Çoğu bakteri, planktonik, kimi zaman hareketli bir form ve bakteriyel hücrelerin katı bir yüzeye toplanabildiği ve bağlanabildiği bir biyofilm oluşturabilme yeteneğine sahiptirler. Bu iki form arasındaki geçiş, çevresel sinyallere ve streslere karşı bakteriyel adaptasyonun bir cevabi olarak ortaya çıkar . ‘Biyofilmin ne zaman oluşacağı ortamdaki sartlara bağlı olarak değişiklik gösterir.  Bu bakterilerin Biyofilm olusturmalarinda  açlık stresi, hayvanlarda ve insanlarda hastalığa neden olabilen çevresel bakteriler, sıcaklık, oksijen mevcudiyeti, besin konsantrasyonu vb gibi  dış ortamla ilişkili sinyaller önemli bir rol oynamaktadır. Hareketli ve biyofilm modu arasındaki geçişin tetiklenmesinde, flagellar sentez ve motiliteyi kontrol eden karmaşık düzenleyici mekanizmalar ve adezyon faktörlerinin üretimi yoluyla olmaktadır. Bu  yazıda, çevresel sinyallerin Gram negatif bakteriler Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli ve Burkholderia cinsindeki biyofilm oluşumu ve hücre motilitesini nasıl etkileyebileceğine ve hareketli ve biyofilm modu arasındaki geçişin nasıl düzenlendiği önem taşımaktadır

Biofilm and motility in response to environmental and host‐related signals in Gram negative opportunistic pathogens

https://onlinelibrary.wiley.com/journal/13652672

Enfeksiyon Hastalıkları Dergisi’nde yapılan yeni bir araştırmaya göre, yeni kanser teşhisi konulan, özellikle kan kanserleri ve kemoterapi ile tedavi edilen kişilerde zona gelişme riski yüksek olduğu tesbit edildi. Bulgular, yeni aşıların kullanılması yoluyla kanser hastalarında sıklıkla görülebilen ağrılı cilt probliminin giderilmesine yardımcı olabilir. Bu çalışmanın sonucları, 2006’dan 2015’e kadar Avustralya’da yaklaşık 240.000 yetişkin arasında yeni bir kanser tanısı öncesi ve sonrasında zona riskini ve bir dizi kanser türünü inceleyerek ortaya konmuştur.

Clostridioides difficile  bazen şiddetli olabilen ve hayati tehlike oluşturabilen fırsatçı bir intestinal patojendir..

Farelerde yapılan çalışmalarda, fare  bağırsağındaki mikrofloranın  bozulması sonucu  C. difficile enfeksiyonlarının ortaya çıktığı görülmüştür. Science Translational Medicine’ de yayınlanan verilere göre  ABD’de Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri 1 yılda, 1000 kişiden 148’inde, daha önce Clostridium difficile enfeksiyonları olarak bilinen C. difficile‘nin geliştiği tahmin edilmektedir. Bu tür enfeksiyonlar genellikle insanların antibiyotik kullandıktan sonra bozulan bağırsak microflorasının ardından geliştiği bilinmektedir.

Rochester’daki Mayo Kliniği Gastroenterolog Purna Kashyap, Minn. ve arkadaşları, farelere normal veya bağırsak florası bozulan olan insanlardan dışkıyı transplante eden deneyler yaptılar. Normal bağırsak mikrobiyomları olan insanlardan nakil yapılan farelerin, , mikroflorası bozulan insanlardan nakil alan farelere göre C. difficile enfeksiyonlarına karşı daha güçlü savaştığı belirlendi. .

