Bakteriler geleneksel olarak yüzeylere seyrek olarak yayılmış veya sıvılarda asılı duran tek hücreli organizmalar olarak düşünülür ancak birçok ortamda gerçek bakteriyel büyüme şekli biyofilm adı verilen yapışkan kümeler halindedir.
Biyofilm oluşumu insanlar için faydalı olabilir – örneğin kombucha çayı üretiminin ayrılmaz bir parçasıdır. Ancak daha sıklıkla sorunludur çünkü bakteri büyümesini kontrol etmeyi zorlaştırır. Bakteri hücreleri bir biyofilm ürettiğinde, dışarıdan gelen istilacılara karşı bir kalkan görevi görür ve bakterileri antibiyotiklere karşı daha toleranslı hale getirir.
Yakın zamana kadar araştırmacılar, biyofilm yapısı sorusu hakkında düşündükleri ölçüde, bakterilerin biyofilmlerde bir şekilde rastgele düzenlendiğini varsayıyorlardı. Ancak Columbia Üniversitesi Biyoloji Profesörü Lars Dietrich’in laboratuvarında yapılan yeni bir araştırma, biyofilm oluşturan bakterilerin aslında bu sümüksü matrisler içinde oldukça yapılandırılmış bir düzene sahip olduğunu gösteriyor.
Beklenmedik bulguları, antibiyotiğe dirençli bakterileri daha iyi hedef alan yeni ilaçların geliştirilmesinin önünü açabilir.
Makalenin başyazarlarından Profesör Lars Dietrich, “Biyofilm oluşturan bakteriler için bir yin-yang değiş tokuşu söz konusudur çünkü biyofilm antibiyotiklere ve diğer tehditlere karşı koruma sağlarken aynı zamanda gıdaların sisteme girmesini ve sistemi beslemesini de engeller” dedi. “Bu araştırma, bakteri hücre düzeninin nasıl etkileneceğini anlamak ve onları antibiyotiklere karşı nasıl daha duyarlı hale getirebileceğimizi değerlendirmek için bize önemli bir temel sağlıyor.”
Çalışma, PLOS Biology dergisinde yayımlanan bir makalede ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. Çalışma, Profesör Dietrich’in laboratuvarında, yüksek lisans öğrencisi Hannah Dayton liderliğinde yürütülen araştırmalara odaklanmaktadır. Makale, özellikle önemli ve yaygın bir patojen olan Pseudomonas aeruginosa üzerinde gerçekleştirilen araştırmaları detaylandırmaktadır.
Ekip, araştırmalarını gerçekleştirmek için tarama elektron mikroskobu ve hücre etiketleme ile eşleştirilmiş floresan mikroskopi kullandı. P. aeruginosa hücrelerinin biyofilm içinde boyuna sıkıştırıldığını ve büyüme alt tabanlarına, bakterilerin yaşadığı ve hayatta kalmak ve büyümek için tükettikleri maddeyi içeren malzemeye dik bir şekilde düzenlendiğini buldular. Ayrıca, bakteri hücre yüzeyini değiştiren mutasyonların bu düzenlemeyi bozduğunu keşfettiler.
Dışarıdan eklenen bir şekerin tamamen oluşmuş bir biyofilm üzerindeki etkilerini test ettiklerinde, şekerin dağılımının biyofilm anatomisi tarafından etkilendiğini gözlemlediler. Düzensiz hücresel düzenlemeye sahip mutant bakterilerin, eklenen şeker veya antibiyotiğe biyofilm içindeki belirli alanlarda, aynı zamanda alt bölgeler olarak bilinen yerlerde daha duyarlı olduğunu gözlemlediler. Son olarak, biyofilm anatomisindeki değişikliklerin, yapı içindeki pik metabolik aktivitenin konumunu değiştirdiğini gösterdiler.
Bu gözlemler bir araya getirildiğinde, biyofilm mikroyapısının, yerleşik bakteri alt popülasyonlarının metabolizmasını etkilemek ve grup genelinde hayatta kalışı etkilemek için ayarlanabilen bir özellik olduğunu göstermektedir. Bu bulgular, P. aeruginosa ve diğer biyofilm oluşturan patojenler tarafından neden olan enfeksiyonları tedavi etme yaklaşımlarımız için önemli sonuçlar taşımaktadır.
Araştırma, Columbia Üniversitesi Kimya Profesörü Wei Min’in araştırma gruplarıyla; Columbia Üniversitesi Biyoloji Profesörü Raju Tomer’in araştırma gruplarıyla; Chicago Üniversitesi Profesörü Jasmine Nirody’nin ve New York Şehir Üniversitesi (CUNY) Profesörü Anuradha Janakiraman’ın işbirliği içerisinde yürütüldü.
“Genellikle hücre düzeni, biyofilm oluşumunun yeterince takdir edilmeyen bir yönüdür,” dedi Dayton. “Şimdi biliyoruz ki bu, biyofilmlerdeki bakterilere fizyolojik durumlarını kontrol etme olanağı tanır ve antibiyotik tedavisi sırasında hayatta kalmaları için sonuçları vardır.”
Dietrich, “Bunlar, antibiyotiklere dirençli bakterilerin yaygın ve büyüyen sorunu için umut verici bir gelişmedir,” dedi. [1]“New research shows that the arrangement of bacteria in biofilms affects their sensitivity to antibiotics” yazısından çevrilmiştir.[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | “New research shows that the arrangement of bacteria in biofilms affects their sensitivity to antibiotics” yazısından çevrilmiştir. |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
