Antibiyotik nedir? İlk Antibiyotik Nasıl Bulundu ?


Antibiyotik nedir? İlk Antibiyotik Nasıl Bulundu ?
Antibiyotikler, bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde kullanılan bir ilaç türüdür.
Her gün binlerce bakteri hücresiyle temasa geçeriz. Vücudumuzun içinde yaşayan pek çok farklı bakteri türü vardır ve bu bakteriler parmak izi çizgilerinden tutun da bağırsakların en kuytu köşesine kadar her yerde yaşayabilir. Vücudunuzda bulunan bakterileri saymaya kalkarsanız sayılarının bizden, yani insan hücrelerinden 10 kat daha fazla olduğunu görürsünüz. Sağlıklı kalmak için, "normal flora" olarak adlandırılan sağlıklı bir bakteri ekosistemini vücudumuzda barındırmamız gerekir, çünkü her bakteri sağlığımız için kötü değildir. Böylece enfeksiyona sebep olabilecek "patojenik" bakterilerden kurtulabiliriz.
Ancak patojenik (hastalığa yol açan) bakteri göreceli bir terimdir çünkü bazı bakteriler, ne yaparsanız yapın hastalığa sebep olabilir. Bazı bakteriler ise alıştıkları yerlerinden, örneğin bağırsaklardan uzaklaşıp yeni bir yerde (örneğin mesanede) barınmaya çalıştığında hastalığa yol açar. Örneği verilen durumda idrar yolu enfeksiyonu görülür. Bağışıklık sistemimiz vücudumuzu istila eden bakterilerle savaşıp onları yok etmeye çalışarak oluşan enfeksiyona yanıt verir.

Antibiyotik nedir?

Bağışıklık sistemine yardımcı olmak için bazen antibiyotikleri kullanırız. Bunlar, bakteri hücresinin hedef olarak düşünebileceğimiz önemli bölümlerine girip oraya yapışarak hücrenin hayatta kalıp çoğalmasını engelleyen ve birtakım küçük moleküllerden oluşan kimyasallardır. Eğer bakteriler kullandığımız antibiyotiğe karşı hassasiyet gösterirse, büyümeleri duracak veya öleceklerdir.
Bu önemli bölümler şunları içerir:
  • Bakteri duvarındaki proteinler ve şekerler
  • Yeni bakteri DNA'sının veya proteinlerin oluşmasını sağlayan önemli enzimler
Bir antibiyotik molekülü hedefine yapıştığında, bu protein veya enzimi etkisiz kılacak veya yok edecektir. Eğer yeterli miktarda antibiyotik varsa bakteri duvarı hasar görür ve büyümesi durur (bakteriyostatik etki) ya da ölür (bakterisit etki).
Bakteriyostatik ve bakterisit
Yanlışlık olmasın diye açıklayalım: Antibiyotikler virüsleri, mantarları veya parazitleri etkilemez - yalnızca bakteri hücrelerine bağlandıkları için bunları etkilerler. Aslında antibiyotikler, insan hücrelerinden çok bakteri hücrelerini hedeflerler.
Parazitler, virüsler ve mantarlar antibiyotikten etkilenmez.

Antibiyotik nasıl keşfedildi?

Büyük Buhran'dan hemen önce 1928 yılında, Alexander Fleming, laboratuvarındaki bir bakterinin yanlışlık sonucu deneylerinde bulunan bazı mantarların yakınında üremediğini fark ederek ilk antibiyotik olan penisilini keşfetti. Mantar, etrafındaki petri jeline sızan küçük bir molekül oluşturuyordu. Fleming bu maddeyi "küf suyu" olarak adlandırdı. Bilim adamı, daha sonra bu küf suyunun o bölgedeki bakterileri öldürdüğünü fark etti. Bu mantarın bayat ekmeğin üzerinde oluşan mavimsi-yeşil renkli mantarla aynı olduğunu anlayan Fleming, bu duruma oldukça şaşırdı. Bu buluş Fleming'e 1945 yılında Nobel Ödülü'nü kazandırdı ve insanlığın sayısız yaşamı kurtaran önemli bir antibiyotik geliştirmesine yardımcı oldu.

