Doğa & Çevre

Buzullarda Saklı Hastalıklar Yeniden Canlanıyor

Buzullarda Saklı Hastalıklar Yeniden Canlanıyor


Yüzyıllardır buzullar ve donmuş toprak tabakasında etkisiz olarak bulunan bakteri ve virüsler, iklim değişikliği ile ısınan yeryüzünde tehdit oluşturabilir.

Tarih boyunca insanlar bakteri ve virüslerle yan yana yaşadı. İnsanlar vebadan çiçek hastalığına kadar karşı direnç geliştirirken, onlar da karşı enfekte yollarını geliştirdi.

Alexander Fleming’in penisilini keşfetmesinden bu yana neredeyse bir yüzyıl boyunca antibiyotik kullandık. Buna karşılık, bakteriler gelişen antibiyotik direnci gösterecek şekilde evrildi. Mücadele sonsuz olduğundan hala devam ediyor.

Binlerce yıldır ortalıkta olmayan veya daha önce hiç karşılaşmadığımız ölümcül bir bakteri ya da virüsle karşılaşsak ne olur?

Öğrenmek üzereyiz. İklim değişikliği, binlerce yıldır donmuş topraklar ve buzullar erimeye başladığı için bugün eski virüs ve bakterilerin yeniden canlanması ihtimali oldukça yüksek.

Ağustos 2016’da, Kuzey Kutup Dairesi’nde Yamal Yarımadası olarak adlandırılan Sibirya tundrasının uzak bir köşesinde, 12 yaşında bir erkek çocuğu öldü ve şarbon yoluyla enfekte olduktan sonra en az yirmi kişi hastaneye kaldırıldı.

Bu durum, 75 yıl önce şarbondan ölen bir ren geyiği cesedinin çözülen buzlar nedeniyle yüzeye çıkmasına bağlandı.
Şarbon bakterisi toprağa ve suya, daha sonra da besin kaynağına karışarak bölgedeki iki bin geyiğe hastalık bulaşmıştı.

Dünya ısınırken, daha fazla donmuş toprak çözülecek. Normal koşullar altında, her yaz yaklaşık 50 cm derinliğinde yüzeysel donmuş toprak tabakaları erir. Ancak şimdi küresel ısınma, eski donmuş toprak tabakalarını kademeli olarak açığa çıkarıyor.

Donmuş topraklar, bakterilerin çok uzun süre, belki de bir milyon yıl boyunca canlı kaldığı mükemmel bir yerdir. Bu eriyen buz potansiyel olarak Pandora’nın hastalık kutusu açabileceği anlamına geliyor.

Kuzey Kutup Dairesi’nde ısı artışı diğer bölgelerden üç kat daha hızlıdır. Buz ve donmuş toprak eriyince, diğer bulaşıcı maddeler salınabilir.

Evrimci biyolog Jean-Michel Claverie, Fransa’daki Aix-Marsilya Üniversitesi’nden “Donmuş toprak soğuk, oksijen olmaması ve karanlık olması nedeniyle, mikropların ve virüslerin mükemmel bir muhafızıdır” diyor. ” İnsanlara ve hayvanlara hastalık bulaştırabilecek virüsler, geçmişte salgın hastalıklara yol açmış olanlar da dahil, bu donmuş toprak katmanlarında korunabilir.”

20. yüzyılın başlarında, şarbondan bir milyondan fazla ren geyiği öldü. Bunlara derin mezarlar kazmak mümkün olmadığından cesetleri yüzeye yakın gömüldü. Rusya’nın kuzeyinde bu şekilde 7 bin toplu gömüt bulunuyor.

Bununla birlikte, büyük korku dondurulmuş toprağın altında başka ne saklanıyor olmasıdır.

İnsanlar ve hayvanlar yüzyıllar boyunca sürekli buzul topraklarında gömüldü, bu yüzden diğer bulaşıcı etkenlerin serbest bırakılabileceği akla gelebilir. Örneğin araştırmacılar Alaska’nın tundralarında 1918 İspanyol gribi virüsünün kalıntılarını buldu. Bubonik veba ve çiçek virüslerinin de Sibirya’da gömülü olma ihtimali var.

Boris Revich ve Marina Podolnaya tarafından 2011’de yapılan bir araştırmada, donmuş toprakların erimesi sonucu, 18. ve 19. yüzyılda kol gezen ölümcül hastalıklara yol açan virüs ve bakteriler, özellikle bu mezarlıkarın yakınındaki insanlar bakımından yeniden tehlike teşkil edebilir.

Örneğin 1890’da Sibirya’da büyük bir çiçek salgını olmuş, bir kasabanın nüfusunun yüzde 40’ı hayatını kaybetmişti. Bu insanlar Kolyma Nehri’nin kenarında donmuş toprakların üst tabakasına gömülmüştü. 120 yıl sonra nehirden taşan sular kıyıları aşındırıp erozyonu hızlandırdı.

