İmplant bağımlı cerrahi alan enfeksiyonlarının tedavisinde slime faktörün etkisi
Effect of slim factor in the treatment of implant-related surgery site infections
Yazar: HASAN TÜRKOĞLU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTSAL DEVRİM SEÇİNTİ
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Beyin ve Sinir Cerrahisi Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Nöroşirürji = Neurosurgery
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Cerrahi yara enfeksiyonu = Surgical wound infection ; Enfeksiyonlar = Infections ; Protezler ve implantlar = Prostheses and implants ; Slime = Slime ; Tedavi = Treatment

Özet:
Amaç: İmplant bağımlı spinal enfeksiyon durumunda genel görüş implantın çıkartılması yönünde olsa da bu görüşün tersini savunanlar da vardır. İmplant yüzeyinde oluşan biyofilm tabakasının tedavideki başarısızlığın temel sebebi olduğunu savunan görüş daha ön plandadır. Ancak her bakterinin biyofilm yapabilen ve yapamayan suşlarının olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada sıçanlarda Staphylococcus aureus'un biyofilm yapabilen ve yapamayan suşları kullanılarak bakterinin biyofilm yapabilme özelliğinin tedaviye etkisi araştırıldı.
Gereç-Yöntem: Kırk adet Wistar albino sıçan önce Grup 1 ve Grup 2 olarak iki eşit gruba ayrıldı. Tüm sıçanlara tek mesafe lomber laminektomi yapıldı ve titanium implant yerleştirildi. Grup 1'deki sıçanlara biyofilm yapamayan [Slime faktör (-)] Staphylococus aureus inoküle edilirken Grup 2'deki sıçanlara biyofilm yapabilen [Slime faktör (+)] Staphylococus aureus inoküle edildi. Hiç bir sıçana antibiyotik verilmedi. Bir hafta sonra cerrahi saha tekrar açılarak mikrobyolojik örnek alındı, Grup 1'deki denekler, Grup 1A ve Grup 1B Grup 2'deki denekler ise Grup 2A ve Grup 2B olarak alt gruplara ayrıldı. Grup 1A ve Grup 2A'daki sıçanların implatları yerinde bırakılırken Grup 1B ve Grup 2B'deki sıçanların implantları çıkartıldı. Tüm deneklere 14 gün boyunca 7 mg/kg Vankomisin verildi. Deney sonunda denekler sakrifiye edilerek yara yerleri tekrar açıldı, loja 1 ml steril salin enjekte edilerek tekrar aspire edildi. Bu şekilde elde edilen "yara yeri yıkama sıvısı"ndan bakteri ekimi yapılıp koloni sayılarak bakteri sayısı belirlendi. Sonuçlar izole edilen bakteri sayısına ve üremenin varlığına veya yokluğuna göre olmak üzere iki farklı şekilde istatistiksel olarak değerlendirildi, p <0.05 değeri anlamlı kabul edildi.
Bulgular: Çalışma süresince cerrahi ve anestezi komplikasyonları sebebi ile Grup 1A'da iki , Grup 1B'de bir ve Grup 2A'da bir denek exitus oldu. Fisher's exact test kullanılarak yapılan istatistiksel analizde gruplar kendi içerisinde "üreme var" veya "üreme yok" olarak kıyaslandı. Biyofilm yapabilen S.aureus kullanılan gruplarda kendi içinde istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı. Slime faktör (-) bakteri inoküle edilen ve implantları çıkarılmayan grup (Grup 1A) ile Slime faktör (+) bakteri inoküle edilen ve implantları çıkarılmayan grup (Grup 2A) arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı (p:0.029).
İmplantların çıkarıldığı gruplarda ise istatistiksel olaral anlamlı fark görülmedi. Mann Whitney-U kullanılarak yapılan istatistiksel analizde ''bakteri sayısı'' değerlendirildi. Biyofilm yapabilen S.aureus suşları kullanılan gruplarda grup içerisinde istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı. Biyofilm yapabilen gruplar arasında yapılan istatistik analizde de anlamlı fark olmadığı görüldü. Slime faktör (-) bakteri inoküle edilen ve implantları çıkarılmayan grup (Grup 1A) ile Slime faktör (+) bakteri inoküle edilen ve implantları çıkarılmayan grup (Grup 2A) arasında istatistiksel oalrak anlamlı fark saptandı (p:0,010). İmplantları çıkarılan ve Slime faktör (-) bakteri inoküle edilen grup ile implantları çıkarılan ve Slime faktör (+) arasında istatistiksel olarak anlamlı fark saptandı (p:0,024).