Ayrıca bağırsaklardaki mikroflora değişimleri sonucu, bağırsaktaki belirli amino asitlerin, özellikle prolin miktarında belirgin bir artış olduğu belirlenmiştir. C. difficile, prolini ana besin kaynağı olarak kullanıp, bu amino asidi kolayca tüketmeyen mikroplar üzerinde rekabet avantajı sağlar. Araştırmacılar, bir prolin eksikliği olan fare yemi ile beslenen farelerin bağırsaklarında normal bir diyette fareler olarak çok daha az C. difficile bakterisi bulunduğunu tesbit etti. Böyle bir enfeksiyon durumunda bağırsakta prolin tüketen diğer bakterilerin bulunması C.difficile ile yapılan mücadeleyi kolaylaştıracağı düşünülmektedir.

İtalyan Araştırmacılar, canlı bitkilerin kelimenin tam anlamıyla ‘yeşil’ güç kaynağı olduğunu keşfettiler. Bu araştırmacılar tek bir yapraktan aynı anda 100 LED ışık ampulüne güç yetecek kadar 150 Volttan fazla  elektrik üretilebileceğini gösterdiler. Araştırmacılar ayrıca, doğal ve yapay yapraklardan yapılmış ‘hibrit bir ağacın’ rüzgarı elektriğe çeviren yenilikçi ‘yeşil’ elektrik jeneratörü olarak kullanılabileceğini de gösterdiler.

Kirlilik içermeyen ve çevre dostu olan sürdürülebilir enerji kaynakları, dünyanın gelecekteki toplumunun en önemli sorunlarından biridir. Pontedera’daki IIT-Istituto Italiano di Tecnologia’daki (Pisa, İtalya) disiplinlerarası robotist ve biyolog ekibi, canlı bitkilerin elektrik konusunda yardımcı olabileceğini keşfetti. Fabian Meder, Barbara Mazzolai ve IIT’deki çalışma arkadaşları, canlı bitkilerin, tam anlamıyla “yeşil” bir güç kaynağı olduğunu keşfettiler. Bu, geleceğin doğal ortamlarına mükemmel bir şekilde entegre olan ve dünyanın her yerinde erişilebilir olan elektrik kaynaklarından biri haline gelebilir. Araştırmacılar, bitkilerin, aynı anda 100 LED ampullere güç vermek için tek bir yaprakla, 150 Volt’tan daha fazlasını üretebildiğini keşfettiler. Araştırmacılar ayrıca, doğal ve yapay yapraklardan yapılmış bir “melez ağacı” nın, rüzgarı elektriğe çeviren yenilikçi “yeşil” elektrik jeneratörü olarak kullanılabileceğini gösterdi.

Kaynak:Istituto Italiano di Tecnologia – IIT

Imperial College London’daki bilim insanları insanlarda antibiyotik tedavisine rağmen enfeksiyonların tekrarlanmasının sebeplerinde en önemlisinin dormant veya uyku halindeki bakteri hücrelerin immun sistem hücrelerini yani makrofajların içinde sessizce bekleyerek bu savunma hücrelerini manupile ettiği ortaya konmuştur. Bu çalışma Science Dergisinde bir makalede yayınlanmış olup, bazı kişilerin antibiyotik almasına rağmen neden tekrar tekrar hastalığa yakalandığını belirlenmesine katkı sağlayabilir. Salmonella sp gibi bakteriler vücudu girdiklerinde, vücut bağışıklık sisteminin saldırısına karşı bazıları DORMANT  moduna yani bir tür bekleme moduna girerler, bu da antibiyotiklerle öldürüldükleri düşünülür, aslında uyku haline geçmişlerdir. .

DrCant Helaine, MRC Imperial of Medicine’deki Moleküler Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Merkezi’inde yapılan  araştırmada tifo etkeni Salmonella bakterisinin starteji olarak vücütta çoğalmayı durdurduklarını  ve gün, hafta veya aylar boyunca, ‘uyuyan hücre’ durumunda kalabildiklerini belirlemişlerdir. Benzer çalışmalar Prof.Dr.Reşit Özkanca tarfından içme suları ve deniz suyu ortamında E.coli  ve Salmonella ile yapılmış, dormansinin doğal ortamlarda da değişik faktörlerin etkisi ile oluştuğu fakat bir süre sonra tekrar aktivite kazanabildikleri tesbit edilmiştir. Hatta bu mikroorganizmaların sayımlarında ve teşhislerinde büyük problemlere sebep oldukları belirlenmiştir.  Antibiyotik tedavisi durdurulduğunda, bu bakteriyel hücrelerin tekrar aktif hale geçerse, başka bir enfeksiyonu tetikleyebilirler.

