Bu bölümde bakterilerdeki yaygın antibiyotik direnç mekanizmaları açıklanmaktadır.
Antibiyotikler bakterilerdeki temel yapıları veya süreçleri bozar. Bu da bakterileri öldürür veya çoğalmalarını durdurur. Bakteriler, antibiyotiklerin etkilerine dayanmak için birçok antibiyotik direnç mekanizması geliştirmiştir.
Bakteriler antibiyotiklere nasıl direnç gösterir?
Bakterilerin antibiyotiğin etkilerine karşı koyabilmelerinin iki temel yolu vardır:
Antibiyotiğin yeterince yüksek konsantrasyonda hedefine ulaşmasını engellemek
Antibiyotiğin etki ettiği hedefi değiştirmek veya atlatmak
Zamanla bakteriler bunu başarmak için pek çok farklı antibiyotik direnç stratejisi geliştirdiler.
Antibiyotik direnç mekanizmaları
1. Antibiyotiğin hedefine ulaşmasını engelleyin
Antibiyotiği bakteri hücresinden dışarı pompalayın. Bakteriler, zarlarında veya hücre duvarlarında bulunan pompalar üretebilirler. Bu sözde efluks pompaları bakterilerde çok yaygındır ve sinyal molekülleri ve besinler gibi çeşitli bileşikleri taşıyabilirler. Bu pompalardan bazıları antibiyotikleri bakteriden dışarı da taşıyabilir, bu şekilde bakteri hücresinin içindeki antibiyotik konsantrasyonunu düşürebilir. Bazı durumlarda bakteri DNA'sındaki mutasyonlar bakterinin belirli bir pompadan daha fazla üretmesine neden olabilir ve bu da direnci artırır.
Bakteri hücresini çevreleyen zarın geçirgenliğini azaltır. Bakteri zarındaki bazı değişiklikler geçişi zorlaştırır. Bu şekilde, daha az antibiyotik bakteriye girer.
Antibiyotiği yok et. Antibiyotikleri etkisiz hale getirebilen bakteriyel enzimler vardır. Bir örnek, insan enfeksiyonlarını tedavi etmek için son derece önemli antibiyotikler olan penisilinlerin aktif bileşenini (β-laktam halkası) yok eden β-laktamazdır. Daha sonraki yıllarda, geniş spektrumlu β-laktamaz üreten bakteriler, yani ESBL üreten bakteriler, büyük bir sorun haline geldi. Bazen bu bakterilerle enfeksiyonlar için son çare olarak kullanılan ilaçlar olan geniş spektrumlu β-laktam antibiyotiklerini parçalayabilirler.
Antibiyotiği modifiye edin. Bakteriler bazen antibiyotiklere farklı kimyasal gruplar ekleyebilen enzimler üretebilir. Bu da antibiyotik ile bakteri hücresindeki hedefi arasındaki bağlanmayı engeller.
Hedefi kamufle edin. Bakterideki hedefin bileşimindeki veya yapısındaki değişiklikler (bakteri DNA'sındaki mutasyonlardan kaynaklanan) antibiyotiğin hedefle etkileşime girmesini durdurabilir. Alternatif olarak, bakteri hedef yapıya farklı kimyasal gruplar ekleyebilir ve bu şekilde onu antibiyotikten koruyabilir.
Alternatif proteinler ifade eder. Bazı bakteriler antibiyotik tarafından inhibe edilenlerin yerine kullanılabilecek alternatif proteinler üretebilir. Örneğin, Staphylococcus aureus bakterisi mecA direnç genini edinebilir ve yeni bir penisilin bağlayıcı protein üretebilir. Bu proteinler bakteri hücre duvarı sentezi için gereklidir ve β-laktam antibiyotiklerinin hedefleridir. Yeni penisilin bağlayıcı proteinin β-laktam antibiyotiklere karşı düşük afinitesi vardır ve bu nedenle ilaçlara dirençlidir ve bakteri tedaviden sağ çıkar. Bu tür direnç MRSA'nın (metisiline dirençli Staphylococcus aureus ) temelidir .
Hedefi yeniden programlayın. Bazen bakteriler ihtiyaç duyduğu yapının farklı bir çeşidini üretebilir. Örneğin, Vankomisine dirençli bakteriler, duyarlı bakterilere kıyasla farklı bir hücre duvarı oluşturur. Antibiyotik bu tür hücre duvarıyla iyi etkileşime giremez.
Bazı bakteriler doğal olarak belirli antibiyotiklere karşı dirençlidir. Örneğin, bakterinin hücre duvarını parçalayan bir antibiyotiği düşünün. Bir bakterinin hücre duvarı yoksa, antibiyotiğin hiçbir etkisi olmayacaktır. Bu olguya içsel direnç denir. Daha önce bir antibiyotiğe duyarlı olan bir bakteri direnç geliştirdiğinde buna edinilmiş direnç denir.
👍👍👏👏