Mikroplar birçok yerde ve farklı türlerle etkileşime girerek bir yaşam sürer. Bizler gibi onlar da hayatta kalabilmek ve ihtiyaçlarını karşılayabilmek için farklı yollar ararlar. Bir tür mikrop olan bakteriler, kaynakları için rekabete girdikleri diğer mikropları öldürebilen “bakteriyosinler” adı verilen küçük bileşikleri üretirler. Bakteriyosinler, antibiyotik direnci veya yiyeceklerin bozulması gibi sorunları çözebilmemizde yardımcı olabilirler. Bu yazıda Bakteriyosinleri hayatımızın hangi noktalarında görebileceğimizden bahsedeceğim.
Tahmin ettiğimizden daha kalabalık bir gezegende yaşıyoruz!
Mikroplar, vücudumuz dahil olmak üzere doğanın hemen her yerinde bulunabilen, çıplak gözle göremediğimiz ancak mikroskop ile dünyalarına dahil olabileceğimiz küçük organizmalardır. Mikropların birçok türü vardır. Hala toplamda kaç tür olduğu bilinmemekle beraber yenileri de keşfedilmeye devam ediyor. Mikroplar hayatta kalmak için birbirleriyle etkileşime girmek isterler.
Bakterileri Gram pozitif ve Gram negatif olarak iki büyük gruba ayırabiliriz. Birçok bakteri türü zor koşullar altında yaşama özelliğine sahiptirler. Bazıları derin okyanus hidrotermal menfezlerinin yakınındaki kükürt bileşikleriyle beslenir, bazıları enerjilerini elde etmek için güneş ışığını kullanır, bazıları ise hayvanların ve insanların bağırsaklarında ki yiyecekleri parçalamaya yardımcı olur. Çoğu zaman, birçok bakteri birlikte yaşar ve yaşam alanları, yiyecek ve diğer kaynaklar için savaşır. Bakterilerin kaynakları için savaşırken kullandıkları rekabet stratejilerine antagonistik stratejiler denir. Antagonistik stratejiler oldukça çeşitlidir. Rakiplerinin ihtiyaç duyduğu önemli bileşiklerden kurtulmayı, mikro çevre koşullarını değiştirmeyi ve diğer bakterilerin yaşamasını çok zor hale getirmeye çalışırlar. Diğer bakteriler ise antimikrobiyal denilen bileşikleri üretir ve rekabet halinde oldukları komşularını öldürmek veya büyümesini yavaşlatmak için çalışır.
Antimikrobiyaller spesifik veya spesifik olmayabilirler. Spesifik olmayan bir antimikrobiyal yaralar için antiseptik özellik gösteren hidrojen peroksittir. Geniş bir aktivite yelpazesine sahip, birçok farklı bakteri türünü öldürebilirler. Spesifik olmayan antimikrobiyallere örnek olarak; laktik asit, formik asit, asetik asit, etanol, karbondioksit, amonyak veya fenolik bileşikler gibi kimyasal bileşikler verilebilir. Spesifik antimikrobiyaller ise belirli bir bakteri türünü öldürür veya büyümesini engeller. Bu, rakip olan bakterilerin birbirlerinin zayıflık noktalarını iyi bildiklerini ve birbirlerine karşı savaşmak için özel silahlar ürettikleri anlamına gelir.
Sofistike Silahlar: Bakteriyosinler
Bakteriyosinler, bakteriler tarafından diğer bakteriler ile savaşmak için üretilen spesifik antimikrobiyal bileşiklerdir. Bakteriyosinler, peptidler adı verilen küçük proteinlerden üretilir. Bazı bakteriyosinler, bakterinin yüzeyine bağlı kalabilir ya da çevreye salınırlar. Şimdiye kadar toplam 816 bakteriyosin tanımlanmıştır. Bakteriyosinlerin, aktif olmaları ve düşman bakterilere saldırmaları durumlarında özel şekilleri vardır. Bakteriyosinlerin diğer bakterileri öldürmek için çalışma şekli tam olarak anlaşılmasa da bakteriyosinlerin, reseptör adı verilen düşman bakterilerin yüzeyindeki yapılar aracılığıyla diğer bakterilere temas ettiği bilinir. Reseptörlere bağlandığında ve düşman yüzeyine temas ettiğinde saldırıya uğrayan bakteri yüzeyinde gözenek adı verilen küçük delikler gelişir. Bakteri hücresinin içeriği bu gözeneklerden dışarı sızarak düşman bakteriyi öldürür. (Şekil.2.)
