Bakterilerin Virüslere Karşı Savunması Antibiyotik Direncine Işık Tutuyor

Bakterilerin Virüslere Karşı Savunmasının Keşfi, Antibiyotik Direnci Mücadelesinde Bir Parça Haline Geliyor

Umeå Üniversitesi’nin yeni çalışması, antibiyotik direncinin küresel bir sağlık tehdidi olduğunu ve bakterilerin virüslere karşı geliştirdiği savunma mekanizmalarının bu direncin anlaşılmasında kilit rol oynadığını gösteriyor. Staphylococcus aureus bakterisinin faj virüslerine karşı kullandığı genler, direnç ve toksin üretiminde etkili. Bu genlerin keşfi, bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde yeni yollar açabilir ve antibiyotik direnciyle mücadelede önemli bir adım olabilir.

Antibiyotik Direncinin Küresel Tehdidi

Antibiyotik direnci, birkaç on yıl içinde kanser kaynaklı ölümleri geçebilecek bir küresel sağlık sorunu olarak öne çıkıyor. Umeå Üniversitesi’nden araştırmacılar, yeni bir çalışmada, bakterilerin virüslere karşı savunma mekanizmalarının antibiyotik direncinin ortaya çıkışını anlamada önemli bir rol oynadığını gösterdi. Çalışma, bakterilerde bulunan ve saldırgan virüslerin çoğalmasını engelleyen genlere odaklanıyor.

Umeå Üniversitesi’nde Yardımcı Doçent Ignacio Mir-Sanchis, “Antibiyotik direncinin anahtarı, virüslerin bakterileri öldürmek için kullanılması olabilir. Ancak bakterilerin virüslere karşı kullandığı savunma sistemleri bilinmiyor. Bu sistemleri anlamak, ciddi enfeksiyon hastalıklarının gelecekte tedavi edilebilmesi için yeni araştırma yolları açıyor,” diyor.

Staphylococcus aureus ve Faj Virüsleri

Araştırmacılar, yaygın ancak septik şok ve zatürre gibi durumlarda ölümcül olabilen Staphylococcus aureus bakterisini inceledi. Bu bakterinin bir alt grubu, çoklu antibiyotik direnci geliştirerek halk sağlığı için ciddi bir tehdit haline geldi. Bazı ülkelerde S. aureus’un %25’i çoklu dirençliyken, İsveç’te bu oran %1 seviyesinde.

Ancak bu bakteriler, bakteriyofajlar (kısaca fajlar) adı verilen virüslere karşı savunmasızdır. Evrim boyunca, bakteriler ve fajlar bir silahlanma yarışına girmiş; fajlar bakterileri enfekte ederken, bakteriler bu saldırılara karşı direnç mekanizmaları geliştirmiştir. Bu savunmanın büyük bir kısmı, bakterilerin mobilom adı verilen ve genetik materyalin bakteriler arasında kolayca aktarılabildiği genom bölgesinde kodlanmıştır.

Mobilom ve Direnç Genleri

Mobilom, genellikle toksin (zehirli maddeler) üretiminden ve antibiyotik direncinden sorumlu genleri taşır. Bu genetik aktarım, zararsız bakterilerin ölümcül hale gelmesine neden olabilir. Umeå Üniversitesi araştırmacıları, S. aureus mobilomunda, faj enfeksiyonlarına karşı bağışıklık sağlayan belirli bir gen setini tanımladı. Bu keşif, üniversitenin kriyo-elektron mikroskobu sayesinde mümkün oldu.

Bu genler, fajların yayılma ve çoğalma yeteneğini engelliyor. Bir gen tarafından ifade edilen kilit bir protein, faj genomu tarafından kodlanan önemli bir proteinin etrafında bir yapı oluşturarak fajın DNA’sını kopyalama yeteneğini bloke ediyor. Bu, fajın daha fazla bakteriyi enfekte etmesini önlüyor.

Keşfin Potansiyel Etkileri

Ignacio Mir-Sanchis, “Bu mekanizmanın keşfi, bakteriyel patogenezle ilgili birçok yönü anlamak için bir kapı aralayabilir,” diyor. Bir yandan, dirençli bakterilerin virüslere karşı nasıl savunma yaptığını daha iyi anlıyoruz. Öte yandan, bu gen seti aynı zamanda toksin ve antibiyotik direnci genlerini kodladığı için, antibiyotik direnciyle mücadelede önemli bir bulmaca parçası olabilir.

Çalışma, faj virüslerini kullanarak bakteriyel enfeksiyonları tedavi etme potansiyelini artırabilir. Bu savunma mekanizmalarını kırmanın yollarını bulmak, ciddi enfeksiyon hastalıklarının tedavisinde yeni stratejiler geliştirmeye olanak tanıyabilir.

Yayın Tarihi ve Kaynak: Çalışma, 4 Nisan 2025 tarihinde Nature Communications dergisinde yayınlandı.
Referans: Gianluca Debiasi-Anders ve diğerleri, “Phage parasites targeting phage homologous recombinases provide antiviral immunity,” Nature Communications, 2025; 16 (1) DOI: 10.1038/s41467-025-57156-3.