Bakteriler, farklı ortamlarda üreyebilen mikroskobik, tek hücreli canlılardır. Bu organizmalar toprakta, okyanusta ve insan bağırsağında yaşayabilirler.
Bakterilerin insanlarla olan ilişkisi karmaşıktır. Bazen sütü yoğurt yapmak veya sindirimi kolaylaştırmak gibi konularda bizlere yardım ederler. Bunlar haricinde, bakteriler yıkıcıdır, zatürreye ve metisiline (bir çeşit antibiyotik) dirençli Stafilokok aureus gibi hastalıklara neden olurlar.
Bakterilerin Yapısı
Prokaryot yapıya sahip bakteriler, bu özellikleriyle diğer mikroorganizmalardan ayrılırlar. DNA’sı ipliksi bir yapıya sahip olan nükleoidin içerisinde ya da dairesel bir yapıya sahip olan plazmidlerin içerisinde bulunabilir.
Zar kaplı bir çekirdekleri yoktur. Ayrıca bakterilerin sitoplazmasında endoplazmik retikulum, golgi aygıtı ve mitokondri bulunmaz. Bakteriyel hücreler genellikle iki koruyucu katmana sahiptir; hücre duvarı ve hücre zarı.
Mikoplazmalar gibi bazı bakterilerin hücre duvarı yoktur. Bazı bakteriler kapsül adı verilen üçüncü bir katmana bile sahip olabilir. Dış yüzeylerinde kamçı benzeri uzantılar bulunur. Bu uzantılar bakterilerin hareket etmesini ve bir konakçıya bağlanmasını sağlar.
Bakteri Nedir? Bakterilerin İnsan Sağlığına Etkileri Nelerdir?
Bakteri Sınıflandırması
Bakteriler hücre duvarının yapısı, şekli ve genetik yapılarındaki farklılıklara göre sınıflandırılır. Hans Christian Gram 1884’te bakterileri hücre duvarlarının yapılarına göre ayırt edebilmek için bir yöntem keşfetmiş.
İsmini kaşifinden alan Gram boyama testi, pozitif bakterileri veya hücre duvarı olmayan bakterileri boyar. Negatif bakteriler ise boyanmazlar. Örneğin, zatürreye sebep olan pnömokok pozitif bir bakteridir. Fakat koleraya neden olan Escherichiacoli negatif bir bakteridir.
Bakterilerin üç temel şekli vardır:
- Yuvarlak biçimli bakteriler (koklar)
- Çomak biçimli bakteriler (basiler)
- Sarmal biçimli bakteriler (spiraller)
Bakteri Üreme
Cornell Üniversitesi Ziraat ve Yaşam Bilimleri Fakültesi’ne göre, çoğu bakteri ikili fisyon adı verilen bir işlemle çoğalıyor. Bu süreçte “ebeveyn” adı verilen tek bir bakteri hücresi, DNA’sının bir kopyasını çıkarır ve hücresel içeriğini 2 kat büyütür.
Daha sonra hücre ikiye ayrılır, kopyalanan materyalleri dışarı iter ve iki aynı “kız” hücre oluşturur. Siyano bakteriler ve firmicutes gibi bazı bakteri türleri tomurcuklanma yoluyla ürer. Bu durumda kız hücre, ebeveyn hücrenin bir parçası olarak büyür.
Küçük bir yumru olarak oluşmaya başlar ve ebeveyn hücre ile aynı boyuta gelinceye kadar büyümeye devam eder. Sonrasında ebeveyninden ayrılır. İkiye bölünme sonucunda ebeveynlerde ve yavrularda bulunan DNA birebir aynıdır.
Bu nedenle bakteriyel hücreler, genomlarına çeşitlilik katmak amacıyla genellikle çevrelerinden genetik materyallerine DNA eklerler. Bu durum yatay gen transferi olarak bilinir. Elde edilen genetik çeşitlilik, bakterilerin farklı ortamlara adapte olmasını ve hayatta kalmasını sağlar.
BAKTERİLER NASIL BESLENİR VE ÇOĞALIR?
