Bdellovibrio bacteriovorus'un klinik patojenler ve biyofilmleri üzerine etkisi
The effect of  bdellovibrio bacteriovorus on clinical pathogens and biofilms
Yazar: SELCAN KAHRAMAN
Danışman: PROF. DR. MİNE HOŞGÖR LİMONCU ; DR. ÖĞR. ÜYESİ YAMAÇ TEKİNTAŞ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bdellovibrio bacteriovorus = Bdellovibrio bacteriovorus ; Biyofilmler = Biofilms ; Patojenler = Pathogens ; Virülans faktörleri = Virulence factors ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Patojen mikroorganizmalar, antimikrobiyal ajanlara direnç geliştirmelerinden dolayı insan sağlığı açısından risk oluşturmaktadırlar. Günümüzde yanlış veya gereksiz antibiyotik kullanımının yanı sıra patojen mikroorganizmaların sahip olduğu virülan bir özellik olan biyofilm oluşturma yeteneği de direnç gelişiminin önemli sebepleri arasında yer almaktadır. Bu özellikler, nozokomiyal enfeksiyonların tedavisini zorlaştırmakta ve ülke ekonomisine ciddi zararlar vermektedirler. Biyofilm oluşturan mikroorganizmaların antimikrobiyallere daha dirençli olduğu bilinmektedir. Ortaya çıkan direncin kontrolsüz bir şekilde artmasından dolayı enfeksiyonların tedavisinde kullanılabilmesi için yeni yöntemlerin araştırılması önem kazanmaktadır. 
Bu bağlamda biyolojik kontrol ajanı olabileceği düşünülen, doğal habitatında diğer bakterilerle beslenerek yaşadığı bilinen avcı bakteri Bdellovibrio bacteriovorus'a olan ilginin arttığı görülmektedir. Bu çalışmada avcı bakteri B. bacteriovorus HD100'ün, nozokomiyal enfeksiyonlara sebep olan çeşitli klinik patojenler ve biyofilmleri üzerindeki etkisinin in-vitro koşullarda araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca, avcı bakterinin avlanma özelliğinin iyonların yokluğundan etkilenip etkilenmediği, çift tabaka agar yöntemi kullanılarak MgCl2 ve CaCl2 ilaveli ve ilavesiz katı besiyerlerinde incelenmiştir. Avcı bakterinin morfolojisi ve avına tutunma anı da taramalı elektron mikroskobu "scanning electron microscope" (SEM)'nda görüntülenmeye çalışılmıştır.
Çalışmamızda alınan sonuçlara göre B. bacteriovorus HD100'ün, iyon ilavesiz katı besiyerlerinde de üreyebildiği görüldü. Gram boyama yöntemi kullanılarak morfolojik yapısı ışık mikroskobunda incelenen avcı bakterinin vibrio yapısı ve av bakteriye tutunma anı SEM'de görüntülendi. Birlikte kültür ve biyofilm çalışmaları için, Ege Üniversitesi Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Bakteriyoloji Laboratuvarı'nda izole edilen 55 adet izolatın biyofilm oluşturma kapasiteleri kristal viyole yöntemi ile araştırıldı. Antibiyotik duyarlılık sonuçları da dikkate alınarak güçlü, orta ve zayıf düzeyde biyofilm oluşturan 20 adet temsilci izolat seçildi. Bdellovibrio bacteriovorus HD100'ün, etkinliğini gözlemlemek amacıyla izolatlar ile birlikte kültürü yapıldı. Seyreltme plaka yöntemi kullanılarak koloni sayımı CFU cinsinden hesaplandı. Elde edilen sonuçlara göre avcı bakterinin, Gram (-) izolatlar üzerinde daha etkili olduğu bulundu. Bdellovibrio bacteriovorus HD100'ün, izolatların olgunlaşmamış ve olgun biyofilmleri üzerine etkisi aynı şekilde kristal viyole metodu ile araştırıldı. Avcı bakteri, çoğu Gram (+) izolatın olgunlaşmamış biyofilmleri üzerinde etkili olurken, Gram (-) izolatların çoğunda etkisizdi. Olgun biyofilm sonuçlarına bakıldığında Gram (+) izolatlarda etki gözlenirken, Gram (-) izolatlarda sonuçların değişken olduğu belirlendi.  Kristal viyole metodunda elde edilen olgun biyofilm sonuçlarını desteklemek amacıyla yedi tane izolat temsilci olarak seçildi.  Bu izolatlara ait B. bacteriovorus HD100 ile muamele öncesi ve sonrası olgun biyofim tabakaları SEM ile görüntülendi. 