Nobel Ödülü'nü kabul ederken yaptığı konuşmada, Fleming tüm dünyayı antibiyotiklerin yanlış kullanımın yol açabileceği tehlikelere karşı uyarmıştır. Çünkü Fleming, antibiyotiğin keşfedilmesinin üzerinden yalnızca birkaç yıl geçmesine rağmen, laboratuvarında bulunan bakterilerin penisiline karşı direnç kazanmaya başladığını gözlemlemiştir. Antibiyotiklerin onlarca yıldır yanlış kullanılmasının ardından, bugün bütün antibiyotiklere karşı olmasa da pek çoğuna direnç kazanan bakterilerle karşı karşıyayız.

Antibiyotikler hangi prensiple işler?

Antibiyotiklerden bazı örneklere bakalım: Penisilin ve Azitromisin.
Penisilin
Penisilin çok iyi bir antibiyotiktir çünkü bakterileri öldürebilecek dozda alındığında insanlar için zehirli değildir ve pek çok farklı bakteri türünü öldürebilir.
Peki, penisilin nasıl işler? Penisilin bakteri duvarını şu şekilde zayıflatır:
  • Bakteri duvarını oluşturan ve onaran bakteri enzimini (transpeptidaz) etkisiz hale getirir.
  • Bakteri duvarının bölümlerini keserek açan ve normalde sadece bakteri çoğalırken aktif hale gelen bakteri enzimini (otolizin) harekete geçirir.
Kısacası, penisilin bakterinin kendi hücre duvarını zayıflatmasına sebep olur (kendinize yumruk atmaya zorlandığınızı düşünün, işte tam onun gibi) ve bakterinin kendini onarmasını engeller. Zayıflayan duvar yüzünden suyun hücrenin içine sızmasıyla birlikte, bakteri şişer ve en sonunda patlar.

Azitromisin
Azitromisin, genellikle zatürreden cinsel yolla bulaşan hastalıklara kadar pek çok enfeksiyonun tedavisinde kullanılan geniş spektrumlu bir antibiyotiktir.
Peki, azitromisin hangi prensiple işler?
Azitromisin bakterilerin çoğalmasını şöyle engeller:
  • Hücredeki ribozomlara bağlanarak hücrenin yeni protein üretme kabiliyetini engeller.
Kısacası, azitromisin bağışıklık sisteminin enfeksiyonla mücadele etmesini kolaylaştırarak bakterilerin çoğalmasına engel olur.

Antibiyotiklerin geliştirilmesi

Yıllar içerisinde, bazı antibiyotikler doğada keşfedilmiş veya laboratuvar ortamında yapay olarak üretilmiştir. Bazı antibiyotikler sadece belirli bakterileri hedef alır ve "dar spektrumlu" antibiyotikler olarak adlandırılır. Bazı antibiyotikler ise pek çok farklı bakteri türünü hedef alır ve bunlara "geniş spektrumlu" antibiyotikler denir.
Günümüzde mevcut olan antibiyotik türlerini çeşitlendirmeye kıyasla, tamamen yeni antibiyotik türleri geliştirmek çok daha zordur. Bakterileri öldüren kimyasalları bulmak kolaydır ancak araştırmacılara sınırsız kaynak tanınsa bile, ilaç olarak kullanılabilecek maddeleri bulmak o kadar da kolay değildir. Çünkü araştırmacılar bu konuda kaba tahminden öteye gidemez. Aslına bakarsanız, tamamen yeni bir antibiyotik türü en son 1987 yılında keşfedilmiştir (Silver, L., 2011). Şu an geliştirilmekte olan birkaç yeni antibiyotik bulunsa da araştırmacılar bunların ilaç olarak kullanılabilecek hale gelebileceğinden emin değil.
Antibiyotik türlerinin keşfini gösteren zaman çizelgesi
Son yıllarda yeni antibiyotik türlerinin geliştirilememesinin yarattığı boşluk sorunları da beraberinde getiriyor. Bir bakteri, bir ilaç türü içindeki belirli bir ilaca karşı direnç kazandığında aynı tür içindeki diğer ilaçlara karşı da belirli bir oranda direnç geliştirir. Örneğin, ampisiline karşı direnç kazanan bir bakteri, penisilin türevi diğer antibiyotiklere karşı da belirli bir düzeyde direnç geliştirecektir.