Pseudomonas aeruginosa'da antibiyotik stres altında ALGD gen ekspresyonunun incelenmesi
Investigating the ALGD gene expression under antibiotics stress in Pseudomonas aeruginosa
Yazar: THAER MAHMOOD HAMAD AL-JANABI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AYŞEGÜL OĞLAKÇI İLHAN ; PROF. DR. HARİTH J. F. AL-MATHKHURY
Çankırı Karatekin Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Aljinatlar = Alginates ; Antibiyotikler = Antibiotics ; Biyofilmler = Biofilms ; Minimum inhibisyon konsantrasyonu = Minimum inhibition concentration ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa

Özet:
aeruginosa'nın, çok çeşitli virülans faktörleri ile donatılmış çoklu ilaca dirençli bir patojendir. Aljinat, P. aeruginosa'nın önemli virülans faktörlerinden birini temsil etmekte olup, biyofilmin hücre dışı matris malzemesi olarak işlev gördüğünden terapötik zorluğu karmaşıklaştırır ve artırır. Sonuç olarak, bu çalışma, antibiyotik stresi altında eksprese edilen algD geninin miktarını tespit etmeyi amaçlamıştır. AlgD gen ekspresyonunun kontrol edilmesi, P. aeruginosa'nın biyofilm oluşturma kapasitesini azaltabilir; böylece terapötik zorluğu azaltır. Bu çalışmada toplam 175 klinik örnek toplanmış, sadece 50 izolat P. aeruginosa olarak tanımlanmıştır. Bununla birlikte, en yüksek izolasyon yüzdesi sırasıyla yanık ve yara örneklerinden %56 ve %44 olarak gözlemlenmiştir. Disk Difüzyon yöntemi, Amikasin direncinin (%36), ardından Seftazidim (%24), Gentamisin (%22), Sefepim (%18) ve son olarak İmipenem (%2) olduğunu gösterilmiştir. Ayrıca tüm izolatlar Siprofloksasin ve Meropenem'e duyarlı olarak gözlemlenmiştir. Çoğu izolat 128 µg/mL MIK geliştirmiştir. İlgi çekici olan, bu çalışmada P. aeruginosa'nın tüm izolatları biyofilm oluşturmuştur; burada sırasıyla 38, 9 ve 3 izolat zayıf, orta ve güçlü biyofilmler geliştirmiştir. PCR çalışması, 15 P. aeruginosa izolatından 10'unda algD tespit edildiğini ortaya koymuştur. Tüm bu on izolat, alt MİK'te Amikasin ile tedavi edildiğinde azaltılmış bir biyofilm sunsa da qPCR sonuçları, algD'nin toplam altı izolatta (PA8, PA35, PA47, PA49, PA39, PA44) yukarı regüle edildiğini gösterirken, diğer dört izolatta (PA1, PA19, PA27, PA36) aşağı regüle edildiğini göstermiştir.

Abstract:
Obviously, P. aeruginosa is a multi-drug pathogen equipped with wide range of virulence factors. Alginate represented one of important virulence factors of P. aeruginosa being acts as an extracellular matrix material of biofilm; a matter complicates and increase the therapeutic challenge. Consequently, the present study aimed to detecting the amount of algD gene expressed under the stress of antibiotics. Thus, controlling algD gene expression may reduce the capacity of P. aeruginosa to establish biofilm; thereby reduce the therapeutic challenge. A total of 175 clinical specimens were collected, only 50 isolates were identified as P. aeruginosa. However, the highest percentage of isolation were 56% and 44% from burn and wound specimens, respectively. A Disk Diffusion method showed that the resistance to Amikacin was the most frequent (36%), followed by Ceftazidime (24%), Gentamicin (22%), Cefepime (18%), and finally Imipenem (2%). What's more, all isolates were sensitive to Ciprofloxacin and Meropenem. Most isolates developed MIC of 128 µg /mL. of interest, all isolates of P. aeruginosa in this study formed biofilm; where, 38, 9, and 3 isolates developed weak, moderate, and strong biofilms, respectively. PCR study revealed that out of 15 P. aeruginosa isolates, algD was detected in 10 isolates. Albeit all these ten isolates presented a reduced biofilms when treated with Amikacin at sub-MIC, the results of qPCR demonstrated that the algD was upregulated in six isolates (PA8, PA35, PA47, PA49, PA39, PA44) and in the other four isolates (PA1, PA19, PA27, PA36) showed a downregulation in the expression of algD.