Antibiyotikler

Giriş

Antibiyotik kullanımı, hem insan sağlığı hem de hayvan sağlığında oldukça yaygındır. Modern kemoterapi Ehrlich tarafından doğru şekilde tanımlanmasından sonra hızla gelişmiştir. Ancak bu gelişimden önceki yıllarda da mikroorganizmalar üzerine etkin bazı kimyasallar tedavi amaçlı kullanılmıştır. Bunlar arasında civa, arsenik bileşikleri ve boyalar sayılabilir.

Antibiyotiklerin antimikrobiyal etkinlerinin belirlenmesi ve özellikle Fleming tarafından mantar kültürünün (Penicillium notatum; 1929) stafilokokların besi yerinde üremesini inhibe ettiğinin belirlenmesinden sonra önemli gelişmeler sağlanmıştır. Penisilinin, insan ve hayvanlarda düşük toksisitesinin yanında yüksek antibakteriyel etki göstermesi bu alanda gelişmeleri hızlandırmıştır.

Günümüzde doğal ve sentetik antibiyotikler, antimikrobiyal tedavide ve hayvansal üretimde performans arttırmak amacıyla kullanılmaktadır. Günümüzde antibiyotik kullanımının ulaştığı durumu sayılarla özetlemek gerekirse; Avrupa Birliği ülkelerinde 1997 yılında insan sağlığı için 5.460.000 kg, hayvan sağlığında tedavi amaçlı 3.465.000 kg ve büyütme faktörü olarak 1.575.000 kg antibiyotik kullanılmıştır. Hayvansal üretimde kullanılan antibiyotiklerin, toplam canlı ağırlığa oranlanması sonrasında ortalama 54 mg/kg antibiyotik kullanıldığı ve bu rakamın ülkeler arasında 6 ile 148 mg/kg arasında değiştiği hesaplanmıştır. Hayvansal üretimde kullanılan antibiyotiklerin, özellikle gıda kaynaklı patojenlerin ve enterik bakterilerin çevreye saçılması, insan sağlığı açısından potansiyel bir risk oluşturmaktadır. İnsanların antibiyotikli veya dirençli bakteri içeren hayvansal ürünleri ve bunlarla bulaşan sebzelerin tüketmesi ile direnç profili önemli bir boyut kazanmaktadır.

Hayvanlarda koruyucu ve/veya tedavi amaçlı antibiyotik kullanımının belirli prensipler çerçevesinde yapılması, antibiyotiklerin etkinliği arttıracağı gibi özellikle de antibiyotik direncinin kontrolünde önemli bir katkı sağlayacaktır. Hayvansal üretimde mikroorganizmaların antibiyotik direncinin kontrolü dolaylı olarak insanlardan izole edilen bakterilerdeki direnç profilinin çözümünü de katkı sağlayacaktır. Hayvansal kaynaklarda antibiyotik kullanımının bir diğer önemli boyutu, gıdalarda antibiyotik kalıntı problemidir ve gıda güvenliği açısından önem arz eder.

Antibiyotiklerin Etki Mekanizmaları

Antibiyotikler, genel olarak bakteriler üzerine etkilerini iki şekilde gösterirler ve bu etkilerine göre ilaçlar gruplanabilir: Bakterisidal ilaçlar ve Bakteriyostatik ilaçlar. Bakterisidal ilaçlar, bakteriler üzerine hızlı öldürücü etki gösterirler. Bu ilaçlara Penisilin, Streptomisin, Polimiksin, Neomisin örnek olarak gösterilebilir. Bakteriyostatik ilaçlar ise, bakterilerin üremesini engellerler. Bu ilaçlara Tetrasiklinler, Sülfonamidler ve Kloramfenikol örnek olarak gösterilebilir. Bakterisidal ve bakteriyostatik etki, ilacın konsantrasyonu ve mikroorganizmanın üreme aşamasına göre değişiklik gösterebilir. Eritromisinin düşük dozları bakteriyostatik etki gösterirken yüksek konsantrasyonlarda bakterisidal etki gözlenir. Penisilin üreme fazındaki bakteriler üzerine kuvvetli öldürücü etki gösterirken durma dönemindeki bakteriler üzerine öldürücü etkisi düşüktür. Antibiyotiklerin bakteriler üzerinde etkileri farklı mekanizmalar ile ortaya çıkar. Bu mekanizmalar aşağıda sıralanmıştır.

