METİSİLİNE DAYANIKLI STAFİLOKOK AUREUS (MRSA): DAYANIKLILIĞININ HİKAYESİ

MRSA Nedir?

Stafilokok aureus bakterileri, insanlarda görülen cilt enfeksiyonlarının en yaygın nedenidir (1). MRSA ise, vücudun farklı kısımlarında enfeksiyona neden olan ve diğer Stafilokok bakterilerine kıyasla tedavisi daha zor olan bir bakteri çeşididir (2). Bunun nedeni, bu bakterinin şu anda kullanımda olan birçok antibiyotiğe karşı dirençli olmasıdır. Metisilin, eskiden Stafilokok aureus bakterilerinden kaynaklanan enfeksiyonlara karşı kullanılan önemli bir antibiyotiktir (3). MRSA, birçok yerde bulunabilir ancak özellikle hastanelerde ve sağlık hizmeti verilen başkayerlerde daha da yaygındır (4).

MRSA söz konusu olduğunda bu bakterinin kolonileşmesi ve enfeksiyon yaratması arasındaki farkın anlaşılması önemlidir. Genel nüfusun %30’unda Stafilokok aureus kolonileri, bu grubun %10’unda da (genel toplumun %3-5 arası bir kısmında) MRSA kolonileri bulunmaktadır (4). Bir insan MRSA kolonisini taşıyarak hayatını sürdürebilir. Bu koloniler, kişinin hasta olmasına neden olmak zorunda değildir ancak bağışıklık sistemi zarar görmüş insanlar için yine de tehdit edici bir durum oluşturabilir (5). Dolayısıyla halihazırda hastanede olan, operasyon geçirmiş veya hastalığından/gördüğü tedaviden dolayı bağışıklığı baskılanan kişilerin korunması için önlem alınmalıdır. MRSA, bir yara veya kesikten vücuda girdiğinde tehlike oluşturabilir.

MRSA enfeksiyonları, 1961’de ilk vakaları bildirildiğinden beri katlanarak artmaktadır (1). MRSA’ya adını veren metisilin antibiyotiği, 1950’lerde penisiline direnç gösteren Stafilokok bakterilerine karşı kullanılmak üzere geliştirilmiştir. Üretildiği zaman, enfeksiyona neden olan Stafilokokların yaklaşık %60’ının penisiline dirençli olduğu tespit edilmiştir (1). Bu nedenle metisilinin kullanılabilir hale gelmesi, bu bakterilerle baş edilebilmesi için çok önemli bir adım gibi gözükmüştür. Ancak bundan çok kısa bir süre sonra bakterilerin bu yeni antibiyotiğe karşı da direnç geliştirmeyi başardıkları ve MRSA’nın yayıldığı gözlemlenmiştir. 

MRSA’ya Dayanıklılığını Kazandıran Nedir?

MRSA, metisilin gibi beta-laktam antibiyotiklerine karşı direnç geliştirmiş bir bakteri türüdür (6). Ancak metisiline dayanıklı olan bu bakteriler, penisiline karşı gösterilen direncin çoğunluğu gibi beta-laktamaz enzimini üreterek değil, PBP2a adlı, penisilin bağlayan bir proteini sentezleyerek dayanıklılık kazanmışlardır (6). Bu protein, başka bir türden S. aureus’a geçmiş bir genin ürünü olarak tespit edilmiştir (6). Beta-laktam antibiyotikleri, bakterilerin hücre duvarında bulunan peptidoglikan maddesinin sentezini engelleyerek bakterilere karşı üstünlük elde edilmesini sağlamaktadır. Peptidoglikan sentezindeki çapraz bağların oluşumunu da penisilin bağlayan proteinler (PBP’ler) gerçekleştirmektedir. Penisilin ve metisilin gibi beta-laktam antibiyotikleri de bakterilerin peptidoglikan üretimi için gereken bu fonksiyonu gerçekleştirmelerini önlemek için PBP’lerin transpeptidaz bölgelerine bağlanarak onları etkisiz hale getirmeyi amaçlamaktadır (7). MRSA’nın ayırt edici özelliği ise DNA’sında “mecA” genini bulundurmasıdır (6). Bu genom bölgesinin, S. sciuri türünden geçtiği düşünülmektedir (8). PBP2a proteininin sentezini, mec bölgesine bağlı olan başka genler ve çeşitli kontrol mekanizmaları denetlemektedir. Tahmin edilebileceği gibi, bu genin kodladığı proteinin sentezini engelleyebilecek yöntemler, bakterinin metisiline karşı geliştirdiği direnci de olumsuz etkileyerek bir tedavi potansiyeli oluşturabilir. Hatta bu direncin pH seviyesi, sıcaklık gibi faktörlerden bile etkilendiği kaydedilmiştir. 

