Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Yeni antimikrobiyal peptid mevcut antibiyotiklere dirençli suşları öldürüyor

---

Bir vancomycin orta dirençli kültürden alınan bir Staphylococcus aureus bakteri suşu gösteren taramalı elektron mikroskopu görseli(SEM) (credit: CDC)

Brasilia Üniversitesi ve British Columbia Üniversitesi araştırmacıları, çoğu antibiyotiğe dirençli olan bir çok bakteriyi yok etmek için antimikrobiyal bir peptid geliştirdi.

İngiltere'de antimikrobiyal dirençle ilgili yayınlanan bir araştırmada, yeni ilaçların geliştirilememesi durumunda antibiyotik dirençli bakteriyel enfeksiyonların yılda 10 milyon insanı öldüreceğini tahmin ediyordu.

Doğadan öğrenmek

Canlı organizmalar, bağışıklık sisteminin bir parçası olarak bakterileri öldürmenin yanı sıra virüsler ve mantarlar gibi diğer ısrarcı mikroorganizmalara karşı doğal olarak antimikrobik peptidler üretirler. Bu işlem işgalcilerin hücre zarlarında delikler açarak yapılır. DNA, RNA ve proteinler gibi birkaç hücresel hedefi bozabilirler.

Antimikrobiyal peptitleri geleneksel antibiyotiklerden ayıran şey, konakçının bağışıklık sistemini alabilme, işgal eden mikropları öldürmeye yardımcı kimyasallar salgılayan lökositleri çağırma kabiliyetidir.

Doğa'nın (Açık Erişim) Bilimsel Raporlarının Kasım 2 sayısında çıkan bu yeni araştırmada, araştırmacılar birçok bakteriyel suş için ölümcül olduğu kanıtlanmış, doğal olarak bulunan clavanin-A adlı antimikrobiyal peptid ile başladılar. Araştırmacılar bu çalışmayı daha etkili hale getirmek için çalışmalar yapmaya karar verdiler. *

Araştırmacılar, farelerle yapılan testlerde, clavanin-MO olarak adlandırılan bu yeni peptitin, çoğu antibiyotiğe dirençli olan Escherichia coli ve Staphylococcus aureus suşlarını öldürebileceğini tespit etiler.

 

E. coli bakterilerinin mikroskobik bir görüntüsü (credit: A * STAR Biyomühendislik ve Nanoteknoloji Enstitüsü)

Araştırmacılar ayrıca, clavanin-MO peptidinin, yaşamı tehdit eden bir durum olan sepsise neden olabilecek aşırı aktif enflamatuar cevabı bastırdıklarını ve bazı biyofilmleri (yüzeylerde oluşan bakteri hücrelerinin kalıcı ince katmanlarını) yok edebileceğini buldu. Bu çalışma, onları biyofilmlerden kaynaklanan enfeksiyonları tedavi etmek için kullanma imkânını doğurmaktadır. **

Clavanin-MO peptidi ayrıca kateterlerde kullanılan antimikrobiyal kaplamalar olarak, mikrobiyal gelişimine dirençli hale getirmek için masa üstü gibi yüzeylerde kullanılabilir ve Staphylococcus aureus veya diğer bakterilerin neden olduğu cilt enfeksiyonlarını tedavi eden merhemlerde kulanılabilir.

Araştırmacılar şu anda bu konstrüksiyon peptitleri doğal olarak bulunanlardan daha etkili hale getiren şeyleri araştırıyor ve daha da geliştirmeyi umuyorlar.

* Antimikrobiyal peptitlerin, bakteriyel hücre membranları arasından püskürtmelerine olanak tanıyan pozitif yüklü bir bölge ve membranlarla etkileşime giren ve membranlara translokasyon sağlayan hidrofobik bir gerilme vardır. Araştırmacılar, öldürme yeteneğini artıracağını ümit ederek, peptidleri daha hidrofobik hale getirecek beş amino asit dizisini eklemeye karar verdiler.

** Kistik fibroz hastalarının ciğerlerini sıklıkla etkileyen Pseudomonas aeruginosa enfeksiyonları gibi.

İkili antimikrobiyal ve immünomodülatör etkinlikler içeren anti-enfektif bir sentetik peptitin özeti

Antibiyotiğe dirençli enfeksiyonların 2050 yılına kadar yılda 10 milyon insanı öldürmesi ve küresel ekonomiye 100 trilyon dolara mal olacağı tahmin edilmektedir. Bu nedenle alternatif teknolojilerin geliştirilmesine acil bir ihtiyaç vardır. İn vitro ve in vivo güçlü antimikrobiyal ve immünomodülatör özellikler sergileyen bir deniz tuneti antimikrobiyal peptidinden türeyen clavanin-MO olarak adlandırılan sentetik bir peptidi tasarladık. Peptid, çok ilaca dirençli hastane izolatları da dahil olmak üzere temsili bakteri suşlarının bir panelini etkin bir şekilde öldürdü. Peptidin antimikrobiyal aktivitesi, hayvan modellerinde gösterildi, bakteri sayımlarını altı dereceden düşürerek enfeksiyon temizlemesine katkıda bulundu. Buna ek olarak, clavanin-MO, aşırı ve potansiyel olarak zararlı inflamatuvar cevabı bastırırken, lökosit enfeksiyon bölgesine ve GM-CSF, IFN-γ ve MCP-1 bağışıklık arabulucularının üretilmesine karşı uyararak doğal bağışıklığı modüle edebildi IL-10 gibi anti-enflamatuar sitokinlerin sentezi ve pro-inflamatuvar sitokinler IL-12 ve TNF-α seviyelerinin bastırılması. Son olarak, peptit ile tedavi, farelerde hem Gram negatif hem de pozitif ilaç dirençli suşların neden olduğu ölümcül enfeksiyonlara karşı korunmuştur. Burada sunulan peptit doğrudan bakteri öldürür ve immün modülatör özellikleri sayesinde enfeksiyonları çözmeye yardımcı olur. Antimikrobiyal ve immünomodülatör özelliklerin birleşimi ile birlikte peptid anti-infektif tedaviler, antibiyotiğe dirençli enfeksiyonların tedavisinde yeni bir yaklaşımı temsil eder.

Kaynak: <http://www.kurzweilai.net/new-antimicrobial-peptide-kills-strains-resistant-to-existing-antibiotics>

Çeviren ve Derleyen : Yavuz AYDIN

---