1. Hücre duvarı sentezine engel olanlar
2. Sitoplazmik membran üzerine etkili olanlar
3. Protein sentezine engel olanlar
4. Nükleik asit üzerine etkili olanlar

Hücre duvarı sentezine engel olan antibiyotikler, bakterilerin pepdidoglikan sentezinin polisakkarit zincirleri arasındaki bağlantının oluşmasını engelleyerek hücre duvarı sentezini engeller. Bu ilaçlar, daha önceden hücre duvarı oluşmuş bakteriler üzerine etki etmez. Bu grup antibiyotikler arasında Penisilinler, yarı sentetik penisilinler, Basitrasin, Sikloserin, Ampisilin, Karbesilin, Metislin, Sefalosporin ve Vankomisin gibi ilaçlar sayılabilir.

Sitoplazmik membran üzerinde etkili olanlar, bakterilerin hücre membranının fonksiyonunu bozar ve bakterinin ölüne neden olurlar. Polimiksin ve Kolistin, özellikle Gram-negatif bakteriler üzerine etki gösterirler ve ozmozisi bozarak bakterilerin ölümüne neden olurlar. Bu antibiyotikler arasında Polimiksin, Kolistin, Nistatin ve Amfoterisin-B sayılabilir. Son iki etken maddenin, antifungal etkileri vardır.

Protein sentezine engel olan antibiyotikler, bakterilerde protein sentezinin farklı aşamalarını olumsuz etkileyerek etki gösterirler. Protein sentezi bir bakteride oldukça önemlidir ve bu sentezin durması bakterilerin ölmesi ile sonuçlanır. Genel olarak antibiyotikler, bakterilerde transkripsiyonu engelleyerek ve translasyon aşamasında etkilerini gösterirler. Transkripsiyonu engelleyerek etki eden antibiyotikler arasında aktinomisin, mitomisin, rifampisin sayılabilir. Translasyon aşamasında etki eden antibiyotikler ise ribosimal alt üniteleri 30S ve 50S etkileyerek protein sentezine engel olurlar. 30S ribozomal alt üniteyi etkileyen antibiyotikler arasında Tetrasiklinler, Streptomisin, Kanamisin, Neomisin, Gentamisin ve Spektinomisin sayılabilir. 50S’lik alt üniteye etkili olanlar arasında, Kloramfenikol ve Makrolidler (Eritromisin, Linkomisin, Puromisin) sayılabilir.

Nükleik asit üzerine etkili olan antibiyotikler, bakterilerdeki nükleik asitlerin çift sarmal yapısını bozarak, DNA ve RNA polimeraz enzimlerine etki ederek, nükleik asit sentezine engel olarak ve DNA yapısında ve fonksiyonlarında bozukluklara neden olarak etki ederler. Bu grupta bulunan antibiyotiklere örnek olarak, Mitomisin, Nalidiksik asit, Novobiyosin, Griseofulvin, Rifampin ve Kinolonlar verilebilir.

Bakteriyel üremenin benzer ürünlerle inhibisyonu (sülfonamidler, sülfonlar), üreme fazındaki bakterilerin üremelerini bozarak etki eder ve üremiş bakteriler üzerine herhangi bir etkileri söz konusu değildir. Sülfonamidler ve sülfonlar, antibakteriyel tedavi amacıyla kullanılmaktadır.

Antimikotik ajanlar, mantarların tedavisinde kullanılmaktadır. Bunlar arasında Griseofulvin, Amfoterisin-B ve Nistatin sayılabilir. Bu etken maddeler, özellikle lokal sağaltımda ve sistemik mantar infeksiyonların tedavisinde kullanılmaktadır.

Antibiyotik Duyarlılık Testleri

Bakterilerin antibiyotiklere duyarlılıklarını belirlemek için genel olarak iki yöntem vardır. Bu yöntemler Disk Difüzyon ve Tüpte Dilüsyon olarak tanımlanır. Bu yöntemlerle izole edilen bakterilerin, antibiyotiklere duyarlılıkları belirlenerek tedavi amaçlı kullanılırlar. Bu testler, özellikle direnç profilleri antibiyotiklere göre farklılık gösteren bakteriler ile oluşan infeksiyonların tedavisinde etkinliği arttırmak için önem taşır.

• Disk Difüzyon Tekniği
• Tüp Dilüsyon Tekniği
• E-Test
• Otomatize Sistemler

Antibiyotik Kullanımında Temel İlkeler

Antibiyotikler, hayvanlarda klinik tabloların önlenmesinde ve bazı durumlarda koruyucu programlar şeklinde kullanılmaktadır. Antibiyotiklere bağlı problemlerin önlenmesi ve özellikle tedavide başarı için bazı temel kurallara uyulması yararlı olacaktır. Bu nedenle öncelikle hastalığın doğru teşhisini takiben, aşağıdaki hususlar göz önünde bulundurulmalıdır.