Bu tez çalışmasında; B. bacteriovorus HD100'ün, çeşitli klinik patojenler ve biyofilmleri ile mücadelede etkinliği değerlendirilmiştir. Çalışmada kullanılan izolat çeşitliliğinin fazla olmasından dolayı, avcı bakterinin etkili olduğu bakteri türleri hakkında bilgi sahibi olunabileceği ve elde edilen sonuçlar ile yapılacak çalışmalara yol gösterici olacağı düşünülmüştür.

Abstract:
Pathogenic microorganisms pose a risk to human health due to their resistance to antimicrobial agents. Today, in addition to the wrong or unnecessary use of antibiotics, the ability to form biofilms, which is a virulent feature of pathogenic microorganisms, is among the important reasons for the development of resistance. These properties make the treatment of nosocomial infections difficult and cause serious damage to the country's economy. It is known that biofilm-forming microorganisms are more resistant to antimicrobials. Due to the uncontrolled increase in resistance, it becomes important to investigate new methods to be used in the treatment of infections.
In this context, it is seen that the interest in the predator bacterium Bdellovibrio bacteriovorus, which is thought to be a biological control agent and is known to live by feeding on other bacteria in its natural habitat, has increased. In this study, it was aimed to investigate the effect of predator bacterium B. bacteriovorus HD100 on various clinical pathogens and biofilms that cause nosocomial infections in in-vitro conditions. In addition, whether the hunting characteristic of the predator bacteria was affected by the absence of ions was investigated in solid media with and without MgCl2 and CaCl2 using the double layer agar method. The morphology of the predator bacteria and the moment of attachment to its prey have also been tried to be viewed in the scanning electron microscope (SEM).
According to the results obtained in our study, it was seen that B. bacteriovorus HD100 can also grow in solid media without ion addition. The vibrio structure of the predator bacterium whose morphological structure was examined under a light microscope using the gram staining method and the moment of attachment to the prey bacterium were visualized in SEM. The biofilm-forming capacities of 55 isolates isolated in the Bacteriology Laboratory of the Ege University Hospital Medical Microbiology Department were investigated using the crystal violet method for joint culture and biofilm studies. Considering the antibiotic susceptibility results, 20 representative isolates that form strong, moderate and weak biofilms were selected. Bdellovibrio bacteriovorus HD100 was cultured together with the isolates in order to observe its efficiency. Colony count was calculated in terms of CFU using dilution plate method. According to the results obtained, it was found that the predator bacterium was more effective on Gram (-) isolates. The effect of B. bacteriovorus HD100 on immature and mature biofilms of the isolates was likewise investigated by the crystal violet method. Predator bacteria were effective on immature biofilms of most Gram (+) isolates, whereas Gram (-) was ineffective on most isolates.  When looking at the mature biofilm results, it was found that the  effective was observed in Gram (+) isolates, while the results were variable in Gram (-) isolates. Seven isolates were chosen as representative to support the mature biofilm results obtained in the crystal violet method. Mature biofilm layers of these isolates before and after treatment with B. bacteriovorus HD100 were visualized by SEM.
In this thesis; The effectiveness of B. bacteriovorus HD100 in combating various clinical pathogens and biofilms has been evaluated. Due to the high diversity of isolates used in the study, it was thought that it would be possible to have information about the bacterial species in which the predator bacteria is effective and that the results obtained will guide the studies to be conducted.