MRSA izolatlarının direnç genleri üzerine sübstitüe fenetilaminlerden sentezlenen yeni β-laktam türevlerinin etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of novel β-lactam derivatives synthesized from substituted phenethylamines on resistance genes of MRSA isolates
Yazar: MERVE YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. ARZU GÖRMEZ ; DOÇ. DR. BÜNYAMİN ÖZGERİŞ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Kimya = Chemistry ; Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Bakteriler = Bacteria ; Genler-mecA = Genes-mecA ; Patojenler = Pathogens ; Staphylococcus aureus = Staphylococcus aureus ; Yalıtkanlar = Insulators ; İlaçlara direnç-bakteriyel = Drug resistance-bacterial

Özet:
Modern tıbbın en önemli tedavi araçlarından biri olan antibiyotiklerin tüm dünyada bilinçsizce kullanımı ve bunun sonucunda bakteriyel izolatlarda oluşan direnç ciddi bir sorundur. Bu nedenle uygun ve doğru antibiyotik tedavisi birçok enfeksiyon hastalığında klinik seyir ve prognozu etkilemektedir. Enfeksiyonel hastalıkların tedavisi için seçilecek antibiyotiklerin hedefe uygun ve etkili olması yanında minimum toksisiteye de sahip olması gerekmektedir. Bu bağlamda, β-laktam grubu antibiyotikler de geniş etki spektrumlu ve minimum toksisiteye sahip olmaları nedeniyle en çok reçete edilen ilaçlardır. Tez çalışmasında yeni β-laktam türevleri %41-%91 arasında verimlerle sentezlenmiş ve nozokomiyal enfeksiyonların başlıca sebebi olan MRSA izolatlarına karşı antibakteriyal aktiviteleri araştırılmıştır. Bu hususta ilk olarak izolatlarda mecA ve blaZ direnç genlerinin varlığı tespit edilmiş ve bu izolatlara karşı yeni β-laktam türevlerinin antibakteriyel aktiviteleri tespit edilerek, bileşiklerin MIC değerleri 7,8125-15,625 µg/ml olarak belirlenmiştir. Yapılan antibakteriyel testler sonucunda MSSA ve MRSA izolatlarına karşı en etkili bileşikler olan (25) ve (27) türevleri seçilerek in vitro ortamda direnç oluşturulmuş ve izolatların bu bileşiklere karşı direnç geliştirmediği tespit edilmiştir. Daha sonra MRSA izolatlarına karşı (25) ve (27) bileşiklerinin direnç mekanizmasındaki rolü moleküler (qRT-PCR) ve biyokimyasal (Nitrosefin) analizler ile araştırılmıştır. Çalışma sonucunda bileşiklerin kontrole göre direnç genlerinin ekspresyonunu azalttığı tespit edilmiştir. Nitrosefin analizi ile MRSA izolatlarındaki β-laktamaz enzimi tespit edilerek, (25) ve (27) bileşiklerinin β-laktamaz enzimi üzerindeki etkisi incelenmiş ve bileşiklerin β-laktamaz enzimini inhibe ettiği gözlenmiştir. Ayrıca sağlıklı hücre hattı (HDF) üzerindeki sitotoksik özellikleri araştırılan (25) ve (27) bileşiklerinin doza bağımlı olarak minimum toksisiteye sahip oldukları da belirlenmiştir.

Abstract:
The unconscious use of antibiotics, which is one of the most important treatment tools of modern medicine, and the resulting resistance in bacterial isolates is a serious problem. Therefore, the appropriate and correct antibiotic treatment affects the clinical course and prognosis in many infectious diseases. Antibiotics to be selected for the treatment of infectious diseases should be targeted and effective, as well as have minimum toxicity. In this context, β-lactam group antibiotics are the most prescribed drugs due to their broad spectrum of action and minimal toxicity. In the thesis study, new β-lactam derivatives were synthesized with a yield of 41%-91%, and their antibacterial activities were investigated against MRSA isolates, which are the main cause of nosocomial infections. In this regard, firstly, the presence of mecA and blaZ resistance genes in isolates was determined and the antibacterial activities of new β-lactam derivatives against these isolates were determined, and the MIC values of the compounds were measured as 7,8125-15.625 µg/ml. As a result of the antibacterial tests, the compounds numbered (25) and (27) effective against MSSA and MRSA isolates were selected and resistance was established in vitro and the isolates could not develop resistance against these compounds. Then, the role of compounds (25) and (27) against MRSA isolates in the mechanism of resistance were investigated by molecular (qRT-PCR) and biochemical (Nitrocefin) analyses and their effects on resistance genes. As a result of the study, it was observed that the compounds decreased the expression of resistance genes compared to the control. The β-lactamase enzyme in MRSA isolates was determined by nitrocefin analysis, the effects of compounds (25) and (27) on β-lactamase enzyme were investigated, and it was observed that the compounds inhibited the β-lactamase enzyme. In addition, it was observed that the synthesized compounds (25) and (27) had dose-dependent minimum toxicity in two compounds whose cytotoxic properties were investigated on healthy skin cell lines.