If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Bağlandığınız bilgisayar bir web filtresi kullanıyorsa, *.kastatic.org ve *.kasandbox.org adreslerinin engellerini kaldırmayı unutmayın.

Ana içerik

Antibiyotik direnci nedir?

Bakteriler
Antibiyotik direnci, bir antibiyotiğe maruz kalan bir bakterinin hayatta kalma becerisidir.

Antibiyotik direnci tam olarak nasıl gelişir?

Bir bakteri antibiyotiklere maruz kaldığında üç olası sonuç vardır - ölürler, sabit kalırlar (çoğalmazlar) veya çoğalırlar. Bunlardan hangisinin gerçekleşmesinin daha olası olduğunu belirleyen üç temel etken bulunmaktadır; antibiyotik konsantrasyonu, bakteriyel mutasyon ve genetik değişim.
Antibiyotik konsantrasyonu
Bir bakteriye daha fazla antibiyotik verilmesi bakterinin sabit kalmasına ya da ölümüne sebep olurken, daha az miktarda kullanılan antibiyotik ise çoğalmasına yol açar. Bazı bakteriler, içerisinde binlerce bakteri hücresinin bulunduğu jel-benzeri bir madde olan bir “biyofilmin” içinde yaşar (ahududu jölesinin içindeki ahududu çekirdeklerini düşünün). Bu, büyük ve kalın bir enerji kalkanına benzer. Bakteriyel hücrelerin tümüne ulaşabilmesi için, antibiyotiğin biyofilmden geçmesi (difüzyon yapması) gerekir. Biyofilmin çok derinlerinde gömülü olan bazı hücreler, yüzeye ulaşan antibiyotiğin sadece küçük bir kısmına maruz kalır.
Biyofilmde hareket eden antibiyotikler
Bakteriyel mutasyon
Bakteriyel hücreler çoğaldığında, az da olsa yeni bakteri hücresinin orijinal bakteri hücresiyle tam olarak aynı olmama olasılığı bulunur. Kopyalanan hücredeki bu hataları mutasyon olarak adlandırırız. Bakteri hücrelerinin birinin hücre duvarı biraz farklı olabilir, bir diğerinde bir enzim olması gerektiği gibi çalışmıyor olabilir vb. Mutasyonlar evrim teorisinin temelidir ve doğada gördüğünüz çeşitliliğin tümü, yüzbinlerce yıl boyunca süregelmiş pek çok mutasyondan kaynaklanmaktadır. Hayvanların, bir türün hayatta kalmasına yardımcı olacak bir mutasyona (bazen bu mutasyonlar tamamen yeni bir türün oluşmasına yol açar) adapte olması yüzyıllar veya bin yıl sürebilir. Hayvanlarda sürenin bu kadar uzun olmasının sebebi, çoğu hayvanın büyümesi ve üreyebilmesi için uzun zamanlar gerekiyor olmasıdır.
Diğer yandan, bakteriler saatlerle ölçülen sürelerde üreyebilir ve bu durum mutasyonların çok daha kısa sürede gerçekleşmesini sağlar. Bu mutasyonlar (bir bakterinin hücre duvarındaki bir değişiklik gibi) antibiyotiklerin bakteriye girmesini veya yapışmasını güçleştirip, antibiyotiğin bakteriye zarar verme veya öldürme etkinliğini azaltabilir.
Bakterilerin antibiyotiklere dirençli hale gelirken geçirdiği dört yaygın mutasyon bulunmaktadır:
  1. Bakterideki enzimler antibiyotikleri yer ve deaktive eder.
  2. Antibiyotikler bakteriden dışarıya atılır.
  3. Bakteri duvarı, antibiyotiklerin içeri girmesini engeller.
  4. Bakteri, enerjiyi işlemenin yeni bir yolunu bulur (zira bazı antibiyotikler enerji sürecine etki eder).
Bakterilerin antibiyotiklerle savaşmasını sağlayan mutasyonlar
Mutasyon geçirmiş bu küçük bakteriler, mutasyon-geçirmemiş bakterilerin öldüğü yerlerde gelişebilir ve bunları öldürmek için, yeni antibiyotikler (veya eğer mutasyon geçirmiş bakteriler çok dirençli değillerse aynı antibiyotikten daha fazla miktarda) kullanılmalıdır.
İnsanlar bağışıklık sistemlerine yardımcı olacak yeni antibiyotikler bulmak üzere araştırmalarına devam edecek; bakteriler de kolonilerinde antibiyotiklere direnç gösterme potansiyeline sahip olan mutasyon geçirmiş üyeler bulundurmaya devam edeceklerdir!
Bakteriyel genetik değişim
Bakterilerin ilginç bir alışkanlığı, adeta parkta karşılaşan iki eski dost gibi, karşılaştıklarında birbirleriyle bilgi paylaşımında bulunmaktan hoşlanmalarıdır. Bu durum, farklı iki bakteri türü arasında dahi geçerlidir. Bunun sonucunda, bir bakteri türü bir gen (veya genler) vasıtasıyla antibiyotiklere direnç göstermeyi başardığında, bu gen/genler kopyalanarak diğer bakterilere aktarılabilir. Bu, bir dedikodu gibidir: bakteriler daha çok görüştükçe, daha fazla bakterinin, antibiyotik direncini öğrenme olasılığını da artar.