1990’larda yapılan araştırmalarda, Sibirya’nın güneyinde Taş Devri’nden kalma insan kalıntıları bulunmuş, bunların vücudunda çiçek hastalığına özgü yaralar tespit edilmişti. Araştırmacılar çiçek virüsü görmeseler de bu virüsün DNA kalıntılarına rastlandı.

Bu, buzda donmuş halde duran bakterilerin hayata dönmesinin ilk örneği değildi.

NASA araştırmacıları 2005’te Alaska’da 32 bin yıldır donmuş olan bir bakteriyi canlandırmayı başarmıştı. Yünlü Mamutlar döneminde hayatta olan Carnobacterium pleistocenium adı verilen bu bakteriler buzlar çözülünce yeniden hareket etmeye başlamıştı.

Bundan iki yıl sonra ise Antarktika’da buzulların altında donmuş, 8 milyon yıllık bir bakteri yeniden hayata döndürüldü. Aynı çalışmada 100 bin yıllık bakteri de canlandırıldı.

Ancak donmuş haldeki her bakteri canlandırılamaz. Şarbon bakterisi spor ürettiği için ve bunlar çok dayanıklı olduğundan 100 yıldan fazla donmuş halde kalabilir.

Aynı şekilde tetanoz bakterisi, felce ve ölüme yol açan Clostridium botulinum bakterisi ve bazı mantarlar da uzun süre buzda donmuş halde canlılığını koruyabilir.

Bazı virüsler de uzun süreler hayatta kalabilirler.

2014’te yapılan bir çalışmada, Claverie liderliğindeki bir ekip 30.000 yıldır Sibirya’nın donmuş topraklarında sıkışmış iki virüsü yeniden canlandırdı. Bu virüsler Pithovirus sibericum ve Mollivirus sibericum olarak bilinirler, çoğu virüsten farklı olarak “dev virüs” türündedir, çünkü çok büyük oldukları için normal bir mikroskop altında görülebilirler. Virüsler, kıyı tundra yer altında 100 metre derinlikte keşfedildi.

Yeniden canlandıklarında, virüsler hızla bulaşıcı hale geldi. Neyse ki bu iki virüs sadece tek hücreli amipleri etkiliyor. Fakat bu durum, insana bulaşan virüslerin de canlanması ihtimaline işaret ediyor.

Bu riski yaratan şey sadece küresel ısınma ile donmuş toprakların çözülmesi değildir. Kuzey Buz Denizi’ndeki buzlar eridiği için Sibirya’nın kuzey kıyılarında maden ve mineral arama çalışmaları, petrol ve doğal gaz için sondaj çalışmaları kârlı hale geliyor.

Claverie, “Şu anda bu bölgeler ıssız ve derin donmuş toprak katmanları yalnız bırakılıyor” diyor.” “Ancak, bu eski katmanlar, madencilik ve sondaj işlemleri ile açığa çıkabilir. Eğer virionlar hâlâ oradaysa, bu felâket büyüleyebilir.”

Dev virüsler, böylesi bir viral salgın için en olası suçlu olabilir.

Claverie, “Çoğu virüs hafif kuruma veya spontan biyokimyasal bozulma nedeniyle konakçı hücrelerin dışında hızla inaktive edildi” diyor. Örneğin DNA’sı olası tamiratın ötesinde zarar görürse, virionlar artık enfekte olmazlar. Ancak çok daha dayanıklı olan büyük virüsler için aynı şey geçerli değil.

Claverie, Arktik bölgesine gelen ilk insanlara ait virüslerin çıkabileceğini söylüyor. Hatta nesli çoktan tükenmiş Neanderthal ve Denisovan gibi insan türlerinin taşıdıkları hastalıkların yeniden gündeme gelmesi riskine dikkat çekiyor. Rusya’da 30-40 bin yıl öncesine ait Neandertal kalıntılarına daha önce rastlanmıştı.

Bakteri ve virüslerin bulunduğu yer sadece buzullar değil. Şubat 2017’de NASA araştırmacıları Meksika’da bir madendeki kristaller içerisinde 10-50 bin yıllık mikroplara rastladıklarını açıkladı. Bunlar, kristalin sıvı kısımlarında sıkışmış ve çıkarıldıklarında çoğalmaya başlamış yeni bir mikrop türüydü.

New Mexico’daki bir mağarada ise 300 metre kadar derinlerde 4 milyon yıldır gün yüzü görmemiş bakteriler bulundu.

Bakterilerin bir şekilde enfeksiyonlarla mücadele için 18 çeşit antibiyotiğe karşı dirençli olduğu görüldü. Aralık 2016’da yayınlanan bir makalede, Paenibacillus sp. LC231 olarak bilinen bakteriler, antibiyotiklerin % 70’ine dirençli ve birçoğunu tamamen etkisiz hale getirebiliyordu.

