Antimikrobiyallerin subinhibitör konsantrasyonlarının Pseudomonas aeruginosa virülansı üzerine etkilerinin moleküler düzeyde incelenmesi

Pseudomonas aeruginosa hastane enfeksiyonlarına yol açan fırsatçı patojenlerin başında yer almaktadır. P. aeruginosa'ya ait bazı virülans faktörlerinin salınımı Quorum Sensing (QS) olarak adlandırılan hücre yoğunluğuna bağımlı bir mekanizma ile kontrol edilmektedir. Bakterinin önemli virülans faktörlerinden biri olan biyofilm oluşturması ve antimikrobiyalerin biyofilme penetrasyonundaki zorluklar P. aeruginosa enfeksiyonlarının tedavisini güçleştirmektedir.Bu çalışma ile Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Laboratuvarı'nda çeşitli klinik örneklerden izole edilen P. aeruginosa suşlarının biyofilm yapma yeteneklerinin antimikrobiyallerin subinhibitör konsantrasyonları varlığındaki değişimin ortaya konması, biyofilm oluşumu ile ilişkili QS genlerinin varlığının araştırılması ve biyofilm yapım şiddeti ile QS genleri arasında ilişki olup olmadığının gösterilmesi amaçlanmıştır.Çalışmaya dahil edilen 24 P. aeruginosa suşunun 2 tanesi balgam örneklerinden (%8.3), 2 tanesi trakeal aspirat örneklerinden (%8.3), 5 tanesi idrar örneklerinden (%20.9), 6 tanesi yara örneklerinden (%25) ve kalan 9 tanesi de (%37.5) çeşitli klinik örneklerden (kan, biyopsi, gaita v.b.) izole edildi. Kontrol olarak P. aeruginosa ATCC 27853 suşu kullanıldı.P. aeruginosa ATCC 27853'ün biyofilm absorbans değerlerine göre, suşlardan 5 tanesinin (%20.8) %50 ve altında (zayıf), 6 tanesinin (%25) %50-%100 arasında (orta kuvvetli), 13 tanesinin (%54.2) %100'ün üzerinde (kuvvetli) biyofilm yaptıkları saptandı.Çalışmaya alınan 24 suşun MİK değerleri, mikrodilüsyon yöntemiyle, siprofloksasin için 0.125-32 ?g/ml, piperasilin/tazobaktam için ise 2-256 ?g/ml aralığında saptandı. Her iki antibiyotiğin de, sub-MİK konsantrasyonlarında, (MİK/2, MİK/4, MİK/8) antibiyotiksiz durum ile karşılaştırıldığında, biyofilm yapımını doz bağımlı olarak azalttığı saptandı. Sub-MİK dozlarda antibiyotik uygulamaları sonrasında her iki antibiyotik için en fazla biyofilm oluşumunun azaldığı konsantrasyon MİK/2 olarak tespit edildi. Bu sonuç taramalı elektron mikroskobu kullanılarak da doğrulandı.Quorum sensing'de rol alan lasI, lasR, rhlI ve rhlR genlerinin varlıklarını göstermek amacıyla kullanılan polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi ile P. aeruginosa ATCC 27853'e göre kuvvetli ve orta kuvvetli biyofilm yaptığı saptanan suşların hepsinde (%100) lasI/lasR genlerine rastlanırken zayıf biyofilm yapan 5 suşun 4'ünde (%80) lasI/lasR genleri saptandı. Çalışmaya dahil edilen tüm suşlarda (%100) rhlI gen varlığı tespit edildi. Kuvvetli biyofilm yapan suşların 6 tanesinde (%46.2) rhlR geni saptanırken orta kuvvetli biyofilm yapan suşların 4 tanesinde (%66.7), zayıf biyofilm yapan suşların 3 tanesinde (%60) rhlR geni tespit edildi. RhlR geninin bazı suşlarda gösterilememesi; bu gende meydana gelen mutasyonlara bağlanmıştır. Bu suşlardaki mutasyon varlığının ileri moleküler incelemelerle aydınlatılmasının yararlı olacağı düşünülmektedir.Sonuç olarak; antimikrobiyallerin subinhibitör konsantrasyonlarının yeni tedavi stratejileri açısından dikkate alınması ile P. aeruginosa enfeksiyonlarının iyileşme sürecinde olumlu sonuçlar alınacağı düşünülmektedir. Ayrıca P. aeruginosa'da QS sisteminin biyofilm oluşumu ile önemli ilişkisi olduğu ancak biyofilm yapımının tek başına QS gen varlığına bağlı olmadığı, çevresel ve suşa ait özelliklerin de biyofilm oluşum mekanizmalarını etkilediği düşünülmektedir.