Yazının tamamını okumak için;  www.resitozkanca.org

Dormant hücreler muhtemelen  genellikle tekrarlanan veya tedavisi zor olan enfeksiyonlar için ana sebep olduğu düşünülmektedir. Antibiyotikle önce enfeksiyon durdurulur fakat bazı bu enfeksiyonlar tekrarlanır. Örneğin bir idrar yolu enfeksiyonu veya kulak enfeksiyonu gibi.  Salmonella veya dormanta giren enfeksiyon etkenleri  makrofajın içine girdiğinde, antibiyotiklerin haftalarca hatta aylar boyunca onu öldüremeyeceği vakalalar olabilir diye düşünülebilmektedir. Bunun sebep olduğu diğer bir problem ise, bu dormant hücrelerin makrofajların diğer enfeksiyon yapabilecek bakterilerle olan savaşını etkileyebilir ve sekonder başka enfeksiyonların da gelişmesine sebep olabilirler.

Bu konuda da Almanya’da Dr. Peter Hill Helmholtz Enstitüsü Helmholtz Enfeksiyon Araştırma Merkezi ile Vogel  Laboratuvarının ortak çalışması olan RNA’ya dayalı bir çalışma yürütülmüştür. Bu araştırmacılar öncelikle dormant hücrelerin aktivite kazanamayacaklarını düşünmüşler fakat bu bakterilerin uygun zamanlarda yeni bir enfeksiyona uygun bir zemin yarttıklarını görmüşlerdir. Ayrıca bu dormant hücrelerin makrofajların içinde yapmış oldukları faaliyetlerle makrafajları zayıflattılarını tesbit etmişlerdir. Bilim adamları, bu araştırmada fare makrofajlarının Salmonella enfeksiyonu üzerinde çalışmış olsa da, yaygın olarak hastalığa neden olan birçok bakteri türünün, E. coli ve Mycobacterium tuberculosis ve Salmonella sp dan sorumlu basiller dahil olmak üzere insanlarda ve çevrede değişik stres şartları altında dormansiye girdiği literatürde mevcuttur.

C Darcan, R ÖZKANCA, Ö İdil, KP Flint (2009).  The Viable But Non-Culturable State of Escherichia coli Related to EnvZ Under the Effect of pH, Starvation and Osmotic Stress in Sea Water.  Polish Journal of Microbiology, 4(58), 310-317.

ÖZKANCA R, FLİNT KP (2003).  The effect of starvation stress on the porin protein expression of Escherichia in lake water.  Letters in Applied Microbiology, 6(35), 1-5.

Özkanca R, Şahin N, Işık K, Kariptaş E, Flint KP (2002).  . The effect of toluidine blue on the survival, dormancy, and outer membrane porin proteins (OmpC, OmpF) of Salmonella typhimurium LT2 in seawater.  Journal of Applied Microbiology, 6(92), 1-8.

