Bazı dioksimlerin biyofilm oluşumu üzerine inhibisyon etkilerinin araştırılması
Investigation of the inhibition effects of some dioximes on biofilm formation
Yazar: NEBİLE ÇOLAKEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ FATİH SEVGİ
Selçuk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Laboratuvar Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Biyofilmler = Biofilms ; Dioksimler = Dioximes ; Ketonlar = Ketones ; Kurkumin = Curcumin ; Vic-dioksimler = Vic-dioximes ; İnhibisyon = Inhibition

Özet:
Mikroorganizmaların çoğunluğu yüzeylere tutunma ve biyofilm oluşturma yeteneğindedir. Biyofilmler, canlı veya cansız bir yüzeye yapışarak kendi ürettikleri polimerik yapıda bir tabaka içinde yaşayan mikroorganizmaların oluşturduğu topluluktur. Tıbbi uygulamalarda girişimsel tekniklerin ve kalıcı tıbbi araçların kullanımının artışı, biyofilme bağlı enfeksiyonların da artışına neden olmuştur. Biyofilmler özellikle immün baskılanmış ve kalıcı tıbbi araç veya kateteri olan hastalarda ciddi enfeksiyonlara yol açabilmektedir. Bu gerçekler nedeniyle, yüzeyleri biyofilm oluşumuna karşı korumak ve oluşan biyofilmleri uzaklaştırmak için stratejiler geliştirmeye yönelik artan bir talep vardır.

    Oksim bileşikleri şelat oluşturma, biyolojik olarak parçalanabilme, oksijen tutma özelliklerinin yanı sıra fotokimyasal reaksiyonlardaki farklı etkinlikleriyle tanınmaktadır. Son yıllarda oksimlerin biyolojik süreçlerdeki etkileri üzerine yapılan antitümör, antioksidan ve antimikrobiyal vb. araştırmalar dikkat çekmektedir.

    Yaptığımız literatür araştırmalarında, uzun yıllardır bilinen ve sentezlenen dioksim bileşiklerinin antibiyofilm etki çalışmalarında kullanılmadığı görülmüştür. Bu çalışmada tarafımızca sentezlenen bazı aromatik 1,2-diketon türevi dioksimlerin, biyofilm ürettiği bilinen 3 adet stafilakok suşu (S.aureus ATCC 29213, MRSA ATCC 43300, S.epidermidis NRRL B-4268) üzerinde antibiyofilm etkileri araştırılmıştır. Biyofilm oluşumunun inhibisyonu, doğal bir antibiyofilm ajan olarak bilinen Curcuma longa (zerdeçal) bitkisinin biyoaktivitesinden sorumlu bir diketon olan kurkumin ile kıyaslanmıştır. Bileşiklerin Minumum İnhibitör Konsantrasyonları (MİK) belirlenerek, MİK altı (sub-MİK) dozların biyofilm oluşumunu önleme etkileri kristal viyole mikrotitrasyon plak boyama tekniğiyle spektrofotometrik olarak değerlendirilmiştir. Sentezlenen bazı dioksimler, stafilakok türü biyofilmlerin oluşumunu %90'nın üzerinde inhibe ederek kurkumine yakın etki göstermiştir. Alınan sonuçlar dioksimlerin antibiyofilm özelliklerinin daha ileri çalışmalarla belirlenmesi için ümit vericidir.

Abstract:
The majority of microorganisms are capable of adhering to surfaces and forming biofilms. Biofilms are a group of microorganisms that live in layer of polymeric structure that they produce by adhering to a living or inanimate surface. The increase in the use of interventional techniques and permanent medical devices in medical applications has led to an increase in biofilm related infections. Biofilms can cause serious infections, especially in patients with immunosuppressed and persistent medical devices or catheters. Because of these facts, there is an increasing demand to develop strategies to protect and remove surfaces from biofilm formation.

    Oxime compounds are known for their chelate formation, biodegradability, oxygen retention properties as well as their different activity in photochemical reactions in recent years, studies on the effects of oximes on biological processes such as antitumor, antioxidant and antimicrobial have attracted attention.

    In our literature researches, it has been seen that dioxime compounds, which have been known and synthesized for many years, are not used in antibiofilm studies. In this study, some aromatic 1,2-diketone derived dioximes synthesized by us were investigated for antibiofilm effects on 3 standard strains of staphylococcus (S.aureus ATCC 29213, MRSA ATCC 43300, S.epidermidis NRRL B-4268)  which are known to produce biofilm. Inhibition of biofilm formation was compared to curcumin, a diketone responsible for the bioactivity of the Curcuma longa plant, known as a natural antibiofilm agent. Minimum Inhibitor Concentrations (MIC) of the compounds were determined and the effects of sub-MIC doses to prevent formation of biofilm were evaluated spectrophotometrically by crystal violet microtitration plate staining technique. Some of the synthesized dioximes showed an effect close to curcumin by inhibiting the formation of staphylococcus biofilms over 90%. The results are promising for further evaluation of the antibiofilm properties of dioximes.