Çok-ilaca-dirençli klebsiella pneumoniae ve acinetobacter baumannii'ye özgü bakteriyofaj izolasyonu ve bu fajların biyofilme etkisi
Specific bacteriophage isolation TO multi-DRUG-resistant klebsiella pneumoniae and acinetobacter baumannii and effect of this phages on biofilm
Yazar: YELDA İŞLEK
Danışman: PROF. DR. FATMA KÖKSAL ÇAKIRLAR
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Bakteriyofajlar = Bacteriophages ; Biyofilmler = Biofilms ; Fajlar = Phages ; Klebsiella pneumoniae = Klebsiella pneumoniae ; Laktik bakteriyofajlar = Lactic bacteriophage ; İlaçlar = Drugs ; İlaçlara direnç-çoklu = Drug resistance-multiple

Özet:
Acinetobacter baumannii ve Klebsiella pneumoniae, yoğun bakım üniteleri başta olmak üzere sağlık hizmeti ilişkili enfeksiyonlarda rol oynayan önemli patojenlerdir. Bu patojenlerin, zorlu çevresel koşullarda uzun süre hayatta kalabilmeleri, kullanımda olan neredeyse tüm antimikrobiyallere karşı gelişen direncin hızla artması ve biyofilm oluşturabilme yetenekleri nedeniyle tedavileri güçtür. Biyofilm içerisindeki bakteriler, dezenfektan ve antimikrobiyallere daha dirençli hale gelirler. Bu nedenle bu bakterilerin biyofilmlerini ortadan kaldırmak çok daha güç hale gelmektedir. Bakteriyofajlar, dirençli mikroorganizmaları ortadan kaldırabilme yetenekleriyle, biyofilmlere karşı umut vadeden seçenek olarak öne çıkmaktadır.  Çalışmamızda, çok-ilaca-dirençli A.baumannii ve K.pneumoniae suşlarına etkili bakteriyofajların atık sulardan izole edilmesi ve bu fajların biyofilm oluşumuna inhibisyon ve eradikasyon etkinliklerinin in vitro araştırılması amaçlanmıştır. 
Bu kapsamda, İ.Ü.Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na yoğun bakım ve servislerden gelen kan kültürü örneklerinden izole edilen çok-ilaca-dirençli 10 A.baumannii ve 10 K.pneumoniae suşu çalışmaya dahil edilmiş ve bu suşlara özgü bakteriyofajlar atık su örneklerinden izole edilmiştir. Bakterilerin, 96 kuyucuklu plaklarda in vitro biyofilmleri oluşturulmuş ve bakteriyofajların farklı konsantrasyonlarda bu biyofilmler üzerine etkileri kristal viyole yöntemiyle tespit edilmiştir.
Çalışmamızda, atık sulardan 12 farklı A.baumannii fajı(ABF) izole ve 12 farklı K.pneumoniae fajı(KPF) izole edildi. En etkili seçilen toplam 5 ABF'nin, A.baumannii biyofilmlerine, en yüksek %96-83,8; en düşük %66,9-41,4 oranlarında inhibisyon, en yüksek %95,4-80,4; en düşük %70,5-28,3 oranlarında eradikasyon etkisi saptandı. Ayrıca en etkili seçilen toplam 3 KPF'nin, K.pneumoniae suşu biyofilmlerine, en yüksek %87,4-79,2; en düşük %61,1-38,5 oranlarında inhibisyon etkisi, en yüksek %94,4-80,1; en düşük %73-46,8 oranlarında eradikasyon gösterdi.
ABF2 fajı kolistin dirençli A. baumannii biyofilmlerini %94-88,3 oranlarında inhibe; %94,5-80,4 oranlarında eradike etti. KPF6, KPF9, KPF10 kolistin dirençli K.pneumoniae biyofilmlerini %87,4-83 oranlarında inhibe %94,4-86 oranlarında eradike etti.
Bu sonuçlar, bakteriyofajların test edilen en düşük konsantrasyonda bile, çok-ilaca-dirençli A.baumannii ve K.pneumoniae suşlarının oluşturdukları biyofilmi inhibe ve eradike etme güçlerinin oldukça yüksek olduğunu göstermektedir. Bakteriyofajların, tedavi alternatifi olarak kullanımları üzerine geniş kapsamlı çalışmalara ihtiyaç vardır.

Abstract:
Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae are pathogens that play a significant role in healthcare-associated infections. Treatment is challenging wherefore long-term survival in harsh environment, fast becoming resistant to almost all antimicrobials in use, and the ability to form biofilms. Since bacteria in the biofilm are more resistant to disinfectants and antimicrobials, it is much more difficult to remove the biofilms of these bacteria. Bacteriophages stand out as a new treatment option against biofilm producing resistant bacteria. In our study, it was aimed to investigate in vitro biofilm formation inhibition and eradication activities of bacteriophages effective against multi-drug-resistant A. baumannii and K. pneumoniae strains. 
Thus, 10 of each multi-drug-resistant A.baumannii and K.pneumoniae strains isolated from blood cultures of intensive care and service patients, were included in the study and bacteriophages specific to these strains were isolated from wastewater samples. Biofilms of bacteria were formed in 96-well plates in vitro and the effects of bacteriophages at different concentrations on these biofilms were determined by crystal violet method.
In our study, 12 of each A.baumannii phages(ABF) and K.pneumoniae phages(KPF) were isolated from wastewater and selected 5 most effective ABFs. Inhibition rates were maximum 96%-83.8%; minimum 66.9%-41.4% and eradication rates were maximum 95.4%-80.4%; minimum 70.5%-28.3%. In addition, 3 KPFs selected the most effective. Inhibition rates of K.pneumoniae biofilms were maximum 87.4%-79.2%; minimum 61.1%-38.5% and eradication rates were maximum 94.4%-80.1%; minimum 73%-46.8%. 
ABF2 inhibited biofilms of colistin-resistant A.baumannii strains by 94%-88.3% and eradicated by 94.5%-80.4%. KPF6,KPF9,KPF10 inhibited biofilms of colistin-resistant K.pneumoniae strains by 87.4%-83% and eradicated by 94.4%-86%.
These results show that, even at the lowest concentration tested, bacteriophages have a very high ability to inhibit and eradicate the biofilm formed by multi-drug-resistant A. baumannii and K.pneumoniae strains. However, the use of bacteriophages as therapeutic alternatives require further study.