Dünyadaki en eski yaşam formlarından bazıları olan bakteriler, hayatta kalmak için baş döndürücü sayıda yol geliştirdiler. Bazı bakteriler fotosentetiktir, diğerleri ise ana ayrıştırıcılardır, çürüyen ve çürüyen organik maddeleri besin maddelerine dönüştürürler. Bazıları bir ev sahibiyle simbiyotik veya karşılıklı yarar sağlayan ilişkilere girer.
Cornell Üniversitesi Ziraat ve Yaşam Bilimleri Fakültesi’ne göre çoğu bakteri, ikili fisyon adı verilen bir süreçle çoğalır . Bu süreçte, “ebeveyn” adı verilen tek bir bakteri hücresi, DNA’sının bir kopyasını yapar ve hücresel içeriğini ikiye katlayarak büyür. Hücre daha sonra bölünerek kopyalanan materyali dışarı iter ve iki özdeş “yavru” hücre oluşturur.
Siyanobakteriler ve Firmicutes gibi bazı bakteri türleri tomurcuklanma yoluyla çoğalır. Bu durumda, yavru hücre, ebeveynin bir dalı olarak büyür. Küçük bir yumru olarak başlar, ebeveyni ile aynı boyuta gelene kadar büyür ve sonra ayrılır.
İkili bölünme veya tomurcuklanmadan sonra, ebeveynlerde ve yavrularda bulunan DNA tamamen aynıdır. Bu nedenle bakteri hücreleri, genellikle çevrelerinden ek DNA’yı genomlarına entegre ederek genetik materyallerine çeşitlilik katar. San Diego Eyalet Üniversitesi Fen Fakültesi’ne göre bu, yatay gen transferi olarak bilinir.
WordsSideKick.com’ın daha önce bildirdiği gibi, ortaya çıkan genetik varyasyon, bakterilerin ortamları değiştikçe uyum sağlamasını ve hayatta kalmasını sağlıyor.
Bakterilerin İnsan Sağlığına Etkileri
Bakteriler, insan sağlığına zararlı olduğu kadar faydalı da olabilirler. Kommensal veya “dost” bakteriler, vücudumuzda yaşarlar ve zararsızlardır. Vücudumuzdaki mikrobiyal hücrelerin sayısının insan hücrelerinden on kat fazla olması oldukça şaşırtıcıdır.
Mikrobiyolog David A. Relman’ın 2012 yılında Nature dergisinde yayınlanan makalesine göre en fazla mikrobiyal tür bağırsaklarımızda bulunuyor. İnsan bağırsağı bakterilerin yaşayabilmesi için elverişli koşullara sahiptir ve bol miktarda besin içerir.
Amerikan Gastroenteroloji Dergisi ‘nde yayınlanan 2014 tarihli bir makalede, yazarlar, E.coli ve Streptokok gibi yararlı bakteri ve mikroorganizmaların sindirime yardımcı olduklarını, zararlı patojenlerin koloni kurmalarını engellediklerini ve bağışıklık sistemini güçlendirmeye yardımcı olduklarını belirtmişlerdir.
Ayrıca bazı hastalıklar sebebiyle bağırsak bakterilerinin düzenleri bozulmuş olabilir. Örneğin, Lancert dergisinde yayınlanan 2003 tarihli bir incelemeye göre Crohn hastalığına sahip olan hastalar, bağırsak bakterilerine karşı artan bir bağışıklık sistemi tepkilerine sahiptir. Yararlı bakteriler haricinde kalan bakteriler enfeksiyonlara sebep olabilir.
Örneğin, nekrotizan fasiit (bazen et yiyen bakteri olarak adlandırılır) bakterisi ciddi bir yumuşak doku enfeksiyonuna sebep olabilir. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerine (CDC) göre bu enfeksiyon kasları, sinirleri, yağ ve kan damarlarını çevreleyen dokuları etkiler; erken teşhiste tedavi edilebilir.
