Nanopartiküllerin Pseudomonas aeruginosa'nın virülans faktörlerinin gen ekspresyonu üzerindeki etkisi

Fırsatçı bir patojen olan Pseudomonas aeruginosa, yanık hastaları ve bağışıklık sistemi zayıf olan kişiler arasında hastalık ve ölüme neden olan birincil faktördür. P. aeruginosa enfeksiyonlarıyla mücadelede yeni yollar sunan alternatif tedavi yaklaşımlarının araştırılmasına ve geliştirilmesine yönelik artan bir ihtiyaç vardır. Bu araştırma alanına yönelik ilginin artmasıyla birlikte bu talep sürekli olarak artmaktadır. Bu çalışma, Bağdat'taki dört hastanede farklı enfeksiyonlara sahip hastalardan toplanan ve P. aeruginosa'nın izolasyonu ve tanımlanması için Cetrimide agar, Blood agar ve MacConkey agar plaklarında kültürlenen 120 klinik örneği içermektedir. Morfolojik ve biyokimyasal testlere göre tüm örneklerde 55 adet Pseudomonas aeruginosa izolatı (%45,8) tespit edilmiştir. Bu izolatların prevalansı kadın hastalarda 28 (%50,9) iken erkek hastalarda 27 (%49,0) olarak tespit edilmiş; bakteriyel enfeksiyon oranının en yüksek olduğu yaş grubu 31 (20-30 yaş), bunu sırasıyla 12 (31-40 yaş), 10 (41-50 yaş) ve 2 (61-70 yaş) takip etmiştir. Bu çalışmada mikrotitre plak yöntemiyle biyofilm oluşumu sonuçları, 55 izolattan 10'unun (%18,2) güçlü biyofilm üreticisi olduğu bulunmuştur. Ayrıca izolatların 21'inin (%38,2) orta derecede biyofilm üreticisi olduğu, diğer izolatların (n=24; %43,6) biyofilm üretimi açısından zayıf olduğu tespit edilmiştir. Çinko oksit nanopartiküllerinin kullanıma sunulmasından önce, P. aeruginosa'nın çinko oksit nanopartiküllerinin sonradan eklenmesiyle karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha fazla (p<0.01) biyofilm oluşumu gözlenmiştir. Disk difüzyon yöntemi kullanılarak yapılan antibiyotik duyarlılık testi sonuçları, bu çalışmaya dahil edilen tüm P. aeruginosa izolatları arasında antibiyotik direncinde farklılıklar olduğunu ortaya çıkarılmıştır. Bu çalışmanın bulgularına göre Levofloksasin, Ceftazidime, İmipenem, Tobramisin ve Aztreonam antibiyotikleri sırasıyla %89, %89, %80, %73 ve %71 ile antibiyotiklere karşı en yüksek dirence sahipti. P. aeruginosa izolatları bu çalışmada kullanılan güçlü, orta ve zayıf biyofilmdi ve P. aeruginosa'nın temizlik geni olarak rspL geni kullanılarak PCR tekniği ile tespit edilmiştir. Test edilen P. aeruginosa'nın tümü klinik olarak rspL genini içermektedir. Sonuçlar, son genin güçlü biyofilm üreten izolatların %80'inde bulunduğunu, rhlI geninin ise tüm güçlü biyofilm izolatlarında bulunduğunu göstermiştir. 55 izolattan 10 izolat güçlü biyofilm üreticileri olarak ve 8'i her iki lasI genini de (%80) içerirken, tüm bu izolatlarda rhlI bulunmuştur. Kantitatif PCR reaksiyon deneyi, her biri iki biyofilm geni içeren, Pseudomonas aeruginosa'nın altı adet oldukça yetkin biyofilm üreticisi izolatını içermektedir. Bu izolatlar, ZnO-np'ye göre değişen alt MİK değerleri ile bilinçli olarak seçilmiştir. Bu çalışmada, biyofilm genlerinin mRNA ekspresyonu, bakteriyel büyüme sırasında her bir numune için minimum inhibitör konsantrasyonunun (MIC) altındaki konsantrasyonlar kullanılarak ZnO-np ile tedavi edilen numuneler ile tedavi edilmeyen numuneler karşılaştırılarak kantitatif bir RT-PCR tahlili yoluyla incelenmiştir. Sonuçlar, ZnO-np varlığında biyofilm genlerinde önemli bir aşağı regülasyon olduğunu ortaya çıkarmıştır. Sonuçlar, ZnO-np tedavisi öncesinde ve sonrasında test edilen tüm izolatları içeren Pearson korelasyon analizi kullanılarak RSPL, lasI ve rhlI genlerinin gen ekspresyonu ile biyofilm oluşumu arasında anlamlı bir pozitif korelasyon olduğunu göstermiştir.