor.

Mycobacterium tuberculosis (MTb) bakterisinin neden olduğu bir akciğer enfeksiyonu olan tüberkülozun, her yıl dünya çapında yaklaşık 11 milyon insanı etkilediğini ve 1,2 milyon civarında ölüme yol açtığını biliyoruz.

Kurumanın Bakteri Üzerindeki Etkisi

Nature Microbiology dergisinde yayımlanan çalışma, kurumanın bakteride özel bir DNA onarım tepkisi başlattığını gösterdi. Bu tepki, hem MTb'nin hayatta kalmasını destekliyor hem de bakteriyi rifampin adlı antibiyotiğe dirençli hale getiren mutasyonların ortaya çıkma olasılığını artırıyor.

Araştırmacıların ayrıca gelecek vaat eden yeni bir ilaç hedefi belirlediğini de görüyoruz. Mfd adı verilen bir DNA onarım geninin aktivitesini azaltarak, ilaca dirençli tüberküloz bakterilerinin hayatta kalma şansını düşürebilecekleri anlaşıldı. Weill Cornell'de bulaşıcı hastalıklar, mikrobiyoloji ve immünoloji profesörü olan kıdemli yazar Dr. Kyu Rhee, bulguları şöyle açıkladı:

Tüberküloz, insandan insana verimli bir şekilde yayılma yeteneği evrimleştirmiştir. Bulgularımız, tüberküloz yaşam döngüsünün yeterince incelenmemiş bu aşamasına ışık tutuyor; ayrıca bulaşmayı durdurmak ve ilaç direnciyle mücadele etmek için yeni stratejilerin temelini atıyor.

Hastalığın Bulaşmasıyla Mücadele Etmek

Tüberküloz, enfekte bir birey öksürdüğünde, konuştuğunda veya nefes aldığında; bakteri içeren mikroskobik damlacıkları havaya saçmasıyla yayılır. Bu damlacıklar buharlaştıkça küçülerek, başka biri tarafından solunacak kadar uzun süre havada asılı kalabilen ve damlacık çekirdekleri olarak bilinen minik parçacıklara dönüşür.

Laboratuvar ortamında MTb'nin kurumasına ve yeniden su almasına yol açan koşulları taklit eden ekip, kurumanın bakterilerde oksidatif strese neden olduğunu ve bunun da DNA hasarına yol açtığını gösterdi. Bakteriler, yeniden neme kavuştuklarında hayatta kalmalarına ve toparlanmalarına yardımcı olan bir DNA onarım programını etkinleştirerek tepki verdiler. Elde edilen sonuçlar, tüberkülozun havadaki bulaşma evresinin streslerine dayanabilmek için spesifik mekanizmalar evrimleştirdiğini gösteriyor. Weill Cornell'de mikrobiyoloji ve bulaşıcı hastalıklar alanında araştırmacı ve NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Tıp Merkezi'nde doktor olan çalışmanın baş yazarı Dr. Christopher Brown, süreci şöyle açıkladı:

Mutasyonlar, bakteriyel evrimin kritik bir bileşenidir. Bulaşma sırasında meydana gelen DNA hasarı, tüberkülozun uyum sağlamasına ve bazı durumlarda ilaç direnci kazanmasına olanak tanıyan genetik çeşitliliğe katkıda bulunabilir.

Rifampin Direncini Engellemek

Rifampin, tüberküloz tedavisinin temel taşlarından biridir ve tedavi süresini yaklaşık dört ila altı aya indirmeye yardımcı olur. Ancak, rifampin direncinin dünya çapında büyüyen bir sorun olduğunu biliyoruz; bu durum temel olarak bakterilerde ilacı etkisiz hale getiren genetik mutasyonlardan kaynaklanıyor. Hastalığın ilaca dirençli formları genellikle çok daha uzun tedavi rejimleri gerektiriyor. Dr. Rhee, alternatif senaryoyu şöyle özetledi: "Rifampin eksikliğinde, hastaların çok daha uzun süre boyunca maliyetli ve toksik ilaçlar alması gerekecektir."

Araştırma ekibi, rifampin direncinin ortaya çıkmasını önlemek için potansiyel bir yaklaşım belirledi. Laboratuvardaki aerosol haline getirme deneyleri sırasında Mfd geninin susturulması, rifampine dirençli tüberküloz bakterilerinin hayatta kalma oranını düşürdü. Dr. Rhee, diğer araştırmacıların da Mfd genini antibiyotik direncine potansiyel bir katkı sağlayıcı olarak tanımladıklarını ve terapötik olarak hedefleme yollarını araştırdıklarını belirtti.

Araştırmacılar ayrıca, dünya çapındaki hastalardan izole edilen 50.000'den fazla tüberküloz genomunu analiz ettiler. Mfd geninde mutasyon taşıyan suşların, en yaygın rifampin direnci mutasyonunu barındırma olasılığının önemli ölçüde daha düşük olduğunu buldular. Bu durum, Mfd'nin bazı ilaca dirençli tüberküloz suşlarının bulaşma sırasında hayatta kalmasına yardımcı olduğuna dair laboratuvar kanıtlarını destekliyor. Dr. Brown, gelecekteki çalışmalar için beklentilerini şöyle ifade etti:

Tüberkülozun yayılma yeteneği hakkında ne kadar çok şey öğrenirsek, küresel ölçekte etki yaratacak etkili stratejiler tasarlamak için o kadar çok fırsatımız olacak. Gelecekte, tüberküloz yaşam döngüsünün bulaşma aşamasını hedefleyen tedaviler, mevcut tedavileri tamamlayabilir ve ilaca dirençli hastalığın ortaya çıkmasını ve yayılmasını yavaşlatmaya yardımcı olabilir.