Pseudomonas aeruginosa çoğunluğu algılama sistemi ve virulans faktörleri üzerine potansiyel probiyotik bir suşun organik asitlerinin etkisi
Effects of organic acids produced by A potential probiotic strain on pseudomonas aeruginosa quorum sensing and virulance factors
Yazar: MERVE EYLÜL KIYMACI
Danışman: PROF. DR. AHMET AKIN ; PROF. DR. NURTEN ALTANLAR
Ankara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Gram negatif bakteriler = Gram negative bacteria ; Hücre iletişimi = Cell communication ; Laktonlar = Lactones ; Pediococcus acidilactici = Pediococcus acidilactici ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa ; Virülans = Virulence

Özet:
Patojen bakteriler konağı enfekte etmek ve hastalık oluşturmak amacıyla bir seri virulans faktörü üretirler. Birçok farklı Gram negatif patojenin virulans faktörlerinin üretimini düzenlemek amacıyla N-açil-homoserin lakton türevi sinyal molekülleri üretmek suretiyle birbirleriyle haberleştikleri bilinmektedir. Çoğunluğu algılama olarak adlandırılan bu olayın biyolüminesans, antibiyotik biyosentezi, plazmid konjugasyonu, virulans faktörlerinin üretimi, biyofilm oluşumu gibi bakteriye ait çeşitli faktörlerin düzenlenmesinde kullanıldığı belirlenmiştir. İnsanlarda farklı tipte pek çok enfeksiyona neden olan Pseudomonas aeruginosa'nın virulans mekanizması da sinyal moleküllerinin üretimi doğrultusunda, çoğunluğu algılama sistemi tarafından kontrol edilmektedir. Virulans faktörlerinin üretilmesi patojenitenin oluşturulması açısından önem taşımaktadır. Günümüzde biyoteknolojik çalışmalar, AHL antagonistlerinin geliştirilmesine odaklanmıştır. Bu tip moleküllerin kullanımı bakteriler arası haberleşmenin bloke edilerek virulansın azaltılması ve dolayısıyla enfeksiyonların kontrolüne fırsat verecek yeni bir tedavi yaklaşımı olarak düşünülmektedir. Bu çalışma kapsamında izole edilen Pediococcus acidilactici suşunun potansiyel probiyotik özellikleri belirlenmiş ve suşun ürettiği laktik asitin miktar tayini yüksek başarımlı sıvı kromatografisi ile gerçekleştirilmiştir. Laktik asitin sub-inhibitör konsantrasyonlarda klinik Pseudomonas aeruginosa izolatlarının çoğunluğu algılama sistemi ve virulans faktörleri üzerine etkileri değerlendirilmiştir. Laktik asitin, Pseudomonas aeruginosa izolatlarının kısa zincirli AHL üretimini engellediği ve ÇA sistemi tarafından düzenlenen kayma-yüzme-titreme, elastaz, proteaz, piyosiyanin ve biyofilm üretimleri üzerine belirli oranlarda inhibitör aktivite gösterdiği belirlenmiştir.

Abstract:
Pathogen bacteria produce a series of virulance factors to infect host and cause diseases. It is known that many different Gram negative pathogen communicate with each other by producing N-acyl-homoserine lacton derivative signal molecules to regulate the production of virulence factors. It's been discovered that this communication method, named as quorum sensing, is used in the regulation of diverse bacterial factors like bioluminescence, antibiotic biosynthesis, plasmid conjugation and the production of virulence factors as biofilm formation. Virulence mechanisms of Pseudomonas aeruginosa, which causes various types of infections in humans, are also regulated by quorum sensing following the production of signal molecules. The production of virulence factors has importance in the pathogenity formation. Nowadays, biotechnological researches are focused on the development of AHL antagonists. The use of these types of molecules is considered to be a new treatment approach for blocking communication between bacteria and reducing virulence, therefore improving infection control. In this study, potential probiotic properties of isolated Pediococcus acidilactici strain was determined and a high performance liquid chromatography method was performed for quantification of its lactic acid. Lactic acid was combined with clinical Pseudomonas aeruginosa isolates at sub inhibitor concentrations to evaluate its effects on quorum sensing system and virulence factors. It has been determined that lactic acid has an inhibitory effect on short-chain AHL production and swarming-swimming-twitching motility, elastase, protease, pyocyanin and biofilm production of Pseudomonas aeruginosa isolates that regulated by the quorum sensing system.