Klinik örneklerden izole edilen pseudomonas aeruginosa suşlarında çeşitli antibiyotiklerin "quorum sensing"e ve virulans faktörleri üretimine inhibitör etkisinin belirlenmesi
Determination of the inhibitory efficacy of different antibiotics on quorum sensing and production of virulence factors in pseudomonas aeruginosa strains isolated from clinical samples
Yazar: ZİNNET YILMAZ
Danışman: PROF. DR. ŞENGÜL DERBENTLİ
İstanbul Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa ; Sinyal nakli = Signal transduction ; Tedavi = Treatment ; Virülans = Virulence ; İnhibitör = Inhibitor

Özet:
Prokaryot organizmalar birbirleriyle sözcükler yerine kimyasal bir dil kullanarak iletişim kurmaktadır. Sinyal moleküllerinin kullanılması ile mikroorganizmalar çeşitli fonksiyonlarını populasyon yoğunluklarına göre düzenleyebilmektedir. Bu olay ?Quorum Sensing (QS)? olarak adlandırılır.Günümüzdeki biyoteknolojik araştırmalar QS sistemlerinde iletişimi sağlayan ve patogenezin düzenlenmesinde rol oynayan moleküllerin tanımlanmasına odaklanmaktadır. Gelecekte tasarlanacak antibakteriyel tedavi yöntemlerinde, etkinliği kanıtlanmış QS inhibitörü maddelerin tek başına ya da antimikrobiyal maddelerle kombine edilerek kullanılması ve bu yolla bir taraftan enfeksiyon etkeni bakteriler üzerinde bakteriyostatik veya bakterisit etki yaratılırken, diğer taraftan etken bakterinin sahip olduğu virulans faktörleri üretimi inhibe edilerek tedavi başarı oranının arttırılması amaçlanmaktadır.Bu çalışmada; çeşitli klinik örneklerden izole edilen Pseudomonas aeruginosa suşlarında QS sisteminde sinyal molekülleri olarak rol oynayan Açil Homoserin Lakton (AHL) üretimi ve bazı virulans faktörlerinin (biyofilm, proteaz, swimming, swarming ve twitching hareketleri) üretimi araştırıldıktan sonra sefepim ve kolistinin QS' e ve virulans faktörleri üretimine inhibitör etki oluşturup oluşturmadığı fenotipik olarak araştırılmıştır. İncelenen P.aeruginosa suşlarının (n:120) % 75' inin AHL, % 1,6' sının biyofilm, % 63,3' ünün proteaz ürettiği belirlenmiştir. Aynı suşlarda ?swimming? ?swarming? ve ?twitching? hareketi pozitiflik oranları sırasıyla % 97,5, % 68,3, % 55 olarak saptanmıştır.Kolistin ve sefepimin proteaz üretimini antibiyotiksiz besiyerine göre; sefepimin proteaz inhibitor etkisinin kolistine gore daha yüksek ve aradaki farkın istatistiksel yönden ileri derecede anlamlı (p<0,001) olduğu saptanmıştır. ?Swimming? ve ?twitching? hareketine inhibitör etkinin; sefepimde kolistine gore daha güçlü olduğu (sırasıyla p<0,040, p<0,005), ?swarming? hareketine ise; her iki antibiyotiğin eşit inhibitor etki meydana getirdiği belirlenmiştir. Sonuçlarımız; özellikle sefepim olmak üzere, denenen her iki antibiyotiğin subinhibitör konsantrasyonlarında çalışmada incelenen virulans faktörlerini atenüe edebildiği ve P.aeruginosa enfeksiyonlarının tedavisinde bu antibiyotiklerin subMİK konsantrasyonlarda bakterisit etkili başka antibiyotiklerle kombine edilerek kullanılabileceğini göstermektedir.

Abstract:
Prokaryotic organisms are communicate with each other using chemical language instead of words. According to the population densities, microorganisms can arrange their various functions by using signal molecules. This event is called ?quorum sensing (QS)?.Today, biotechnological researches focus on the description of molecules which play a role in providing communication in QS systems and regulating of the pathogenesis. In the future, when antibacterial treatment method are designed, it is important to use of QS inhibitor substances proven activity alone or in combination with antimicrobial substances. In this way, aimed to create bacteriostatic or bactericidal effect on the causative agent, on the other hand, inhibiting the production of virulence factors of the bacteria, therefore, an increasing the success rate of the treatment.In this study, production of acyl homoserin lactone (AHL) which plays as ?a signal molecules? in QS system, and production of some virulence factors (such as biofilms, protease, and swimming, swarming, twitching motility) were investigated in Pseudomonas aeruginosa strains isolated from different clinical samples. Followed by the investigation of the inhibitor efficacy of cefepime and colistin phenotypically on QS and production of virulence factors. It was determined that from a total of 120 P.aeruginosa strains, 75% were AHL, 1.6% formed biofilms; and 63.3% were produced protease. Swimming, swarming and twitching motility were found to be positive in 97.5 % , 68.3% , and 55%, of the strains respectively.The production of protease in colistin and cefepime-containing media comparing with media free antibiotics were analysed and it was detected that the protease inhibitory effect of cefepime was higher than the colistin and this difference was statistically highly significant (p<0,001). The inhibitory effect of cefepime was more stronger than of colistin on swimming and twitching motility (p<0,040, and p<0,005, respectively). The inhibitory effect of both antibiotics on swarming motility was same. Our results showed that; subinhibitory concentration (subMIC) of both tested antibiotics particularly cefepime, had an attenuate effect on virulence factors, therefore, combining of subMIC of these antibiotics with other bactericidal antibiotics could be be useful in the treatment of P.aeruginosa related infections.