İnfeksiyöz Patojenik Bakterilerin Davranış ve Yaşam Döngüsü

İnsandan insana temasla yayılmamakla birlikte, Francisella tularensis ciddi bir biyolojik silah olarak kullanılabilecek en infeksiyöz patojen bakterilerden biridir. İnsanlar böcek ısırığı yoluyla, kontamine su içerek, enfekte hayvanlarla temas ederek ve havadaki bakteri içeren partikülleri soluyarak enfekte olabilirler. Sadece havadaki 10 adet organizmanın solunmasıyla solunum yolunda tularemi yani tavşan ateşi gelişebilir. Bu hastalığı önleyen aşı bulunmamaktadır ve antibiyotiklerle tedavi edilmektedir.

Kuzey Arizona Üniversitesi profesörü David Wagner, F. Tularensis yaşam döngüsünü daha iyi anlamak için 2018'de, U.S. Defense Threat Reduction Agency tarafından fonlanan üç yıllık bir projeye başlamıştır. Şu anda F. tularensis’in memeliler veya konaklar dışındaki çevrede varlığını sürdürme becerisini düzenleyen genler ve proteinler araştırılmaktadır.

Patojenin en anlaşılmaz davranışlarından biri, uyku halinde kalma becerisidir, bakterinin canlı olduğu, fakat laboratuvarda yetiştirilemeyeceği "yaşayabilir, fakat kültür haline getirilemeyecek" bir durumda beklemektedir. Bu durum çalışmayı çok daha zor hale getirmektedir, çünkü bilimadamları genellikle sadece kültürü yapılabilen bakterileri inceleyebilirler. Wagner'in amacı, patojenin aylarca uyku halinde kalabilme becerisine katkıda bulunan çevresel ve genetik faktörleri belirlemek üzere bakteriyi incelemektir.

Wagner ve meslektaşları bulgularını yayınladıkları makalede, bakterinin herhangi bir besin olmadan soğuk suda aylar boyunca tamamen virülan halde kalabildiğini, laboratuardaki düşük ısılı, az besinli su ortamında replike olabildiklerini ortaya koymaktadır. Bulguları, konak dışındaki ortamda bakterinin kışı nasıl geçirebildiğine dair bir açıklama getirmektedir.

Bu çalışmanın bulguları ile ortaya koyulduğu üzere, Francisella tularensis hiçbir besin olmadan soğuk suda altı aydan daha uzun süre uyku halinde kalabilmekte, memeli konak veya artropod vektör dışında varlığını sürdürebilmekte, spor oluşturmadan tamamen virülan halde kalabilmektedir.

Bu çalışma, bu bakterinin ekolojisine dair bakış açımızı tam anlamıyla değiştirmiştir. Bulgulara göre, memeliler sağkalım stratejisinin önemli olmakla birlikte ufak bir parçasıdır. Bakteri zamanın çoğunu konak dışında geçirmekte ve sadece periyodik olarak memelilerde hastalığa neden olmakta, memelilerde hastalık yapmak üzere konak dışındaki çevrede uyku halinde beklemektedir. Wagner ve ekibi antibiyotiklerle tedavi edilen bu patojenin antibiyotik direncini ele alan çalışma projesini tamamlamıştır.