Bakteriler mağarada dört milyon yıl boyunca tamamen izole kaldıklarından, insanlara veya insan enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılan antibiyotik ilaçlara etki göstermediler. Bu, antibiyotik direncinin başka bir şekilde oluşmuş olması gerektiği anlamına gelir.

Bilim insanları, insanlara zarar vermeyen bakterilerin doğal olarak antibiyotiklere karşı direnç kazanmış olduğuna inanmaktadırlar. Antibiyotikle daha önce karşı karşıya gelmemiş bu bakterinin direnç göstermesi, bakterilerin direncinin milyonlarca, belki de milyarlarca yıl öncesine dayandığını gösteriyor. Bakterinin bu özelliği, zor koşullarda rakip organizmalara karşı üstünlük kazanmak için geliştirdiği sanılıyor.

Açıkçası, eskiden kalma antibiyotik direnci, antibiyotik kullanımı sonucunda kliniğinde gelişmemiş olabilir.

Bunun nedeni, birçok mantar türünde ve hatta diğer bakterilerde doğal olarak diğer mikroplara karşı rekabet avantajı elde etmek için antibiyotikler üretmektir. Fleming ilk önce penisilini keşfetti: Bir petri kabındaki bakteri, bir antibiyotik salgılayan kalıp ile bulaştıktan sonra öldü.

Mağaralarda, az miktarda yiyecek varsa, hayatta kalmaları için organizmalar acımasız olmalıdır. Paenibacillus gibi bakteri, rakip organizmalar tarafından öldürülmemek için antibiyotik direnci geliştirmesi gerekebilir.

Bu, neden bakterilerin sadece bakteri ve mantarlardan gelen doğal antibiyotiklere karşı dirençli olduğunu ve kullandığımız tüm antibiyotiklerin yaklaşık % 99.9’unu oluşturduğunu açıklıyordu. Bakteriler hiç insan yapımı antibiyotiklere rastlamadıklarından, onlara karşı dirençli olmazlar.

Ohio’daki Akron Üniversitesi’nden mikrobiyolog Hazel Barton’un yaptığı açıklamada, “Antibiyotik direncinin yeni bir konsept olmadığına” işaret ediyor. “Organlar 4-7 milyon yıl yüzey türlerinden tecrit edilmiştir. Ancak sahip olduğu direnç, yüzey türlerinde genetik olarak özdeştir. Bu, genlerin en azından eskiden kalma olduğu ve tedavide antibiyotiklerin insan tarafından kullanılmadığı anlamına geliyor.” diyor.

Paenibacillus’un kendisi insanlar için zararlı olmasa da, teorik olarak antibiyotik direncini diğer patojenlere de verebilir. Bununla birlikte, 400 m kaya altında izole edildiğinden, bu pek mümkün görünmemektedir.

Bununla birlikte, doğal antibiyotik direnci muhtemelen o kadar yaygındır ki, donmuş toprak eriyence ortaya çıkan bakterilerin çoğunun buna sahip olabileceği düşünülmektedir. Buna paralel olarak, Rusya ile Kanada arasındaki Bering bölgesinde 30 bin yıldır donmuş topraklarda bulunan bakterilerin genleri 2011’de incelendiğinde de bunların bazı antibiyotiklere karşı direnç gösterdiği görülmüştü.

Buna paralel olarak, 2011 araştırmasında bilim adamları, Rusya ve Kanada arasındaki Bering bölgesindeki 30.000 yıllık donmuş topraklarda bulunan bakterilerin DNA’larını çıkardılar. Beta laktam, tetrasiklin ve glikopeptid antibiyotiklerine direnç gösteren genleri buldular.

Bütün bunlardan ne kadar endişelenmeliyiz?

Donmuş topraklarda bulunan patojenlerin riskinin doğal olarak bilinmediğinden bazıları kaygı duyulmamasını bunun yerine, iklim değişikliğinden oluşabilecek tehditlere odaklanmak gerektiğini söylüyor. Örneğin dünya giderek ısındığı için kuzey ülkeleri de sıtma, kolera, dang humması gibi daha sıcak iklimlerde görülen hastalıklara maruz kalabilir.

Alternatif bakış açısı olarak, sadece onları nicelikle değerlendiremediğimiz için riskleri görmezden gelmemeliyiz.

Claverie, “Patojen mikropların yeniden canlanabileceği ve bulaşabileceği sıfır olmayan bir olasılık var. Bunun ne kadar büyük bir olasılığı bilinmiyor, ancak bu bir olasılık. Zira bağışıklık sistemimiz için yabancı olan bu canlılarla karşılaşma halinde hastalık bulaşması riski, bunların antibiyotik direnci de göz önünde bulundurulduğunda göz ardı edilecek gibi görünmüyor.” diyor.

Web kaynak: http://www.bbc.com/earth/story/20170504-there-are-diseases-hidden-in-ice-and-they-are-waking-up

Çeviren ve Derleyen: Dr. Yalçın DEDEOĞLU

Eklenme Tarihi : 3 Kasım 2018

Yorum Yap