Sonuç: İmplant bağımlı cerrahi alan enfeksiyonlarının tedavisi medikal ve cerrahi olarak farklı şekillerde yapılmaya çalışılmaktadır. Önceki çalışmalarda hangi durumlarda implantın çıkarılması gerektiğine dair kanıt olabilecek bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmada ilk defa bakterinin biyofilm yapabilme kapasitesinin tedavinin şeklini değiştirebilme potansiyeli olduğu gösterilmiştir. Çalışmanın sonuçlarına dayanarak, implant bağımlı enfeksiyon durumunda, alınan ilk örnekten slime faktör bakılması (örn:congo red agar), eğer slime faktör negatif bir bakteri ile enfeksiyon söz konusu ise, öncelikle implant çıkartılmadan tedavi şansı verilmesi önerilebilir. Çalışmada implant bağımlı cerrahi alan enfeksiyonunda en çok görülen etmen olması sebebiyle S.aureus kullanılmıştır. Elbette ki, kesin bir yargıya ulaşabilmek için farklı bakteri türlerini kullanan benzer çalışmaların yapılması gereklidir.

Abstract:
Objective: Although the general view is to remove the implant in the case of implant-dependent spinal infection, there are also those who argue the opposite of this view. The view that argues that the biofilm layer formed on the implant surface is the main cause of treatment failure is more prominent. However, it is known that there are strains of each bacterium that can and cannot make biofilm. In this study, the effect of biofilm-forming ability of the bacteria on the treatment was investigated by using the biofilm-forming and non-biofilm-forming strains of Staphylococcus aureus in rats.
Materials-Methods: Forty Wistar albino rats were first divided into two equal groups as Group 1 and Group 2. All rats underwent a single distance lumbar laminectomy and titanium implant was placed. While non-biofilm-forming [Slime factor (-)] Staphylococus aureus was inoculated to rats in Group 1, [Slime factor (+)] Staphylococus aureus, which could biofilm to rats in Group 2, was inoculated. No rats were given antibiotics. One week later, the surgical site was reopened and a microbiological sample was taken, The subjects in Group 1 were divided into subgroups as Group 1A and Group 1B, and the subjects in Group 2 as Group 2A and Group 2B While the implants of the rats in Group 1A and Group 2A were left in place, the implants of the rats in Group 1B and Group 2B were removed. All subjects received 14 mg/kg of Vancomycin for 14 days. At the end of the experiment, the subjects were sacrificed and the wounds were reopened, 1 ml of sterile saline was injected into the lodge and aspirated again. Bacteria were cultivated from the "wound washing liquid" obtained in this way and the number of bacteria was determined by counting the colonies. The results were statistically evaluated in two different ways, according to the
number of bacteria isolated and the presence or absence of growth, the value of p<0.05 was considered significant.
Results: During the study, two subjects in Group 1A, one subject in Group 1B, and one subject in Group 2A died due to surgical and anesthesia complications. In the statistical analysis using Fisher's exact test, the groups were compared within themselves as "growth" or "no growth". No statistically significant difference was found in the groups in which S.aureus, which can produce biofilm, was used. Although it was seen that there was no significant difference in the statistical analysis between the groups that could make biofilm, it was found that none of the subjects could be treated in the group where the implants were removed (Group 2A), and the treatment was successful in 20% of the subjects in the group that had the implant removed. A statistically significant difference was found between the group in which Slime factor (-) bacteria were inoculated and the implants were not removed (Group 1A) and the group in which Slime factor (+) bacteria were inoculated and the implants were not removed (Group 2A) (p:0.029). There was no statistically significant difference in the groups in which the implants were removed. "Bacteria count" was evaluated in the statistical analysis using Mann Whitney-U. No statistically significant difference was found in the groups in which biofilm-producing S.aureus strains were used. It was also seen that there was no significant difference in the statistical analysis between the groups that could make biofilms. A statistically significant difference was found between the group in which Slime factor (-) bacteria were inoculated and the implants were not removed (Group 1A) and the group in which Slime factor (+) bacteria were inoculated and the implants were not removed (Group 2A) (p:0.010). A statistically significant difference was found between the group whose implants were removed and Slime factor (-) bacteria were inoculated and the group whose implants were removed and Slime factor (+) (p:0.024).
Conclusion: Treatment of implant-dependent surgical site infections is attempted in different ways, both medically and surgically. In previous studies, no study has been conducted that can provide evidence of in which cases the implant should be removed. In this study, it has been shown for the first time that the capacity of bacteria to form biofilms has the potential to change the form of treatment. Based on the results of the study, in the case of implant-dependent infection, it may be recommended to examine the slime factor from the first sample (eg Congo red agar), and if there is an infection with a slime factor-negative bacteria, it may be recommended to give a chance for
vii
treatment without removing the implant first. S.aureus was used in the study because it is the most common cause of implant-dependent surgical site infection. Of course, similar studies using different bacterial species are needed to reach a definitive conclusion.