Probiyotiklerin bazı önemli insan patojenlerine karşı antivirülan etkinliklerinin araştırılması
Investigation of antivirulant activities of probiotics against some important human pathogens
Yazar: ELİF YAPRAK
Danışman: PROF. DR. NİZAMİ DURAN
Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antiviral ajanlar = Antiviral agents ; Bakteriler = Bacteria ; Metabolitler = Metabolites ; Patojenler = Pathogens ; Probiyotikler = Probiotics ; İlaçlara direnç-çoklu = Drug resistance-multiple ; İnfluenza virüs = Influenza virus

Özet:
Probiyotik mikroorganizmalar konak direncinin arttırılması ve patojen mikroorganizmalarla mücadelede özellikle son yıllarda üzerinde önemle durulan konular arasında yer almaktadır. Doğal ürünler sağlıklı hücreler üzerinde düşük toksik etkilerinden dolayı son derece yoğun çalışmaların yapıldığı ürünlerdir. Probiyotik mikroorganizmaların gerek enzim ve salgılarıyla ve gerekse de patojenler için oluşturduğu bariyer görevi sebebiyle konak savunmasında önemli görevleri bulunmaktadır. İnsanlarda ciddi hastalıklara yola açan bakteriler arasında Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis, Escherichia coli ilk akla gelenlerdendir. Bunun yanında viral etkenlerden influenza viruslar da hem kolay ve hızlı yayılımı hem de ciddi morbidite ve mortalite etkenleri arasında sayılması açısından son derece önemli patojen mikroorganizmalardandır. Gerek bu bakteriyel patojenlerin ve gerekse de influenza virusların tedavisinde hala önemli problemler mevcuttur. İlaç direnci ve mevcut ilaçların yetersizlikleri sebebiyle bu mikroorganizma etkenleriyle mücadelede konak savunmasının artırılması ya da yeni aktif molekül arayışları yoğun olarak devam etmektedir. Biz bu çalışmada önemli probiyotik bakteriler arasında yer alan Lactobacillus casei, Lactobacillus bulgaricus, Enterococcus faecium ve Streptecoccus thermophiles biyoaktif metabolitlerininin S. aureus, P. mirabilis, P. aeruginosa, E. coli ve influenza virus (H1N1)' ye karşı antimikrobiyal etkisi ile bazı virülans faktörleri üzerindeki (slime ve hareketlilik) araştırmayı amaçladık. Çalışmada probiyotik mikroorganizmaların RPMI-1640 ortamında hazırlanan kültür filtratları kullanıldı. Probiyotik mikroorganizmaların biyoaktif metabolitlerinin sağlıklı hücreler üzerinde non-toksik konsantrasyonları belirlenerek, aktivite çalışmaları bu konsantrasyonlar içerisinde gerçekleştirildi. Bu amaçla Vero hücre hattı kullanıldı. Biyoaktif metabolitlerin sitotoksisite testleri MTT yöntemi kulanılarak gerçekleştirildi. Çalışmada elde edilen veriler standart ilaçlarla kıyaslamalı olarak değerlendirildi. Biyoaktif metabolitlerin influenza virusa karşı etkinlik çalışmaları IC50 değerleri hesaplanarak değerlendirildi. Çalışmalarda L. casei, L. bulgaricus, E. faecium ve S. thermophilus biyoaktif metabolitlerinin S. aureus, E. coli, P. aeruginosa ve P. mirabilis izolatlarına karşı antimikrobiyal etkinlikleri değerlendirildiğinde en etkili probiyotik mikroorganizmanın L. casei olduğu tespit edilmiştir. Probiyotik mikroorganizma biyoaktif metabolitlerinin Oseltamivir ile kıyaslandığında Oseltamivir kadar güçlü etkinlik göstermese de dikkate değer ölçüde viral üremeyi inhibe edici etkilerinin olduğu tespit edilmiştir. Özellikle probiyotik mikroorganizmalar arasından L. casei' nin antimikrobiyal etkinliklerinde olduğu gibi antiviral etkiliğinin de oldukça güçlü olduğu tespit edilmiştir. Deneylerde L. casei biyoaktif metabolitleri ile muamelesi sonucunda % 41.7' sinde slime üretiminin negatifleştiği tespit edilmiştir. Probiyotik mikroorganizmaların patojen virulans faktörlerinden hareket üzerindeki etkinliklerin araştırıldığı deneylerde de dört probiyotik mikroorganizmanın da hareket üzerinde etkinliklerinin olduğu, en yüksek etkinliğe sahip probiyotiğin ise L. casei olduğu tespit edilmiştir. L. casei kökenlerin % 25' inin hareket yeteneğini ortadan kaldırdığı görülürken, L. bulgaricus, E. faecium ve S. thermophilus' un ise P. aeruginosa kökenlerinin % 8.3' ünün hareket yeteneğini ortadan kaldırdığı tespit edilmiştir. Önemli insan patojenleri olan S. aureus, P. aeruginosa, P. mirabilis ve E. coli gibi insanlarda ciddi morbidite ve mortalite sebebi olan mikroorganizmaların infeksiyonlarının tedavisinde veya patojen mikroorganizmaların virulanslılığının azaltılmasında ve patojen mikroorganizmalara karşı konak savunmasında probiyotik mikroorganzimaların (L. casei, L. bulgaricus, E. faecium ve S. thermophilus) insan sağlığının iyileştirilmesinde son derece faydalı mikroorganizmalar olduğu tespit edilmiştir. Hem bu tür mikroorganzimaların oluşturduğu infeksiyonların tedavisinde yardımcı preperatlar olarak, hem de konak immunitesinin güçlendirilmesinde bu probiyotik mikroorganizmaları içeren besin takviyelerinin kullanılmalarını önermekteyiz. Anahtar kelimeler: Probiyotik mikroorganizma, influenza virus, bakteri, biyoaktif metabolit, direnç.

