Hastanede yükselip kaybolan dirençli bakteri klonu: sırrı kararlı genomuymuş

Hastanelerde yüksek riskli bakteri soyları ortaya çıkar, yayılır ve bir süre sonra yerini başka soylara bırakır. Ancak bir zamanlar başarılı olan klonun üstünlüğünü neden kaybettiği şimdiye kadar net değildi. Portekiz'deki Lizbon NOVA Üniversitesi'ne bağlı ITQB NOVA enstitüsünden araştırmacılar ve iş birliği yaptıkları ekipler, bu soruya Danimarka'daki bir hastaneden yanıt aradı. Çalışma 2026'da Genome Medicine dergisinde yayımlandı.

Klonun yükselişi: kararlı ve uyumlu bir genom

Araştırmacılar, 2012'den 2020'ye kadar söz konusu hastanede salgın yapan vankomisine dirençli Enterococcus faecium klonunun genetik geçmişini inceledi. Bulgulara göre klon, üstünlüğünü kararlı ve çevresine iyi uyum sağlamış bir genoma borçluydu. Bu genom, bakterinin hayatta kalmasına yardım eden önemli plazmitleri ve ek genleri taşıyordu. Plazmitler, bakterilerin taşıdığı küçük halkalı DNA molekülleridir.

Bu genler klonun hem bağırsakta hem de hastane yüzeylerinde tutunmasını kolaylaştırıyordu. Bakteri sayesinde antibiyotiklere direnebiliyor, alternatif şekerleri kullanabiliyor, dış zarfını değiştirebiliyor ve biyofilm oluşturabiliyordu. Biyofilm, yüzeylere yapışan, yüksek düzeyde örgütlenmiş ve yok edilmesi daha zor bakteri topluluklarına verilen addır. Dikkat çeken nokta, klonun yükseliş döneminde DNA'sını nadiren yeniden düzenlemesiydi.

Düşüş neden başladı?

Bu sonuç, salgın başarısının genomun esnekliğine bağlı olduğu yönündeki yaygın varsayıma ters düşüyor. Burada tam tersi görüldü: klon, genomu sabit kaldığı için baskın hale geldi. Genomu çeşitlenmeye başladığında ise hastanede geriledi.

Başarıyı getiren özellikler, gerileme sırasında kaybedilen özelliklerle aynıydı. Antibiyotik direnciyle ve alternatif şeker metabolizmasıyla bağlantılı genler elden çıktı. Klonun bazı torunları ise bakteriyosin üretme yeteneği kazandı. Bakteriyosinler, bakterilerin yakınındaki rakipleri baskılamak için kullandığı küçük antimikrobiyal moleküllerdir. Bu yetenek torunlara ek bir avantaj sağladı ve atasal klonun sonunu hazırlamaya katkıda bulundu.

Birçok antibiyotiğe aynı anda direnç sağlayan “süper araç”

Ekip ayrıca klonun, aynı anda birden fazla antibiyotiğe direnç kazandıran bir genetik öğe taşıdığını saptadı. Bu öğe, bakteri virüsü ile plazmit arasında bir karışımı andırıyordu ve çok sayıda direnç genini bir arada taşıyıp aktarabiliyordu.

Çalışmanın son yazarı ve ITQB NOVA'daki Bakteriyel Evrim ve Moleküler Epidemiyoloji laboratuvarının lideri Maria Miragaia'ya göre, bu antibiyotiklerden herhangi birinin kullanılması, vankomisin direnci dahil tüm paketi taşıyan bakterileri seçebiliyor. Miragaia, bağlantılı başka antibiyotikler kullanılmaya devam ediyorsa yalnızca vankomisin kullanımını azaltmanın vankomisine dirençli bakterileri azaltmak için yeterli olmayabileceğini belirtiyor.

Arka plan

Enterokoklar, insanların ve birçok hayvanın bağırsak florasında doğal olarak bulunan bakterilerdir. Sağlıklı kişilerde genellikle sorun çıkarmazlar, fakat bağışıklığı zayıflamış ya da uzun süre hastanede yatan kişilerde kan, idrar yolu ve yara enfeksiyonlarına yol açabilirler. Vankomisin ise ciddi enfeksiyonlarda sıkça başvurulan, birçok durumda son çare sayılan bir antibiyotiktir. Dolayısıyla buna dirençli suşlar tedavi seçeneklerini ciddi biçimde daraltır.

Dünya Sağlık Örgütü, 2024 tarihli Bakteriyel Öncelikli Patojenler Listesi'nde vankomisine dirençli E. faecium'u en yüksek öncelikli bakteriler arasında tutuyor ve MRSA'nın önüne yerleştiriyor. Gerekçe, bakterinin direnç genlerini insanlar, hayvanlar ve çevre arasında aktarabilme yeteneği. Bakteriler genleri yalnızca bölünerek değil, plazmitler ve virüs benzeri öğeler üzerinden yatay yolla da paylaşabildiği için direnç hızla yayılabiliyor.

Neden önemli?

Hastaneler çoğu zaman bu tür klonlara ancak geniş çapta yayıldıktan sonra fark edip müdahale edebiliyor. Çalışmanın ilk yazarı, ITQB NOVA'nın eski doktora öğrencisi ve şimdi Kanada'daki Windsor Üniversitesi'nde görevli Opeyemi Lawal, klonun neden gerilediğini anlamanın zayıf noktalarını ortaya çıkaracağını söylüyor. Bu bilgi, benzer çok ilaca dirençli bakterilerin gelecekte kontrol edilmesinde kullanılabilir.

Araştırma, klonun kalıcılığını sağlayan stratejileri hedeflemenin işe yarayabileceğini öne sürüyor: biyofilm oluşumu, dış yüzeyin değiştirilmesi ve bağırsakta alternatif şekerlerin kullanımı. Bu mekanizmalara müdahale edilirse dirençli bakterilerin bağırsaktan temizlenmesi ve hastanelerde yayılımının sınırlanması kolaylaşabilir. Yine de bulgular tek bir hastanede izlenen tek bir klona dayanıyor; aynı örüntünün başka ortamlarda ne kadar geçerli olduğu ayrı çalışmalarla sınanmalı.