Antibiyotik direncini nasıl ölçeriz?

Enfeksiyonu tedavi edecek en iyi antibiyotiği seçmek için, antibiyotiğin bir bakterinin çoğalmasını önlemede veya bakteriyi öldürmekte ne kadar etkin olacağını bilmek gerekir. Bunu bulmak için bir deney yapabilirsiniz! Hatta aynı deneyi farklı antibiyotikler kullanarak birkaç kez tekrarlayarak, bakterinin antibiyotiklere ne kadar dirençli olduğunu da görebilirsiniz.
MIC ve MAC'yi bulmak
1. Adım:
Şeffaf, besleyici bakteri suyu (bakteriler için tavuk çorbası!) ile doldurulmuş bir dizi test tüpüne, az ancak eşit miktarda bakteri koyun. Daha sonra, test tüplerine artan miktarlarda antibiyotik koyun (her tüpte antibiyotik miktarını iki katına yükseltin). Şimdi 24 saat bekleyin.
1. Bazı tüpler bulanık gözüküyor! Bu tüplerdeki antibiyotik konsantrasyonu, bakterilerin çoğalmasını engelleyemeyecek kadar düşüktür.
2. Bazı tüplerdeki sıvı hala şeffaf! Bu tüplerdeki antibiyotik konsantrasyonu, bakterilerin çoğalmasını engelleyecek kadar yüksektir. Bakterilerin çoğalmasını durdurmak için gerekli olan en düşük antibiyotik konsantrasyonu, Minimal İnhibitör Konsantrasyon (MIC) olarak adlandırılır. Yukarıdaki şemada, MIC şeffaf olan ilk test tüpüdür. Ama bekleyin! Şeffaf olan bu test tüplerindeki antibiyotik konsantrasyonları bakterileri öldürmek için yeterli mi, yoksa sadece çoğalmalarını mı durduruyor? Bunu da bulabiliriz!
2. Adım:
1. Adımdaki her şeffaf test tüpünden küçük bir sıvı örneği alın ve her örneği bakteri sıvısıyla dolu yeni bir test tüpüne koyun. Bu yeni test tüplerine antibiyotik koymayın. Bir 24 saat daha bekleyin. Not: Numunede, 1. Adımdan taşınan bir miktar antibiyotik bulunacaktır, ancak bu miktar 2. Adımdaki sonuçları etkilemek için yeterli değildir.
3. Test tüplerinin bazıları bulanıklaştı! Bakteriler yine çoğalıyor! Bu, 1. Adımdaki antibiyotik konsantrasyonunun bakteriyi öldürmediği, sadece çoğalmasını durdurduğu anlamını taşır.
4. Test tüplerinin bazıları hala temiz! Bunun anlamı, 1. Adımdaki antibiyotik konsantrasyonunun bakterileri öldürdüğüdür. Bakteriyi öldürmek için gereken minimum antibiyotik konsantrasyonu, Minimum Bakterisit Konsantrasyon (MBC) olarak adlandırılır. Yukarıdaki şemada, 2. Adımdaki ilk şeffaf test tüpü MBC'dir.
Bir bakterinin çoğalmasını (MIC) veya yaşamasını (MBC) durdurmak için gereken antibiyotik konsantrasyonunu bildiğinizde, bu konsantrasyonun güvenli şekilde bir insana verilip verilemeyeceğini de bilmelisiniz. Durum buysa, bakterinin bir antibiyotiğe karşı “hassas” olduğunu söyleriz, eğer durum bu değilse de bakterinin bir antibiyotiğe karşı “dirençli” olduğunu söyleriz. Hedef bir enfeksiyona sebep olan bakteriye karşı etkin olacak, ancak hastaya zarar vermeyecek veya hastanın sağlıklı bakteri ekosistemini yok etmeyecek bir antibiyotik seçmektir.

