Pertriköz kamçılı Clostridioides difficile bakterisinin çizimi. Bilim adamları, C. diff’te antibiyotik direncini artıran ve dirençli bakterilere karşı daha etkili tedavi stratejilerinin yolunu açabilecek ikili bir mekanizma ortaya çıkardı.
Hepimizin bildiği sıradan bir bağırsak bakteri türü. Bağırsak florası bir dizi antibiyotik tarafından yok edildiğinde gelişir. Bakteriler birçok antibiyotiğe doğal olarak dirençli olduğundan, özellikle sağlık hizmetlerinde sorunlara neden olur. İsveç’teki Lund Üniversitesi tarafından yürütülen bir araştırma, iki moleküler mekanizmanın birlikte nasıl çalışabileceğini gösteriyor ve bakteriyi ekstra dirençli hale getiriyor. Araştırmayı yöneten Lund Üniversitesi’nde kıdemli öğretim görevlisi Vasili Hauryliuk, “Bu bilgiyi kullanarak daha da iyi ilaçlar tasarlayabilmeyi umuyoruz” diyor.
Antibiyotiğe dirençli bakterilerin oluşturduğu tehdit de -Mezar olarak bilinir. Geçen yıl The Lancet, 2019’da tahmini 1,27 milyon insanın mevcut ilaçlarla tedavi edilemeyen bakteriyel enfeksiyon nedeniyle öldüğünü bildirdi. Bu tehdidin üstesinden gelmek için, altta yatan moleküler mekanizmaları anlamak çok önemlidir.
Antibiyotik tedavisi sırasında, normal bağırsak florası bozulur ve bu da antibiyotiğe dirençli bakteriyel patojenler için bir fırsat sağlar; iyi ”bağırsak bakterileri. En sorunlu bakteri türlerinden biri Clostridioides difficile, C. diff’dir. Bağırsaklarımızda bulunur, antibiyotik tedavilerine dirençlidir ve ciddi ishal enfeksiyonlarına neden olabilir. Bakterinin spor oluşturma yeteneği, kolayca yayıldığı anlamına gelir ve bu nedenle sağlık bakım ortamlarında sorunlara yol açarak hem ölüm oranlarının artmasına hem de tedavi sürelerinin uzamasına neden olur.
“Bu durumda antibiyotik sizi kurtarmak yerine, ikincil bakteriyel enfeksiyon,” diyor Vasili Hauryliuk.
“Klindamisin adı verilen bir antibiyotikle tedaviden sonra C. diff enfeksiyonu riskinin arttığı biliniyor, ancak bunun nedeni bilinmiyor. Tsukuba Üniversitesi’nde yardımcı doçent ve çalışmanın arkasındaki araştırmacılardan biri olan Obana Nozomu, araştırmamız yeni bir proteinin klindamisinin ait olduğu antibiyotik sınıfına direnç taşıdığını gösterdi” diyor.
C. diff direnci İsveç, Japonya, Birleşik Krallık, ABD, Estonya ve Almanya’daki araştırmacılar arasındaki uluslararası bir işbirliğinde araştırılmış ve bu çalışmanın sonuçları Nucleic Acids Research’te yayınlanmıştır. Araştırmacılar dirençten sorumlu yeni bir protein belirlediklerinde. Protein, bakterilerdeki proteinleri üreten ve bakterilere yeteneklerini veren moleküler fabrika olan ribozom üzerinde çalışır. Ribozom, birincil antibiyotik hedeflerinden biridir: Proteinler sentezlenemezse, bakteriler büyüyemez, çoğalamaz ve enfeksiyona neden olmaz.
“Bu yeni keşfedilen protein, antibiyotik molekülünü ribozomdan dışarı atıyor. Başka bir direnç faktörü ile birleştiğini de gördük. İkincisi, ribozomu kimyasal olarak değiştirir, böylece antibiyotik molekülleri ribozoma daha az sıkı bağlanır. Lund Üniversitesi’nde kıdemli öğretim görevlisi ve makalenin ortak yazarı Gemma C. Atkinson, ekstra güçlü direnç, bakterilere antibiyotiklere karşı ‘süper güçlerini’ veren ve birleştiren iki mekanizmanın, iki faktörün sonucudur” diyor. .
Araştırmacılar, antibiyotiklere karşı direnç mekanizmalarını moleküler düzeyde incelemek için kriyojenik elektron mikroskobu kullandılar. Bu bilgi, dirence ve bakterilerin neden olduğu enfeksiyonlara karşı yeni tedavi stratejilerinin yolunu açıyor.
“Birkaç yıl önce, Harvard Üniversitesi’ndeki Andrew G. Myers laboratuvarı, yeni nesil ribozom bağlayıcı antibiyotikler geliştirdi. , iboxamisin olarak bilinir. “Sıradan” C. diff bakterilerini yok eden çok güçlü bir ilaçtır. Ancak bu çalışmanın sonuçları, her iki direnç faktörüne sahip C. diff suşlarının maalesef bu antibiyotiğe de dirençli olduğunu göstermektedir. Bu, bu tür bir direncin üstesinden gelmek için daha da sıkı bağlanan antibiyotik molekülleri tasarlamanın gerekli olduğu anlamına gelir. Şimdi bu yönde Myers grubuyla işbirliği yapıyoruz.” diyor Vasili Hauryliuk.
Bu çalışma aynı zamanda ribozomu hedef alan bazı antibiyotiklerin direnç faktörünün üretimini tetiklediğini de buldu. Direnç faktörleri sentezlenmezse direnç indüklenemeyeceğinden, bu ayrıca yeni antibiyotik moleküllerinin tasarlanması için ipuçları sağlayabilir.
Referans: “Gram pozitif bakterilerde intrinsik antibiyotik direncine karışan genom kodlu ABCF faktörleri: VmlR2, Ard1 ve CplR”, Nozomu Obana, Hiraku Takada, Caillan Crowe-McAuliffe, Mizuki Iwamoto, Artyom A Egorov, Kelvin JY Wu, Shinobu Chiba, Victoriia Murina, Helge Paternoga, Ben IC Tresco, Nobuhiko Nomura, Andrew G Myers, Gemma C Atkinson , Daniel N Wilson ve Vasili Hauryliuk, 23 Mart 2023, Nükleik Asitler Araştırması.
DOI: 10.1093/nar/gkad193
Çalışma, İsveç Araştırma Konseyi’nin finansmanıyla gerçekleştirilmiştir. , İsveç Kanser Derneği, Knut ve Alice Wallenberg Vakfı, Avrupa Araştırma Konseyi, Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Estonya ile Almanya’nın araştırma konseyleri.