Gram negatif bakterilerde demir ve demir metabolizmasının antimikrobiyal duyarlılık üzerine etkilerinin araştırılması
Investigation of the effects of iron and iron metabolism on antimicrobial susceptibility in gram negative bacteria
Yazar: MEHMET ERİNMEZ
Danışman: PROF. DR. YASEMİN ZER
Gaziantep Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Bakteriler = Bacteria ; Deforaksamin = Deforaxamine ; Demir = Iron ; Gram negatif bakteriler = Gram negative bacteria ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Proteus mirabilis = Proteus mirabilis ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa

Özet:
Bakteriyel etkenler gerek toplum ve gerekse hastane kökenli enfeksiyonlarda en sık rastlanan mikroorganizmalardır. Özellikle hastane kökenli izolatlarda yaygın antibiyotik kullanım gerekliliği, bakterilerin de kullanılan antibiyotiklere direnç geliştirmesi ile sonuçlanan bilindik bir süreç yaşanmaktadır. Bunun sonucu yeni antibiyotiklerin kullanıma girmesi ve bir süre kullanılması şeklinde olmaktadır. Bu çalışma başka bir bakış açısı ile, gram negatif bakterilerin enerji üretimi, oksijen taşınması ve gen ekspresyonunun regülasyonu gibi birçok önemli fizyolojik fonksiyonu için esansiyel bir element olan demirin antibiyotikler ile kombinasyonunun bakteriler üzerindeki etkinliğinin araştırılması amacı ile yapılmıştır.
Çalışmaya Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD. arşivindeki standart bakteri suşları ve 11'er adet E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, A. baumannii ve P. mirabilis klinik izolatı olmak üzere toplam 55 izolat dahil edilmiştir. İzolatların tümüne sefepim, amikasin, meropenem, tigesiklin, seftriakson, kolistin ve levofloksasin için EUCAST standartlarına uygun olarak disk diffüzyon ve mikrodilüsyon testleri çalışıldı. Bu antibiyotiklerin etkinliğinin demir şelatörleri deferasiroks (DFX) ve deforaksamin (DFO) ve ortam demir konsantrasyonu ile ilişkisi disk diffüzyon, dama tahtası sinerji testi ve sıvı mikrodilüsyon yöntemleri kullanırak ayrıca test edildi.
Test edilen antibiyotiklerde E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa ve A. baumannii izolatlarında antibiyotik duyarlılık sonuçları ile, antibiyotiklerin demir şelatörleri ve ortam demir konsantrasyonu ile kombinasyonlarında etkinlik değişmesi saptanmadı. P. mirabilis izolatlarında DFO ilavesiyle sefepim, amikasin, meropenem, tigesiklin ve levofloksasin antibiyotiklerinin zon çapları istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde artmış olduğu saptandı. Dama tahtası sinerji testi ile P. mirabilis izolatları için tigesiklin, sefepim, amikasin ve kolistin antibiyotikleri ile DFO arasında sinerjistik etki saptandı. Patojenlerle mücadelede yeni stratejilerin geliştirilmesi gerektiği, bu çalışmada saptanmış olduğu gibi bakterileri demirden mahrum bırakmanın bu yöntemlerden biri olabileceği sonucuna varılmıştır.

Abstract:
Bacterial agents are the most common microorganisms in both community and hospital-acquired infections. Especially in hospital-acquired isolates, the necessity of widespread use of antibiotics is a well-known process that results in bacteria developing resistance to the antibiotics used. The result of this is that new antibiotics come into use and are used for a while. This study was carried out from another point of view, to investigate the effectiveness of the combination of iron with antibiotics, which is an essential element for many important physiological functions of gram-negative bacteria, such as energy production, oxygen transport and regulation of gene expression, on bacteria.
A total of 55 clinical isolates including 11 clinical isolates of E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, A. baumannii and P. mirabilis, and the standard bacterial strains from the archives of Gaziantep University Faculty of Medicine Department of Medical Microbiology were included in the study. Disc diffusion and microdilution tests were performed in accordance with EUCAST standards for cefepime, amikacin, meropenem, tigecycline, ceftriaxone, colistin and levofloxacin in all isolates. The relationship of the efficacy of these antibiotics with iron chelators deferasirox (DFX) and deforaxamine (DFO) and ambient iron concentration was tested using disc diffusion, checkerboard synergy test, and broth microdilution methods.
For tested antibiotics in E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa and A. baumannii isolates no change were detected in the antibiotic susceptibility results and efficacy of antibiotics in combination with iron chelators and ambient iron concentration were not detected. Zone diameters of cefepime, amikacin, meropenem, tigecycline and levofloxacin antibiotics were found to increase statistically significantly with the addition of DFO in P. mirabilis isolates. With the checkerboard synergy test, a synergistic effect was detected between tigecycline, cefepime, amikacin and colistin antibiotics and DFO for P. mirabilis isolates. It was concluded that new strategies should be developed in the fight against pathogens, and depriving bacteria of iron may be one of these methods, as determined in this study.