Kontakt lens dezenfektan solüsyonlarının antimikrobiyal etkinliklerinin araştırılması
Investigation of antimicrobial activity of contact lens disinfecting solutions
Yazar: MİRAY ÜSTÜNTÜRK
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ZUHAL ZEYBEK
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2014
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Günümüzde, kontakt lenslerin yaygın olarak kullanılmaya başlanması ile birlikte çeşitli göz enfeksiyonlarının sayısında da artış meydana gelmiştir. Kontakt lens kullanımına bağlı meydana gelen bu enfeksiyonlara sebep olan mikroorganizmaların başında Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ve Serratia marcescens gibi bakteriler gelmektedir. Bununla birlikte Acanthamoeba cinsi özgür yaşayan amipler de özellikle kontakt lens kullanan kişilerde körlükle sonuçlanabilen enfeksiyonlara sebep olabilirler. Kontakt lens dezenfektan solüsyonları bu enfeksiyonları önlemek amacıyla kontakt lenslere hijyenik bir ortam sağlamalıdırlar. Etkili olmayan kontakt lens dezenfektan solüsyonlarının kullanımı bu enfeksiyonların risk faktörleri arasında sayılmaktadır. International Organization for Standardization tarafından yayınlanan ISO 14729 standardına göre kontakt lens dezenfektan solüsyonlarının antibakteriyal ve antifungal aktivitelerinin test edilmesi için gerekli mikrobiyolojik test yöntemleri detaylı olarak anlatılmaktadır. Ancak kontakt lens kullanımına bağlı keratit olgularından sorumlu olan Acanthamoeba cinsi özgür yaşayan amipler ile ilgili bir standart henüz yoktur. Bunun yanı sıra standart ve çevresel mikroorganizmaların dezenfektanlara karşı duyarlılıkları farklılık gösterebildiğinden, bu solüsyonların etkinliklerinin sadece referans mikroorganizmalar kullanılarak değil aynı zamanda çevresel suşlar da kullanılarak test edilmesi son derece önemlidir. 
Bu çalışmada, piyasada bulunan 2 adet çok amaçlı kontakt lens dezenfektan solüsyonunun (OPTI-FREE® PureMoist® ve BiotrueTM) standart ve çevresel bakteriler (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa ve Serratia marcescens) ve Acanthamoeba cinsi özgür yaşayan amiplere (Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 ve Acanthamoeba genotip T4) karşı etkinliği araştırılmıştır. Bu solüsyonların antibakteriyal etkinliklerini belirlemek için ISO 14729'da belirtilen kültüre dayalı mikrobiyolojik yöntem, antiamoebal etkinlik tayini için en muhtemel sayı tekniği kullanılmıştır. Üretici tarafından önerilen minimum dezenfeksiyon sürelerine ek olarak belirlenen diğer örnekleme saatlerindeki bakteri ve özgür yaşayan amip hücrelerinin sayıları tespit edilmiş ve ortalama log düşüşleri hesaplanmıştır. Çalışmada antibakteriyal ve antiamoebal etkinlikleri test edilen bu kontakt lens dezenfektan solüsyonlarının 3 farklı lotu kullanılmıştır.
Bu çalışmanın sonucunda, BiotrueTM çok amaçlı kontakt lens dezenfektan solüsyonu üretici tarafından önerilen minimum dezenfeksiyon süresi (4 saat) sonunda Staphylococcus aureus ATCC 6538 hariç diğer tüm bakterilerin sayılarını en az 3 log düşürerek ISO 14729'da belirtilen kriteri sağladığı tespit edilmiştir. OPTI-FREE® PureMoist® çok amaçlı kontakt lens dezenfektan solüsyonu ise üretici tarafından önerilen minimum dezenfeksiyon süresi (6 saat) sonunda denenen tüm bakterilerin sayılarını en az 3 log düşürerek ISO 14729'da belirtilen kriteri sağlamıştır. Denenen kontakt lens dezenfektan solüsyonları her iki Acanthamoeba suşunun trofozoitlerini üretici tarafından önerilen minimum dezenfeksiyon süresinden önce tamamen öldürmüştür (> 3 log). Ancak üretici tarafından önerilen minimum dezenfeksiyon süresi sonunda, OPTI-FREE® PureMoist® Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 ve Acanthamoeba genotip T4 kistlerinin sayılarında sırasıyla 0.75 ve 2.20 log düşüş; BiotrueTM ise Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 ve Acanthamoeba genotip T4 kistlerinin sayılarında sırasıyla 0.47 ve 1.81 log düşüş sağlamıştır.