• Uygun antibiyotik seçimi
• Uygun doz
• Uygun tedavi yolu

Uygun  süre Antibiyotik kullanımından sonra başarı, hastalıkla ilgili klinik tablonun ortadan kalkması ve iyileşmenin şekillenmesiyle değerlendirilir. Ancak her zaman başarılı sonuçlar ortaya çıkmaz. Başarısızlığın nedenleri arasında; uygun olmayan ilaç seçimi, yetersiz doz, yanlış uygulama ve kötü sindirim (emilme sorunu) ve ilacın infeksiyon bölgesine geçişinin az olması sayılabilir. Ayrıca bakteriyostatik ilaçların seçilmesine bağlı olarak konakçıya (sürüye) bağlı nedenler arasında, immunsupresyon ve lokalize infeksiyon olması, başarısızlığı açıklamaktadır. Başarısızlıkta mikroorganizmaya bağlı durumlar da söz konusudur. Bunlar, ilaca karşı direnç gelişimi, süperinfeksiyon ve karışık infeksiyon ve sadece birinin tedavi edilmesidir.

Tedavinin başarıya ulaşması için ilk şart doğru ilaç(lar)ın seçimidir. Bu amaçla duyarlılık, ilacın aktivite spekturumu, ilacın farmakokinetik özellikleri, ilacın dozu, ilacın verilme yolu ve ilacın yan etkileri iyi bilinmelidir. Sürü tedavilerinde, problemin doğru teşhisi, tedavi seçeneklerinin gözden geçirilmesi, tedaviye başlanması ve uygulama sonrası değerlendirme yapılması kullanılan tedavinin başarıya ulaşması için önemli aşamalardır.

Antibiyotiklerde aranan özellikler arasında bakteriler üzerinde düşük konsantrasyonda bakterisidal etki göstermesi, yan ve toksik etkilerinin düşük olması, hedef dokularda yoğunlaşabilmesi, doku enzimleri tarafından etkilenmemeli, ucuz ve kararlı olması gereklidir.

Antibiyotiklerin kullanımında bazı önemli noktalar bulunmaktadır. Bunlar aşağıda maddeler halinde özetlenmiştir:

• Tedavide kullanılacak ilacın uygun dozda, uygun miktarda, uygun yolla ve uygun süreyle verilmesi tedavi şansını arttırır.
• Antibiyotiklerin kombine edilmesinde, bu antibiyotikler arasında uyum olmalıdır aksi takdirde beklenen etki gözlenmediği gibi antogonizma nedeniyle etkisiz bir tedavi ortaya çıkar.
• Bakterilerde antibiyotiklere karşı direnç profilini saptamaya yönelik geniş çaplı projeler yürütülmelidir. Bu çalışmalara öncelikle insan sağlığını etkileyen bakterilerin izlenmesi ile başlanmalıdır.
• Gıda zincirinde hem kalıntı hem de dirençli bakterilerin kontrolüne yönelik çalışmalar yapılmalıdır.
• Klinik vakaların tedavilerinde  antibakteriyel ilaç seçimi, antibiyotik duyarlılık test sonuçlarına göre yapılmalıdır.
• Klinik tabloların tedavisinde, dar aralıklı antibiyotikler ile tedavi yapılabilecekse öncelikle bu antibiyotiklerin kullanımı tercih edilmelidir.
• Sindirim sisteminin kontrolü amacıyla kullanılan antibiyotiklerin direnç gelişimine etkisi unutulmamalıdır.

Kaynaklar: 

1. https://www.webmd.com/a-to-z-guides/what-are-antibiotics#1
2. https://www.medicalnewstoday.com/articles/10278
3. https://medlineplus.gov/antibiotics.html
4. https://www.healthline.com/health/how-do-antibiotics-work
5. https://www.msdmanuals.com/home/infections/antibiotics/overview-of-antibiotics
6. https://microbiologysociety.org/members-outreach-resources/outreach-resources/antibiotics-unearthed/antibiotics-and-antibiotic-resistance/what-are-antibiotics-and-how-do-they-work.html

Görsel Kaynak: https://www.wate.com/lifestyle/caring-for-our-kids/the-dangers-of-sharing-antibiotics/amp/

Editör: Elif Berfin KORGAN