İçimizdeki düşmana karşı antibiyotikler ve beyaz kan hücreleri

20. yüzyılın sağlık alanındaki en büyük keşiflerinden biri hiç kuşkusuz antibiyotiklerdir. Bugün yaygın olarak kullanılan pek çok antibiyotik bundan onlarca yıl önce keşfedildi. Özellikle 1940’lı yıllarda bu konudaki çalışmaların oldukça yoğun olduğunu söyleyebiliriz. 1941 yılının sonlarında, 1942 yılının başında Biological Abstracts (Biyolojik Özetler) Dergisinin Editörü J.E Flynn Rus-Amerikan Biyokimyacısı Selman Abrahan Waksman’a (1888-1972) bir mektup yazarak, bakteri öldürücü etkiye sahip bir takım kimyasalları tanımlamada ve sınıflandırmada kullanmak üzere genel bir isim önerisi ister. Bu alanda çalışmalar yürüten ve aktinomisin, streptomisin, neomisin gibi antibiyotikleri keşfeden Selman Abraham Waksman bu tür kimyasal maddeleri sınıflamak ve tanımlamak üzere antibiyotik isminin genel kullanımını önerir. Bugün kullandığımız pek çok antibiyotiğin kaşifi Waksman böylece “antibiyotik” isminin genel kullanımı için de öncülük yapar.

Bugün farklı sorunlarla karşı karşıyayız. Antibiyotikler pek çok bakteri kökenli enfeksiyonu tedavi edebiliyor ancak antibiyotik tedavisi sonrasında yine de her yüz bakteriden birinin yaşamını sürdürebildiği biliniyor.1  İçimizdeki bu düşmanlar, enfeksiyonun bir süre sonra tekrarlanmasına neden olmakta. Tüm bunlara ek olarak, bugün, antibiyotiğe dirençli mikroorganizmaların ortaya çıkış mekanizmaları ile evrimlerini; insan bağışıklık sisteminin bu süreçlerdeki rolünü anlamaya çalışıyoruz. Bunun yanı sıra, dirençli türleri bertaraf edecek daha etkili antibiyotiklerin keşfi, tasarımları üzerinde pek çok bilimsel çalışma yürütülüyor. 

PNAS dergisinde geçtiğimiz hafta yayımlanan bir çalışma 3 boyutlu tüm organ tomografisini kullanarak, antibiyotik tedavisi sonrasında fare dokularında yaşamını devam ettirebilen Salmonella türlerini ve bulundukları dokuları açığa çıkardı2. Çalışma Basel Üniversitesinden Prof. Dirk Bumann ve ekibi tarafından yürütüldü. Ekip, model farelere ağızdan Salmonella enterica serovar typhimurium türünü vererek enfekte etti. Sonrasında ise enrofloxacin antibiyotiği uygun dozlarda kullanılarak tedavi süreci başlatıldı. On günlük tedavi sonrasında bu bakterilere dalak, karaciğer, mezenterik lenf düğümleri, ince bağırsağın sonu gibi bölgelerde rastlandı. Sekiz fareden yedisinde, tedavi sonrası kalan bakteriler hastalığın tekrarlanmasına neden oldu. Tekrar enrofloxacin tedavisi uygulanan farelerde klinik belirtiler yok oldu ancak dalakta yine Salmonella varlığı daha az da olsa tespit edildi. İkinci tedavi sonrasında hastalığın dört farede tekrarlandığı gözlendi. Araştırmacılar, dalak gibi kompleks vücut dokularında bu tür bakterilerin tespiti için Seri İki-Foton Tomografi yöntemini kullandılar. Dalak üç büyük bölgeden oluşur. Kan rezervuarı olarak görev yapan ve yaşlanmış kırmızı kan hücrelerini ayıran kırmızı pulpa, kan kaynaklı patojenlere karşı adaptif bağışıklık sistemini harekete geçiren B ve T lenfositlerince yoğun beyaz pulpa ve kan kaynaklı parçacıkları ve patojenleri yakalayan aradaki marjinal zon. Seri iki foton tomografisi, red pulpa ve marjinal zonda tedavi sonrasında Salmonella  kalmadığını ancak beyaz pulpada bunların yaşamlarını sürdürebildiğini ortaya koydu.

Kısacası, antibiyotik tedavisinden kaçan (Ya da antibiyotiklerin bir nedenle erişemediği) bir kısım bakteriye beyaz pulpa ev sahipliği yapıyordu. Araştırmacılar, beyaz pulpaya da ulaşacak yeni daha etkin antibiyotik tedavilerinin, hastalığın nüksetmesini engelleyeceğini ilk başta düşündü ancak her bir dalak bölümüne erişen antibiyotik miktarı aynı idi ve bu yaklaşım başarılı olmadı. Bakterilerin tamamen temizlenebilmesi için antibiyotikler yeterli değildi ve nötrofillere (Bakterilere karşı savaşan beyaz kan hücreleri) ihtiyaç duyulmakta idi. Beyaz pulpada ise nötrofil miktarlarının daha az olduğu biliniyor. Araştırmacılar, enfeksiyon sırasında, immünoterapi kullanarak bağışıklık sisteminde enflamasyonu artırdılar. Bu durum klinik tabloyu bir süre kötüleştirse de Salmonella’nın tamamen beyaz pulpadan temizlenmesi ile sonuçlandı.

Tedavi sonrası hem tomografinin kalan bakterileri görüntülemek üzere uygulanması, hem de immünoterapi yöntemlerinin kullanılması, tekrarlayan bakteriyel enfeksiyonların kaynaklarının bulunması ve kurulması açısından oldukça önemli olabilir. Bu yöntemlerin pratikte, gerçek hayatta uygulanmaları ise daha fazla zaman ve klinik çalışma sonucunu gerektirecektir.