Antimikrobiyal kimyasallar ve antibiyotik direnci

1940'larda başlayan antibiyotikler çağının son demlerini yaşıyoruz.  1928 yılında Alexander Fleming'in Penicillium notatum türünde bir küften elde ettiği penisilinin tıpta kullanılmaya başlaması için bir on iki yılın daha geçmesi gerekti.

Alexander Fleming, laboratuvarında katı ortamda büyüttüğü bakteri kolonilerinin çevresinde yeşil mavi renkli bir küfün de büyüdüğünü gözlemledi. Ancak bu küfte farklı olan bir şey dikkatini çekti. Küfün büyüdüğü alanda bakteri kolonileri büyümüyordu ve küfün çevresinde bakterinin büyüyemediği boş bir dairesel alan bulunuyordu.

Fleming, küfün ürettiği ve salgıladığı bir maddenin çevresindeki bu alanda, bakterinin büyümesini önlediğini düşündü. Bir kimyacının yardımı ile bu maddeyi saflaştırarak elde etmeyi başardı.

Alexander Fleming küflerin bu özelliğini farkeden ilk kişi değildi. Antik çağlardan bu yana insanlar, büyük oranda gözlemlerine ve kuşaklardan süzülen deneyimlerine dayanarak, küfleri iyileşmek için kullanıyor. Antik çağlarda, Sırbistan, Yunanistan ve Çin'de eski ve küflü ekmeklerin enfeksiyonu önlemek üzere yaralara bastırıldığı biliniyor.1

Bugün bakterilerin yol açtığı çeşitli hastalıkların tedavisinde kullandığımız antibiyotikler düne oranla daha çeşitli olsa da büyük bir kriz kapımızda. Anitibiyotiklerin yaygın kullanımı, yanlış reçete edilmeleri, çiftlik hayvanlarında yaygın olarak kullanılmaları gibi sebeplerin, bakterilerin antibiyotik direnç genlerinin evrimlerini de hızlandırdığı düşünülüyor.

Dünya Sağlık Örgütü'nün verilerine göre elimizde bulunan tüm antibiyotiklere karşı direnç gösteren türler mevcut2. Örneğin idrar yolu enfeksiyonu, kan dolaşımı enfeksiyonları,  zatürre gibi oldukça yaygın görülen hastalıklara sebep olan bakterilerde yüksek oranda antibiyotik direnci görüldüğü biliniyor. Çok basit olarak söylersek; kullandığımız antibiyotikler dolaylı olarak bakterilerin evrimine, bakterilerin evrimi de kullandığımız antibiyotiklerin etkisiz kalmasına yol açıyor.

Environmental Science and Technology dergisinin online versiyonunda yayınlanan çalışma3, antibiyotik direnci ile antimikrobiyal kimyasallar arasında ilişki olduğunu gösterdi.

Oregon Üniversitesi'nden araştırmacılar, eski bir binadan toz örnekleri alarak bunların metagenomik analizini, yani bu tozda bulunan farklı organizmalara ait DNA dizilerini belirlediler. Metagenomik DNA analizi, 17 farklı antibiyotik direnç geni ailesine ait gen dizilerinin binada olduğunu gösterdi. Yani bu binada yaşayan bakterilerde 17 farklı türde antibiyotik direnç geni mevcut.

Bu direnç genleri arasında en yoğun olarak elde edilenler tetrasiklin, beta laktamaz ve makrolid direnç genleri olmuş. Araştırmacılar, oldukça hassas kimyasal analiz yöntemleri kullanarak alınan örneklerde bulunan antimikrobiyal kimyasalları da belirlediler. Bunlar çoğumuzun isimlerine aşina olduğumuz triklosan, triklokarban, metilparaben, etilparaben propilparaben, butilparabendi.

Örneğin, bu kimyasallardan biri olan triclosan, el sabunu, sıvı sabun gibi pek çok kişisel hijyen ürününde yoğun olarak kullanılıyor. Parabenler ise daha önce kanserle ilişkilendirildiği için artık pek çok üründe kullanılmıyor.

Araştırma, yalnızca antibiyotik kullanımının değil, antimikrobiyal maddelerin yaygın kullanımının da antibiyotik direnç genlerinin evriminde rol oynayabileceğine işaret etmesi bakımından oldukça önemli.

Ancak bu ilişkinin daha detaylı gösterilerek bu alanda daha derin çalışmalar yapılmasına ihtiyaç var. 

1- http://amrls.cvm.msu.edu/pharmacology/historical-perspectives
2- http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs194/en/
3- Erica M. Hartmann, Roxana Hickey, Tiffany Hsu, Clarisse M. Betancourt Román, Jing Chen, Randall Schwager, Jeff Kline, G. Z. Brown, Rolf U. Halden, Curtis Huttenhower, Jessica L. Green. Antimicrobial Chemicals Are Associated with Elevated Antibiotic Resistance Genes in the Indoor Dust Microbiome. Environmental Science & Technology, 2016; DOI: 10.1021/acs.est.6b00262