Şekil.2. (A) Bakteriler tarafından üretilen bakteriyosinler “düşman” bakterileri öldürebilir. Bakteriyosinler anahtar-kilit modeli gibi düşman bakteri (B) üzerindeki reseptörlere bağlanır. Bu, düşman bakterinin zarında (C) gözenek adında küçük deliklerin oluşmasına neden olur ve bakteri içeriğini bu gözeneklerden dışarı sızdırır. Bu da düşman bakteriyi (D) öldürür.
Bakteriyosinleri Nasıl Kullanırız?
Bakteriyosinleri, antibiyotiğe karşı dirençli bakterilerle mücadelede görebiliriz. Enfeksiyonları tedavi etmek için geleneksel antibiyotiklere karşı alternatif veya tamamlayıcı olarak kullanılabilir. Bilim adamları, bakteriyosinlerin ve onları üreten bakterilerin vücudumuzdaki farklı bakteri türleri arasındaki doğal dengede rol oynayabileceğini düşünüyorlar. Bu, bakteriyosinlerin kötü bakterileri düşük sayılarda tutmaya yardımcı olduğu anlamına geliyor. Bazı araştırmalar, bakteriyosinlerin virüsler ve çeşitli kanser tipleri ile savaşabileceğini göstermekte. Bakteriyosinler sağlıklı insan hücreleri için zararsızdır. Şu anda bakteriyosinler veteriner hekimler tarafından kullanılmakta ancak henüz eczaneden insan kullanımı için temin edilmemekte. Bakteriyosinler, gıdalarımızı zararlı bakteriler tarafından bozulmasını önleyerek daha güvenli olması için gıda koruyucusu olarak da kullanılabilir. Nisin yani Lactoccocus lactis adlı bir bakteri türü tarafından üretilen, en iyi bilinen bakteriyosinlerden biridir. Nisin, süt, yoğurt ve peynir gibi süt ürünlerinin muhafazasında yaygın olarak, et ve deniz ürünlerinin muhafazasında da kullanılmaktadır. Bir grup Gram pozitif bakteri olan laktik asit bakterileri tarafından üretilen bakteriyosinler, insanlar tarafından uzun ve güvenli bir kullanım geçmişine sahiptirler. Bu maddeler, her ikisi de laboratuvarda umut verici sonuçlar veren pediosinleri (Pediococccus bakteriyel grubu tarafından üretilen) ve enterosinleri ( Enterococcus bakteriyel grubu tarafından üretilen ) içerir. Bilim adamları, çoğu bakterinin bakteriyosin üretebileceğini düşünüyor, ancak çoğu henüz keşfedilemedi. Bakteriyosinler insanlar için son derece yararlı olabileceğinden ve antibiyotik direnciyle savaşmaya yardımcı olabileceğinden, bu alandaki araştırmalar son derece önemlidir. Bakteriyosin araştırmacıları yeni ekolojik nişler üzerinde çalışıyor, yeni bakteriyosinler keşfediyor, bakteriyosinlerin nasıl çalıştığını anlamaya çalışıyor ve onları üretmenin yeni yollarını buluyor. Yeni bakteriyosinlerin yakında insan sağlığı ve gıda koruma alanlarında daha fazla uygulama için kullanıma hazır olacağı düşünülüyor.
İlk yayınlanma: 12 Mart 2021
Kaynak
- Gutierrez, E., & Arbulu, S. (2021). How Can Bacteria Help Us Fight Back Against Bacteria?. 21 January 2021, from https://kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2020.558681
Görsel Kaynak
Şekil 1-https://www.sankara.com.tr/bakteriyosinler-antibiyotiklere-alternatif-olabilir-mi/1362/
Şekil 2- Gutierrez, E., & Arbulu, S. (2021). How Can Bacteria Help Us Fight Back Against Bacteria?. 21 January 2021, from https://kids.frontiersin.org/article/10.3389/frym.2020.558681
