İnsan laktoferrisin ve katelisidin LL-37'nin ağız patojen bakterilerine karşı antibakteriyel ve antibiyofilm aktivitelerinin araştırılması ve uçucu yağ kombinasyonlarıyla etkilerinin karşılaştırılması
Investigation of antibacterial and antibiofilm activities of human lactoferricin and cathelicidin LL-37 against oral pathogenic bacteria and comparison of their effects with essential oil combinations
Yazar: MURAT SEFA KARAASLAN
Danışman: PROF. DR. NURTEN ALTANLAR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Ağız sağlığı bireylerin genel sağlık durumunu doğrudan etkilemektedir. Burada görülen enfeksiyonlar bireylerin hem yaşam kalitesini etkilemekte hem de çalışma kapasitesini düşürmektedir. Aynı zamanda bu enfeksiyonlar diğer vücut bölgelerini etkileyerek sistemik enfeksiyonlara da neden olabilmektedir. Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ) verilerine göre dünya nüfusunun yaklaşık %50'si ağız hastalıklarının bir veya birkaç türünden etkilenmektedir. Ağız sağlığını bozan başlıca nedenler arasında tedavi edilmeyen diş çürükleri ve ileri periodontal hastalıklar bulunmaktadır. Antimikrobiyal direnç nedeniyle ilaçların etkinliklerini yitirmeleri, yeni ilaç gruplarının keşfinde yaşanan zorluklar ve görülen yan etkilerin var olan tedavi seçeneklerinin kullanımını sınırlaması gibi etmenler ağız enfeksiyonlarının önlenmesi ve tedavisinde yeni tedavi stratejilerinin aranma ihtiyacını artırmaktadır. Her canlı formunda görülebilen antimikrobiyal peptitler ve uzun yıllardır kullanımları bilinen uçucu yağlar enfeksiyonla mücadelede giderek daha fazla ilgi görmektedir. Bu çalışmanın amacı insan laktoferrisin ve katelisidin LL-37 antimikrobiyal peptit, Thymus vulgaris (kekik), Mentha piperita (nane), Eucalyptus globulus (okaliptüs), Syzygium aromaticum (karanfil) bitkilerinin uçucu yağların ve bunların kombinasyonlarının Streptococcus mutans ATCC 25175, Lactobacillus casei RSKK 06029, Lactobacillus acidophilus ATCC 11975 ve Enterococcus faecalis ATCC 29212 üzerindeki antibakteriyel ve S. mutans ATCC 25175 üzerinde antibiyofilm etkinliğinin değerlendirilmesidir. Bu çalışmada antimikrobiyal peptit ve uçucu yağların antibakteriyel etkinlikleri agar kuyu difüzyon ve minimum inhibisyon konsantrasyon yöntemleriyle antibiyofilm etkinlikler kristal viyole yöntemiyle değerlendirilmiştir. Tek başlarına etkinliği görülen uçucu yağların antimikrobiyal peptitlerle 1:1 oranda kombinasyonları hazırlanarak etkinlikleri araştırılmıştır. Uçucu yağlar arasında kekik en iyi antibakteriyel etkiyi, karanfil ise en iyi antibiyofilm etkiyi göstermiştir. Kombinasyonların etkinlikleri test bakterileri arasında değişkenlik göstermektedir. En etkin kombinasyon nane uçucu yağı ile saptanmıştır. İki antimikrobiyal peptitte nane uçucu yağının minimum inhibisyon konsantrasyon değerini dört kat azaltmıştır. Laktoferrisin ve kekik uçucu yağ kombinasyonunda tüm test bakterilerine karşı etkinlik azalmasına yol açmıştır.

Abstract:
Oral health directly influences individuals' overall health status. Infections observed here not only affect individuals' quality of life but also decrease their productivity. Additionally, these infections can lead to systemic infections by affecting other body regions. According to World Health Organization (WHO) data, approximately 50% of the world's population is affected by one or more types of oral diseases. Among the major causes that disrupt oral health are untreated dental caries and advanced periodontal diseases. Factors such as the loss of drug efficacy due to antimicrobial resistance, challenges in discovering new drug classes, and the limitation of existing treatment options due to observed side effects increase the need for new treatment strategies for the prevention and treatment of oral infections. Antimicrobial peptides, found in all living forms, and essential oils, which have been used for many years, are increasingly attracting attention in the fight against infection. The aim of this study is to evaluate the antibacterial and antibiofilm activities of human lactoferrin and cathelicidin LL-37 antimicrobial peptides, Thymus vulgaris (thyme), Mentha piperita (peppermint), Eucalyptus globulus (eucalyptus), Syzygium aromaticum (clove) plant essential oils, and their combinations against Streptococcus mutans ATCC 25175, Lactobacillus casei RSKK 06029, Lactobacillus acidophilus ATCC 11975, and Enterococcus faecalis ATCC 29212. In this study, the antibacterial activities of antimicrobial peptides and essential oils were evaluated using agar well diffusion and minimum inhibitory concentration methods, while antibiofilm activities were assessed using the crystal violet method. Combinations of essential oils with antimicrobial peptides at a 1:1 ratio were prepared to investigate their efficacy. Among the essential oils, thyme exhibited the best antibacterial effect, while clove showed the best antibiofilm effect. The efficacy of combinations varied among the test bacteria. The most effective combination was determined with peppermint essential oil. Peppermint essential oil reduced the minimum inhibitory concentration value of both antimicrobial peptides by fourfold. The combination of lactoferrin and thyme essential oil led to a decrease in efficacy against all test bacteria.