MRSA’nın kullandığı mec gen bölgesinin antibiyotik direncine etkisi ve bu direncin şiddetinin belirlenmesi çok karmaşık bir araştırma konusudur. Araştırmalar, sadece mec bölgesinin ve bu geni kontrol eden bölgelerin varlığının homojen bir direnç oluşturabilmek için yeterli olmadığını göstermiştir. Düşük dirençten yüksek dirence geçerken başka genetik düzenlemeler ve mutasyonlar da gerekli olabilir (8). Cambridge Üniversitesinde MRSA’nın nadir olsa da kıtalar arasındaki hareketlerini ve zamanla geliştirdiği dirençleri gözlemleyen ve bazılarının genom dizilimlerini oluşturan araştırmacılar, bu bulguya katkıda bulunmuştur. Bakterinin geçirdiği mutasyonların önemli bir kısmının, şu anda kullanımda olan antibiyotiklerden kurtulmada etkili olduğunu dile getirmişlerdir (9). Böylece klinik senaryoların bakteri direncinde önemli bir rol oynadığını göstermişlerdir. Tabii ki bakterilerin direnç kazanma yolları sadece mutasyonlardan da ibaret değildir: Konjugasyon ve başka bakterilerin DNA’ları ile rekombinasyon yapabilmeleri sayesinde de bu canlılar çeşitli avantajlar elde edebilirler (1).

Bu yazının ilham kaynağı olan çalışmanın başındaki araştırmacı Dr. Viralkumar Panchal, MRSA’nin geliştirdiği direncin evrimini, genomundaki ve hücre biyolojisindeki değişiklikleri aydınlatmayı amaçladıklarını, bu bulgularla da MRSA’ya karşı kullanılabilecek yeni tedaviler geliştirmeyi hedeflediklerini dile getirmiştir (10). Dünya genelinde artmaya devam eden antibiyotik direnci, bakterilere karşı farklı tedavilerin geliştirilmesini zorunlu kılmıştır. Bu şekilde de birçok araştırmanın odak noktası olmuştur. Ancak MRSA, bakterilerin her geçen gün geliştirdiği direncin ve oluşan tehlikenin sadece çok küçük bir kısmını temsil etmektedir. Bakterilerin yeni stratejiler geliştirmesi, mutasyon geçirmesi ve böylece gitgide daha fazla antibiyotiğin kullanılamaz hale gelmesi, 1940’larda bittiği düşünülen verem hastalığının birçok ülkede artan sıklıklarla görülmesinin en önemli nedenlerinden biridir (1). 

Kaynakça

1. Pray, L. (2008) Antibiotic resistance, mutation rates and MRSA. Nature Education, 1(1): 30.
2. WebMD, ‘Understanding MRSA Infection’. (2020). https://www.webmd.com/skin-problems-and-treatments/understanding-mrsa#1. Erişim tarihi: 4 Ağustos 2020.
3. United Kingdom National Health Service, ‘MRSA’. (2008). https://www.nhs.uk/translationturkish/Documents/MRSA_Turkish_FINAL.pdf. Erişim tarihi: 4 Ağustos 2020.
4. United Kingdom National Health Service, ‘Hastane dışında MRSA’dan etkilenenlere tavsiyeler’. (2008). https://www.thh.nhs.uk/documents/_Patients/PatientLeaflets/infectioncontrol/MRSA/MRSA_Advice_Turkish.pdf. Erişim tarihi: 4 Ağustos 2020.
5. Street, C. (2010). ‘MRSA Colonization vs. Infection’. https://mrsatopic.com/2010/09/mrsa-colonization-vs-infection/. Erişim tarihi: 5 Ağustos 2020.
6. Stapleton, P. Ve Taylor, P. (2002). Methicillin resistance in Staphlycoccus aureus. Sci Prog, 85(1): 57-72.
7. Wu, S.W., Lencastre, H., Tomasz, A. (2001). Recruitment of the mecA gene homologue of Staphylococcus sciuri into a resistance determinant and expression of the resistant phenotype in Staphylococcus aureus. J. Bacteriol; 183:2417–2424. 
8. Panchal VV, Griffiths C, Mosaei H, Bilyk B, Sutton JAF, Carnell OT, et al. (2020) Evolving MRSA: High-level β-lactam resistance in Staphylococcus aureus is associated with RNA Polymerase alterations and fine tuning of gene expression. PLoS Pathog 16(7): e1008672. https:// doi.org/10.1371/journal.ppat.1008672
9. Harmon, K. (2020). Sequencing Staph: New Genetic Analysis Tracks MRSA Mutations – Scientific American. https://www.scientificamerican.com/article/mrsa-genome-sequencing. Erişim tarihi: 4 Ağustos 2020.
10. University of Sheffield. (2020, July 24). Genetic mutations help MRSA to become highly resistant to antibiotics. ScienceDaily. Retrieved August 4, 2020 from www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200724143013.htm