Antibiyotik Direnci
Antibiyotikler genellikle bakteriyel enfeksiyonları tedavi etmek için kullanılır. Bununla birlikte son yıllarda yanlış ve gereksiz antibiyotik kullanımı antibiyotiğe dirençli bakterilerin yayılmasına sebep olmuştur. Antibiyotik direnci durumunda, bulaşıcı bakterilere, daha önce etki eden antibiyotikler etki etmez.
CDC’ye göre, ABD’de her yıl en az 2 milyon kişiye antibiyotiğe dirençli bakteriler bulaşıyor ve bu da en az 23.000 kişinin ölümüne yol açıyor. Örneğim MRSA en çok bilinen antibiyotiğe dirençli bakterilerdendir. MRSA, deri temasıyla bulaşan bir bakteri türüdür ve yol açtığı Stafilokok enfeksiyonunu tedavi etmek için kullanılan metisiline ve diğer antibiyotiklere direnç gösterir.
MRSA enfeksiyonları hastaneler ve bakım evleri gibi toplumun sağlık bakım ortamlarında ortaya çıkar. MRSA ayrıca, cilt ile çok fazla temas halinde bulunulan ortamlarda, örneğin sporcular arasında, dövme salonlarında, günlük bakım tesislerinde ve okullarda yayılır.
MRSA, ciddi cilt enfeksiyonlarına sebep olmaktadır. Antibiyotik direnci ile mücadele etmenin en önemli kriteri, dikkatli kullanmaktır. Crnich, LiveScience’a verdiği röportajda “Antibiyotikleri akıllıca kullanmak bizim için çok önemli” dedi. “Sadece bakteriyel enfeksiyonun varlığı kesinse antibiyotik kullanmalıyız.”
BAKTERİLER SAĞLIĞA NASIL FAYDALIDIR?
Birçok bakteri insanlara faydalıdır. Sütü yoğurda dönüştürmek ve lahanayı kimchi yapmak için güçlerinden yararlanıyoruz.
Hatta bazı türler işlerini içimizde yaparlar. Mikrobiyoloji Derneği’ne göre, bir insanın vücudunda insan hücrelerinin yaklaşık 10 katı kadar bakteri hücresi vardır ve bunların çoğu sindirim sisteminde yaşar. Bu bakteriler, insan bağırsağından sürekli bir besin akışı alır. Karşılığında, insan sindirim enzimlerinin yapamadığı gıdaların parçalanmasına yardımcı olurlar.
Örneğin Bacteroides thetaiotaomicron , karmaşık karbonhidratların parçalanmasına yardımcı olur. Mount Sinai sağlık kütüphanesine göre, L. acidophilus sütteki şekerleri parçalar ve laktik asit ve hidrojen peroksit gibi yan ürünler oluşturur.; bu yan ürünler, bağırsakları zararlı bakteriler için daha az misafirperver hale getirir.
Nature Review Microbiology dergisindeki 2018 tarihli bir makaleye göre, derideki bakteriler zararlı bakterileri uzak tutan yan ürünler de üretebilir.(yeni sekmede açılır). Örneğin iyi huylu bakteri Corynebacterium accolens , pnömoniye neden olan S. pneumoniae’nin büyümesini engeller .
Bazı cilt bakterileri hem yararlı hem de zararlı olabilir. Staphylococcus epidermidis , genellikle deride kolonize olan ancak insan vücuduna girerse enfeksiyona neden olabilen küresel bir bakteridir. Bununla birlikte S. epidermidis , daha öldürücü akrabası olan Staphylococcus aureus’un büyümesini engelleyen proteinler de üretir.
S. aureus ayrıca cilt bariyerini aştığında enfeksiyonlara neden olur, ancak bunlar tipik olarak S. epidermidis enfeksiyonlarından çok daha ciddidir.
Bunlar da ilginizi çekebilir:
İlginç Bakteriler Fotosentezin Antik Kökeni Hakkında İpucu Veriyor
Bakteriler Beyninizde ‘Zararsızca’ Yaşayabilir
Gıda Alerjilerini Önlemek İçin Bağırsak Bakterileri Hedefleniyor
Et Yiyen Bakteriler Sınırsızca Plajlara Yayılabilir. İşte nedeni?
Editör / Yazar: Merve GÖKTAŞ