Biyoloji Anabilim DallarıGenelMikrobiyoloji

Patojen Bakteriler

Patojen Bakteriler

Patojen bakteriler, bu güne değin bilinen patojenik prokaryotların hepsi bakterilerdi. Bakteriler, insan hastalıklarının yaklaşık yarısına neden olurlar. Her yıl kabaca 2 milyon insan, Mycobacterium tuberculosis‘in oluşturduğu akciğer hastalığı tüberkülozdan ölmektedir. Yine her yıl yaklaşık 2 milyon kişi de çeşitli bakterilerin oluşturduğu ishalden ölmektedir.

Bazı bakteriyel hastalıklar, pireler ya da keneler aracılığıyla bulaşmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri ‘nde, Lyme hastalığı bu yolla bulaşan en geniş yayılımlı hastalık olup, her yıl 15.000 ile 20.000 insanı enfekte etmektedir. Tarla fareleri ve geyikler üzerinde yaşayan kenelerce taşınan bir bakteri tarafından oluşturulan Lyme hastalığı, halsizlik, eklem iltihabı, kalp sorunları, sinirsel bozukluklara neden olan ve tedavi olunmazsa ölümle sonuçlanabilen bir hastalıktır.

Lyme hastalığı: Ixodes cinsindeki keneler, hastalığı Borrelia burgdorferi spiroketi aracılığyla yaymaktadırlar. Kenenin ısırdığı yerde bir kızarıklık oluşmakta; kızarıklık, büyük ve halkasal ya da çok daha az belirgin olabilmektedir.

Patojen Bakteriler Ekzotoksinler

Patojen prokaryotlar, genelde ekzotoksin ya da endotoksin olarak sınıflandırılan zehirli bileşikler yoluyla hastalık oluştururlar. Patojen bakteriler, Ekzotoksinler, bazı belirli bakteriler ve diğer organizmalarca salgılanan proteinlerdir. Tehlikeli bir bağırsak hastalığı olan kolera, proteobakteri olan Vibro cholera tarafından salgılanan bir ekzotoksince oluştururlar. Toksin, bağırsak hücrelerini uyararak klorür iyonlarının salgılanmasını sağlar ve osmoz yoluyla su da onu izler. Başka bir örnek de, öldürücü bir hastalık olan botulizm olup, iyi konserve edilmemiş et, deniz ürünleri ve sebzeleri fermente ederek, bir ekzotoksin olan botulinum toksinini salgılayan gram pozitif bir bakteri, Clostridium botulinum tarafından oluşturulur. Botulinum toksini, diğer ekzotoksinler gibi, onu oluşturan bakteri orada bulunmasa dahi hastalık oluşturabilir. Böyle bir vakada, C.botulinum içermeyen tuzlanmış balık yiyen sekiz, kişi botulinum toksini olduğu için zehirlenmişlerdir. Bakterinin artık bulunmamasına karşın, balıkların hazırlanma aşamasında bir şekilde bakteri üreyerek toksinini salgılamıştır.

Patojen Bakteriler Endotoksinler

Patojen bakteriler endotoksinler, gram negatif bakterilerin dış zarlarında yer alan lipopolisakkarit elemanlarıdır. Ekzotoksinlerin aksine, endotoksinler ancak bakteriler ölüp, hücre duvarları parçalanınca açığa çıkarlar. Endotoksin üreten bakteriler içinde, tifo hastalığı etkeni Salmonella typhi’nin de bulunduğu Salmonella cinsine ait türler bulunur. Kümes hayvanlarında bulunan diğer Salmonella türleri tarafında oluşturulan gıda zehirlenmeleri olmuştur.

Biyoteknoloji de Patojen Bakteriler

19. yüzyıldan beri, endüstrileşmiş ülkelerdeki gelişmiş sağlık önlemleri sayesinde, patojen bakteri tehdidi önemli ölçüde azalmış durumdadır. Antibiyotikler sayesinde, bir çok yaşam kurtarılmış ve hastalıklar azalmıştır. Yine de, bir çok bakteri şuşunda antibiyotiklere direnç sürekli olarak gelişmektedir. Daha önce okuduğumuz gibi bakterilerin hızlı çoğalması, direnç genlerini taşıyan hücrelerin doğal seçilimle büyük topluluklara ulaşmasını ve bu genlerin aynı zamanda yatay gen transferi ile başka türlere geçmesini sağlamaktadır.

Yatay gen transferi aynı zamanda, virulansla ilgili genlerin yayılmasını da sağlayarak normalde zararsız olan bakterileri hastalık yapar hale de getirebilmektedir. Örneğin, insan bağırsağında zararsız bir simbiyont olan E.coli, kanlı ishal yapan patojen türlere dönüşebilmektedir. 0157:H7 olarak adlandırılan en tehlikeli suşlardan biri, küresel bir tehdit oluşturmuştur; sadece Amerika Birleşik Devletleri’nde, çoğunlukla kontamine sığır eti ürünlerinden her yıl 75.000 0157:H7 enfeksiyonu görülmektedir.

Araştırmacılar 2001 yılında,  0157:H7’nin genom dizilimini çıkararak, zarasız bir E.coli suşu olan K-12 ile karşılaştırdılar ve 0157:H7’nin 5416 geninden 1387’sinin K-12’de karşılığının bulunmadığını ortaya çıkardılar. Bu 1387 genin çoğu, faj DNA’sının yer aldığı kromozom bölgelerinde bulunmaktaydı. Bu sonuca göre, 1387 genin en azından bir kısmı, faj kaynaklı yatay gen transferi yoluyla (transdüksiyon) 0157:H7 genomuna bağlanmıştır. Sadece 0157:H7’de bulunan ve bağırsak duvarına yapışarak besin alınımını sağlayan yapışkan fimbriaların sentezini şifreleyen genler de dahil olmak üzere, bazı genler virulansla bağlantılıdır.

Patojenik bakteriler aynı zamanda biyoterörizm yaşam açısından da potansiyel bir tehdit unsurudurlar. Örneğin 2001 yılında posta yoluyla gönderilen Bacillus anthracis sporları, 18 kişinin solunum yolu şarbonuna yakalanıp, 5 tanesinin ölümüne yol açmıştır. Bu tip senaryolar, patojen prokaryotlar üzerindeki çalışmaların, yeni aşı ve antibiyotikler üretilmesi amacıyla daha da yoğunlaşmasına yol açmıştır.

Kaynak

  1. CAMPBELL BIOLOGY, Ninth Edition
  2. Ryan KJ, Ray CG . “Mikobakteriler”. Sherris Medical Microbiology

İzzethan Öztop

Lisans : Moleküler Biyoloji ve Genetik/ Moleküler Biyolog ve Webmaster/ Aynı zamanda bir makale yazarı

İlgili Makaleler

Bir cevap yazın

Başa dön tuşu