Staphylococcus epidermidis’in  bazı durumlarda enfeksiyon yapma riski var

MRSA, Staphylococcus epidermidis’in bakterisinin yakın bir türü.  Bu bakteri ameliyat sonrası yaşamı tehdit eden enfeksiyonların ana nedenlerinden birisi olup, çoğu zaman klinisyenler ve bilim adamları tarafından göz ardı edilmektedir.Bath Üniversitesi ‘inde  yapılan çalışmalarda, Staphylococcus epidermidis’in de yüksek enfeksiyon riski taşıdığını., özellikle cerrahi müdahale sonrası enfeksiyon gelişimlerinde ciddi riskler taşıdığını rapor etmişlerdir. Yani bakteri ile ilgili ekstra önlemlerin alınması hastalar açısından ve ameliyat sonrası enfeksiyonlarda önem taşımaktadır.  Aslında bir bir cilt bakterisi olan Staphylococcus epidermidis de insan için potansiyel hastalık yapabilecek 61 gen tesbit edilmiştir. Bu yeni çalışmalarla  bu bakterinin umulmadık durumlarda neden enfeksiyonlara sebep olduğuna ışık tutması beklenmektedir.

Merak edilen biyoloji veya mikrobiyoloji ile yeni bilgileri  tüm talep edenlerle paylaşılabilir

Bakteriyel savunma molekülleri viral DNA’yı hedefler

Bakteri hücreleri virüslere karşı kendini  savunmak için spesifik protein bazlı stratejiler kullanmaktadır. Bakteriyel küçük moleküllerin de virüsleri hedef aldığına dair kanıtlar, bakterilerin viral enfeksiyonları nasıl engellediğine dair yeni bilgiler sunmaktadır. Bu mekanizmaların anlaşılması insanın virüslere karşı yeni savunma stratejilerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir. Detaylar ektedeki linkte bulunabilir

https://www.nature.com/magazine-assets/d41586-018-07576-7/d41586-018-07576-7.pdf

Bir enfeksiyonun bakteri mi yoksa  virüsler tarafından mı oluşturulduğunun tesbit edilememesi büyük bir sorundur.  Bu durumda hekimler tarafından aşırı miktarda antibiyotik önerilmesine neden olmaktadır. Bu nedenle enfeksiyonun hangi nedenden kaynaklandığının bilinebilmesi ile ilgili yeni metotlar geliştirilmektedir.

Her enfekte edici organizma, vucütta farklı bir immün yanıtı ortaya çıkarır. Yakın gelecekte sadece bir damla kan kullanarak, bir bakteri enfeksiyonunun başka nedenlerden kaynaklanan ateş veya inflamasyondan ayırtedilebileceği imkanı olacak. Ephraim Tsalik’in bu konudaki çalışmaları Duke’de devam ediyor. American Society of Microbiology toplantısında sunulan BioFire Diagnostics, LLC ile yapılan yakın tarihli bir pilot çalışma,% 86 oranında doğruluk gösterdi. Tsalik’in grubuna NIH ve BARDA (Biyomedikal İleri Araştırma ve Geliştirme Kurumu) tarafından verilen ve bu hızlı tanı testini daha da geliştirmek için Antimicrobial Resistance Diagnostic Challenge programı ile günlerce süren bakteri kültürü yerine 1 saatlik sürede tanı testini yapabilmektedir.

Bu umut verici yaklaşım, PET (pozitron emisyon tomografi) taramaları kullanılarak, UCSF’den (California San Francisco Üniversitesi) Bilimsel Raporlarda raporlarla teyit edildi. Radyoloji araştırmacıları, D-amino asit, D-metiyonin kullanılarak radyoaktif olarak etiketlenmiş bir izleyici geliştirdi. UCSF grubundaki bir enfeksiyöz hastalık araştırmacısı olan Dr. Oren Rosenberg, Staph, Strep ve Gram negatifleri (ör., E. coli) gibi bir hücre duvarı olan herhangi bir bakteriden alınabileceğini söylemektedir.

Yapılan testlerde, araştırmacılar, lokalize apseler üretmek için Staph veya E. coli ile fareler enjekte etti. Daha sonra, bakteri üzerinde bulunan radyo etiketli izleyiciyi enjekte ettiler. PET taraması daha sonra bakterilerin belirli dokularda lokalize olduğunu gösterdi ki bu enfeksiyonları tesbit etmek oldukça zordur. Şu anda bu tahliller  farelerde geliştirilmiş olup insanlarda deneme aşamasına gelmiştir.