Patojenler ne kadar dirençli hale gelmiştir?

Patojenlerin antibiyotik direncinin zamana göre grafiği
Yıllar boyunca, bazı bakteriler diğerlerine göre antibiyotiklere karşı daha fazla dirençli hale gelmiştir. Bazı yaygın ve/veya önemli dirençli bakterilere hızlıca göz atalım:
  • Carbapenem-resistant enterobacteriaceae (CRE): Bazı CRE kültürleri tedavi edilemez ve her tür antibiyotiğe dirençlidir. Kan dolaşım sistemleri CRE ile enfekte olan hastaların ölüm oranı %50'dir. Bu enfeksiyonlar nadir de olsa, araştırmacılar CRE'nin yayılmasından çok endişe duyarlar.
  • Clostridium difficile (C. difficile): Bu bakteriler genelde antibiyotikler normal ekosisteme hasar verdikten sonra saldırırlar ve acı verici, kanlı ishal ve ateş gibi semptomlara yol açabilirler. Sıklıkla hastanelerde ve kalabalık grupların bir arada yaşadığı evlerde görülür ve yaşlı kişiler için genelde ölümcüldür. Bu bakteri çoğu antibiyotiğe karşı doğal dirence sahiptir ve öldürmesi güç sporlar yaratır. 
  • Neisseria gonorrhoeae: Bu bakteri Kuzey Amerika'daki en ünlü ikinci enfeksiyonun (bel soğukluğu/gonore) sebebidir ve üreme sisteminde ciddi komplikasyonlara yol açabilir. Bir zamanlar tedavisinin son derece kolay olduğu düşünülmüş olmasına rağmen, mevcut enfeksiyonların yaklaşık % 30'u antibiyotiğe dirençlidir.

Bakterilerin antibiyotik direnci geliştirmesini nasıl önlersiniz?

Antibiyotik direncini sınırlandırmak için, dünyadaki tüm bakterilerin (içimizde, hayvanlarda ve çevrede yaşayan) antibiyotiklere maruz kalmasının sınırlandırılması önemlidir. Bakterilerin antibiyotiklere gereğinden fazla maruz kalmadığından emin olunmasına yardımcı olmak için yapılabilecekler:
  • Sorumlu antibiyotik kullanımı: Sadece bakteriyel enfeksiyon (virüs değil) geçirdiğinizde antibiyotik alın ve dar spektrumlu bir antibiyotik seçin ki, sağlıklı bakteriyel ekosisteminiz ölmesin. Kullanılacak ilacın seçimi için uzman doktorlara danışın. Hayvanlar için de buna benzer şekilde uygulama yapılmalı, sağlıklı hayvanlara antibiyotik verilmemeli ve bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde dar spektrumlu antibiyotikler kullanılmalıdır. Antibiyotikleri nasıl kullandığımız konusunda gerçekten seçici davranmak, bunların yararsız hale gelmesini önleyecektir.
  • Antibiyotikleri sorumlu şekilde yok edin: Çöpe atma, ortamda yaşayan bakterilerin antibiyotiğe maruz kalmasını minimuma indirecek şekilde yapılmalıdır. Örneğin, antibiyotikleri ezmemeli veya onları tuvalete atmamalısınız. Böyle yapılması, antibiyotiğin toprakta ve suda yaşayan bakterilere doğrudan etki etmesine yol açar. Bunun yerine uygulanabilecek iki seçenekten birisi bunları atılmak üzere bir eczaneye geri vermek, diğeri ise ağzı kapalı bir plastik torbaya koyarak çöpe atmaktır.

Referanslar
Silver, L. L. (2011). Challenges of Antibacterial Discovery. Clinical Microbiology Reviews, 24(1), 71–109. doi:10.1128/CMR.00030-10

Tartışmaya katılmak ister misiniz?

İngilizce biliyor musunuz? Khan Academy'nin İngilizce sitesinde neler olduğunu görmek için buraya tıklayın.