Bu çalışma ile farklı çok amaçlı kontakt lens dezenfektan solüsyonlarının antibakteriyal ve antiamoebal aktivitelerinin değişkenlik gösterdiği saptanmış, ayrıca aynı türe ait standart ve çevresel kökenli bakteriler ve özgür yaşayan amiplerin bu solüsyonlara karşı duyarlılıklarının farklı olduğu gösterilmiştir. Böylece bu solüsyonların aktivitelerinin araştırılmasında sadece standart mikroorganizmaların değil, çevresel hatta klinik suşların test edilmesinin, bu solüsyonların aktivitelerinin doğru değerlendirilmesi için gerekli olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışmadan elde edilen veriler, ISO standardının güncelleştirilmesine katkı sağlayacaktır. Kontakt lens dezenfektan solüsyon endüstrisinde yeni formülasyonlar, gelişen teknolojiler ve yapılan bilimsel çalışmalar ile paralel olarak geliştirildiği için ve piyasaya çıkan OPTI-FREE® PureMoist® ve BiotrueTM gibi yeni ürünlerle ilgili sınırlı sayıda bilimsel çalışma bulunduğundan, böyle ürünlerin antimikrobiyal aktivitelerinin tam olarak anlaşılabilmesi için farklı kaynaklardan izole edilen suşların kullanılacağı ileriki çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Abstract:
Today, various eye infections have increased with the widespread use of contact lenses. The infections related to contact lens use have been mainly caused by bacteria such as Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescens. Besides, free living amoebae of the genus Acanthamoeba may cause sight threatening infections in contact lens wearers. Contact lens disinfecting solutions have to provide a hygienic condition to contact lenses in order to avoid these infections. The use of inefficient contact lens disinfecting solutions is one of the risk factors for the infections. International Organization for Standardization published ISO 14729 guidelines which describes the microbiological test methods for testing the contact lens solutions for their antibacterial and antifungal efficacy. But there is still no standard about a free living amoebae genus, Acanthamoeba, which is responsible from contact lens related keratitis. In addition, because the susceptibility of standard and environmental strains may differ against disinfectants, testing the efficacy of these solutions, not only using standard microorganisms but also environmental strains, is very important.
In this study, the efficacies of two marketed multipurpose contact lens disinfecting solutions (OPTI-FREE® PureMoist® ve BiotrueTM) against standard and environmental bacteria (Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescens) and free living amoebae of the genus Acanthamoeba (Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 and Acanthamoeba genotype T4) were investigated. The antibacterial activity of these solutions were determined by microbiological culture method described in ISO 14729 guideline. The antiamoebal activity was evaluated by using the most probable number technique. In every determined sampling intervals, in addition to the manufacturer's minimum recommended disinfection time, bacteria and amoebae numbers were established and mean log reductions were calculated. Three different lots of each contact lens disinfecting solutions were used.
As a result of this study, BiotrueTM multipurpose contact lens disinfecting solution met the criteria of the ISO 14729, achieving at least 3 log reduction against all tested bacteria, except Staphylococcus aureus ATCC 6538, at the manufacturer's minimum recommended disinfection time (4 hours). OPTI-FREE® PureMoist® multipurpose contact lens disinfecting solution also met the criteria of the ISO 14729, achieving at least 3 log reduction against all tested bacteria at the manufacturer's minimum recommended disinfection time (6 hours). Contact lens disinfecting solutions achieved total kill (more than a 3-log reduction) of trophozoites of both strains before the manufacturer's minimum recommended disinfection time. But, OPTI-FREE® PureMoist® achieved log reductions of 0.75 and 2.20 against the cysts of Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 and Acanthamoeba genotype T4 respectively, at the manufacturer's minimum recommended disinfection time. BiotrueTM achieved log reductions of 0.47 and 1.81 against the cysts of Acanthamoeba castellanii ATCC 50373 and Acanthamoeba genotype T4 respectively, at the manufacturer's minimum recommended disinfection time.
It is showed as a result of this study that standard and environmental strains of bacteria and free living amoebae belonging to the same species may differ in susceptibility against contact lens disinfecting solutions. So, it is concluded that testing the efficacy of these solutions, not only using standard microorganisms but also environmental and even clinical strains is necessary, in order to evaluate the activity of these solutions correctly. Data of this study will contribute to updating the ISO standard. Contact lens disinfecting solution industry has developed new formulations by using new technologies and scientific research. There are only few studies about the new products, such as OPTI-FREE® PureMoist® ve BiotrueTM. Thus, in order to provide more detailed information about the performance of the multipurpose contact lens disinfecting solutions, further studies using more strains, including clinical and other environmental strains isolated from different sources, are needed.