Bu tür tanı testi özellikle daha fazla kemik enfeksiyonu olan hastalar için özellikle yararlı olacaktır. İnflamasyon ve röntgen anormalliklerinin düşme veya kırılma, enflamatuar artrit veya enfeksiyondan kaynaklanan travmaya bağlı olduğunu söylemek oldukça zor. Spinal bir enfeksiyon için kemik biyopsisinden elde edilen verim, tanı için altın standart, şaşırtıcı bir şekilde düşüktür, son bir çalışmada sadece% 33’ten bir diğerinde% 58’e kadar değişmektedir.

ŞUNLAR DA HOŞUNUZA GİDEBİLİR

PET taramasının bir başka avantajı da bu yaklaşımın, enfeksiyona neden olan bakterileri lokalize etmeye odaklanmasıdır. Diğer birçok testler, HIV / AIDS olan veya kemoterapi veya immünsüpresif ilaçları olan ve en yüksek enfeksiyon riski taşıyan hastalarda eksik olabilecek inflamasyon belirtileri arar.

UCSF’nin ekibinin izleyicisi, hem Gram negatif bakterileri (E. coli) hem de Gram pozitif (Staph aureus) tespit edebildiler. Johns Hopkins araştırmacıları benzer bir yaklaşım kullanıyorlar, ama sadece Gram negatifleri alan sorbitol bazlı bir marker kullanıyorlar. Ayrıca belirli bakterileri tanımlamak için başka markerlarda  araştırılıyor.

Bu PET taraması yaklaşımının başlıca kısıtlamaları, insanların bu bölgeleri kolonize eden çok fazla bakteri içerdiğinden, intraabdominal veya solunum yolu enfeksiyonları için kullanılmayacak olmasıdır. Test, kemik veya beyin gibi normal olarak steril alanlarda en iyi şekilde kullanılacaktır. Diğer büyük sorun ise PET tarayıcılarının toplum hastanelerinde kolayca bulunamamasıdır. Makinelerin kendileri 200.000 dolar ile 600.000 dolar arasında. Her bir PET taramasının maliyeti, büyük ölçüde testin yapılacağı ülkeye  bağlı olarak yaklaşık 3000 ila 10.000 dolar arasındadır. Çok pahalı olmakla birlikte, bazı durumlarda uzun süreli yatışları ve diğer röntgenleri azaltarak ve uygun olmayan antibiyotik kullanımını azaltarak (süperneksiyonların veya C. difficile kolitinin sonraki komplikasyonları), bazı ortamlarda maliyet etkin olacaktır.

Sonuç

Enfeksiyon hastalıklarında karşılaşılan en büyük zorluklardan biri, tanı koymak ve direnç gelişimini tetikleyen uygun olmayan antibiyotik kullanımını azaltmak için hızlı tanı testlerine ihtiyaç duyulmasıdır. Bir doktor, bir virüsün bir virüsün neden olduğunu bilebilirse, virüslere karşı etkisiz olan antibiyotik vermenin bir sebebi olmayacaktır.

Kişinin gen ekspresyonu yanıtı yoluyla enfeksiyona yanıtını araştıran Duke (diğer üniversiteler arasında) tarafından incelenen yaklaşım, özellikle acil servislerde ve akut bakım ortamlarında uygunsuz antibiyotik kullanımını azaltmaya yardımcı olmak için çok önem taşımaktadır.

Bu metot, özellikle kas-iskelet sistemi ve merkezi sinir sistemi enfeksiyonları için zor tanı vakalarının çözümünde oldukça değerli görünmektedir.

Her iki metot da ümit vericidir , incelemeye değerdir, ancak klinik kullanım için de henüz hazır değildir.

Yazarın Kitabı, “Klinik Araştırma Yürütme: Pratik Kılavuz”, Twitter’da @ drrudystone