Abstract:
Probiotic microorganisms are among the issues that have been emphasized in increasing host resistance and combating pathogenic microorganisms, especially in recent years. Natural products are very intensive studies due to their low toxic effects on healthy cells. Probiotic microorganisms have important roles in host defense, both by their enzymes and secretions, and by their barrier function for pathogens. Among the bacteria that cause serious diseases in humans, Staphylococcus aureus, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli are among the first microorganisms that come to mind. In addition, influenza viruses, one of the viral agents, are among the most important pathogenic agents due to their easy and rapid spread as well as serious mobidity and mortality factors. Currently, there are still significant problems in the treatment of both these bacterial pathogens and influenza viruses. Due to drug resistance and insufficiency of existing drugs, increasing host defense or searching for new active molecules in the fight against these microorganism agents continues intensively. The aim of this study was to investigate the bioactive metabolites of bacteria, which are among the important probiotic bacteria, on some virulence factors against S. aureus, P. mirabilis, P. aeruginosa, E. coli and influenza virus (H1N1) the presence of effects. In the study, culture filtrates of probiotic microorganisms prepared in RPMI-1640 medium were used. Non-toxic concentrations of bioactive metabolites of probiotic microorganisms on healthy cells were determined. Activity studies were performed within these concentrations. For this purpose, Vero cell line was used. Cytotoxicity tests of bioactive metabolites were performed using MTT method. The data obtained from the study were evaluated in comparison with standard drugs. The data obtained from the study were evaluated in comparison with standard drugs. Efficacy studies of the bioactive metabolites against influenza virus were evaluated by calculating IC50 values. Antimicrobial activity of L. casei, L. bulgaricus, E. faecium and S. thermophilus bioactive metabolites against S. aureus, E. coli, P. aeruginosa and P. mirabilis isolates were evaluated in the studies. It was found that the most effective probiotic microorganism was L. casei. Probiotic microorganism bioactive metabolites, compared with Oseltamivir, showed significant viral inhibition effects, although not as potent as Oseltamivir. Especially among probiotic microorganisms, it has been found that L. casei has a very strong antiviral activity as well as antimicrobial activity. In the experiments, it was determined that slime production decreased % 41.7 as a result of the treatment of S. aureus strains with L. casei bioactive metabolites. In the experiments investigating the activity of probiotic microorganisms on movement from pathogen virulence factors, it was determined that all four probiotic microorganisms had activity on the motility of bacteria. It was found that the probiotic having the highest activity was L. casei. The bioactive metabolites of L. casei abolished the mobility of P. aeruginosa in % 25 of the strains. The bioactive metabolites of L. bulgaricus, E. faecium and S. thermophilus eliminated the mobility of P. aeruginoa strains by % 8.3. Probiotic microorganisms (L. casei, L. bulgaricus, E. faecium and S. thermophilus) have been found to be extremely useful miroorganisms in improving human health for treatment of infections of microorganisms that cause serious morbidity and mortality in humans such as S. aureus, P. aeruginosa, P. mirabilis and E. coli, which are important human pathogens, or reduction of virulence of pathogenic microorganisms and host defense against pathogenic microorganisms. We recommend the use of nutritional supplements containing these probiotic microorganisms, both as adjuvants in the treatment of infections caused by such microorganisms, and in strengthening host immunity. Key words: Probiotic microorganism, influenza virus, bacteria, bioactive metabolite, resistance.