Nisin bakteriyosininin ve p-coumaric asitin enterococcus cinsinin quorum-sensing mekanizmasının inhibisyonuna ve virülans faktörlere etkisinin araştırılması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Biyoteknoloji Enstitüsü, Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: BETÜL CANSU YAZICI
Danışman: NEFİSE AKÇELİK
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde kontrolsüz antibiyotik kullanımı, çoklu ilaç dirençli suşların ortaya çıkmasına sebep olmaktadır. Bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların çoğu biyofilm yapısı ile ilişkilidir ve bu yapının oluşmasına quorum sensing (QS) adı verilen mekanizma aracılık etmektedir. Bu çalışmada, nisin ve p-coumaric asitin (pCA) tek başlarına ve kombine halde uygulanmasının fırsatçı bir patojen olan Enterococcus faecalis türündeki 3 suşta (74, 114 ve OG1RF) AI-2 aracılıklı QS mekanizmasına ve çeşitli virülans faktörlere etkileri belirlenmiştir. Böylece, bu organizma ile mücadelede antibiyotik kullanımına alternatif olabilecek AI-2' yi hedef alan yeni bir stratejinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için öncelikle test edilen ajanların MİK değerleri belirlenmiştir. Ardından, her suşun eksponansiyel fazdaki planktonik formlarından izole edilen süpernatantlarına MİK dozlarında nisin (OG1RF için 0,5 mg/ml; 74 ve 144 için ise 0,25 mg/ml), pCA (üç suş için de 1 mg/ml) ve nisin+pCA kombinasyonu uygulanmıştır. AI-2 aktivitesindeki değişimlerin hesaplanmasında raportör suş Vibrio harveyi'den yararlanılmıştır. AI-2 aktivitesi üzerinde en yüksek inhibisyon etkisini tek başına pCA gösterirken (%60-66), nisinin tek başına istatistiki olarak anlamlı bir etkisi belirlenmemiştir. İki ajanın birlikte uygulanması sonucunda ise, etkinlikte bir artış gözlenmemiştir. Ajanların E. faecalis biyofilm oluşumu üzerine etkilerinin belirlenmesi amacıyla, E. faecalis gelişme ortamlarına ajanlar MİK dozlarında (0,25 veya 0,5mg/ml nisin ve 1 mg/ml pCA) hem tek başlarına hem de kombine halde ilave edilmiştir. 24 h ve 48 h'lik inkübasyon sonrasında biyofilm oluşum düzeylerindeki farklılıklar canlı hücre sayısı belirlenmek suretiyle incelenmiştir. Nisin tek başına uygulandığında tüm suşların biyofilm oluşumunu ≤%11 oranında azaltırken, pCA uygulamasıyla biyofilm oluşumunda % 10-17 arasında azalma tespit edilmiştir. İki ajanın birlikte uygulanmasının, 24 h ve 48 h'lik inkübasyon sonucunda OG1RF suşunun biyofilm oluşumunu tamamen engellediği, 114 ve 74 suşunda 24 h' te sırasıyla inhibisyon oranın %30 ve %15; 48 h' te ise %26 ve %16 oranında olduğu belirlenmiştir. Ajanların virülans genlerin ifadesi üzerine etkilerinin araştırıldığı çalışmalar sonucunda, nisin ve nisin+pCA kombinasyonunun sprE geni üzerinde 30-40 kat düzeyinde inhibisyon etkisi gösterdiği belirlenmiştir. Yalnızca pCA ajanının ise sprE geninin ifadesinde değişime neden olmadığı bulunmuştur. Bununla birlikte test edilen koşullarda ace ve gelE genlerinin suşlarda ifade edilmediği belirlenmiştir. Denemelerimiz ile nisin ve pCA' nın E. faecalis AI-2 sinyal molekülü inhibisyonu hem de biyofilm oluşumu üzerindeki etkileri lirteratürde ilk kez araştırılmıştır. pCA tek başına AI-2 inhibisyonu üzerinde anlamlı düzeyde etkili bulunurken, nisin ve pCA'nın birlikte kullanılması halinde E. faecalis suşlarının biyofilm oluşumu anlamlı düzeyde azalmış/engellenmiştir. Elde ettiğimiz bulgular, bu iki ajanın fırsatçı patojen E. faecalis ile mücadelede önemli ajanlar olabileceğini ortaya koymaktadır.