Endotrakeal tüp üzerinde oluşmuş pseudomonas aeruginosa biyofilmi üzerine kolistin ve ambroksolün etkisi

Abstract

Bu çalışmada kolistin ve ambroksolün in vitro şartlarda ETT yüzeyinde oluşturulmuş P. aeruginosa biyofilmine etkinliği değerlendirilmiştir.Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Hastanesi YBÜ'de yatan hastalara ait; balgam ve DTA örneklerinden Klinik Mikrobiyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları Laboratuarında izole ve identifiye edilen 27 P. aeruginosa çalışma kapsamına alındı. Biyofilm oluşumu kongo red agar besiyeri ile tespit edildi. Kongo red agar besiyerinde yapılan koloni morfolojisi ve fenotipik değerlendirme sonucu 15 P. aeruginosa suşunun biyofilm üretebildiği tespit edildi. Biyofilm üreten suşlar kullanılarak elde edilen bakteri suspansiyonları hazırlandı. Steril şartlarda 1cm'lik parçalara ayrılmış ETT ile birlikte, her suş için 4 ayrı Brain Heart İnfusion sıvı besiyerlerine ekim yapıldı. Bir günlük inkübasyon sonrası her suş için hazılanmış olan 4 besiyerine kolistin, ambroksol, kolistin + ambroksol ayrı ayrı eklendi. Bir adet besi yeri kontrol amaçlı kullanıldı. Eklenen ajanlarla birlikte bakteriler ve ETT tekrar inkubasyona bırakıldı. İnkubasyonun 24., 48., 72. ve 96. saatlerinde her bir besiyerinden alınan ETT parçaları steril distile su ile yıkandıktan sonra % 0,5 Tween80 sıvılarında vortekslendi ve oluşan suspansiyon dilue edilerek kanlı besi yerlerine ekildi. Bir günlük inkübasyon sonrası koloni sayım yöntemi ile bakteriler sayıldı.Ambroksol grubunda matür biyofilm içinde 24. saatte 3.4x105 kob/ml; 48. saatte 4.7x103 kob/ml; 72. saatte 1.6x102 kob/ml ve 96. saatte 1.4x102 kob/ml düzeyinde üreme tespit edildi. Kolistin grubunda matür biyofilm içinde 24. saatte 3.5x106 kob/ml; 48. saatte 2.3x106 kob/ml; 72. saatte 2.6x106 kob/ml ve 96. saatte 2.9x105 kob/ml düzeyinde üreme mevcuttu. Ambroksol+kolistin grubunda matür biyofilm içinde 24.saatten itibaren biyofilm içerisindeki bakteri sayısı 103 kob/ml'nin altında izlendi. Kontrol grubunda matür biyofilm içinde 24. saatte 2.7x107 kob/ml; 48. saatte 2x107 kob/ml; 72. saatte 1.3x107 kob/ml ve 96. saatte 1x107 kob/ml düzeyinde üreme tespit edildi. Elde edilen sonuçlarda kolistinin tek başına biyofilm üzerine etkinliğinin kontrolden fazla olduğu ancak ambroksolden daha az olduğu gözlendi. Ambroksol ve kolistinin birlikte kullanılması halinde ise biyofilm etkinliğinin maksimuma ulaştığı gösterildi. Bu etkinin ambroksolün biyofilm yapısını ve maturasyonunu bozarak kolistinin biyofilm içerisine geçişini ve antibakteriyel etkinlik için uygun mikroçevre oluşumuna bağlı olduğu düşünüldü.Çalışmanın sonucunda kronik enfeksiyonların önlenmesinde ve tedavisinde antibiyofilm strajilerin geliştirilmesi gerektiği, özellikle çoklu ilaca dirençli P. aeruginosa enfeksiyonlarında kolistin tedavisine ek olarak antibiyofilm etkinliği olan bir ajanın kullanılmasının uygun olacağı kanısına varıldı.

This study has evaluated the impact of colistin and ambroxol on P. aeruginosa biofilm, formed on ETT under in vitro conditions.Twenty-seven P. aerugniosa which has been insulated and identified in Clinical Microbiology and Infectious Diseases Laboratory through samples of sputum and DTA belonging to the inpatients in Ankara University Medical Faculty Ibn-i Sina Hospital ICU (intensive care unit), has been taken as the scope of this research. Biofilm formation has been determined with Congo Red Agar medium. It has been determined that 15 P. aerugniosa strains could produce biofilm in consequence of colony morphology and phenotypic evaluation in the Congo Red Agar medium. Bacteria suspensions obtained by using the strains producing biofilm have been prepared. Four separate Brain Heart Infusion liquid for each strain with ETT cut into 1 cm pieces in the sterilized conditions have been inoculated to the mediums. Colistin, ambroxol, colistin + ambroxol separately have been added to the 4 mediums prepared for each strain after diurnal incubation. One medium has been used for control purposed. Bacteria and ETT with addition agents have been put for the incubation again. ETT pieces taken from every medium at 24. , 48., 72. and 96. hours. They have been made vortex in the liquid of 0,5 % Tween80 after being washed with sterilized distilled water and suspension consisted has been inoculated to the blood agar medium by diluting. Bacteria has been counted by colony counting method after diurnal incubation.The reproduction into the maturebiofilm in the group of ambroxol has been determined at a level of 3.4x105 cfu/ml at 24. hour; 4.7x103 cfu/ml at 48. hour; 1.6x102 cfu/ml at 72. hour; 1.4x102 cfu/ml at 96. hour. There have also been reproduction into the mature biofilm in the group of Colistin at a level of 3.5x106 cfu/ml at 24. hour; 2.3x106 cfu/ml at 48. hour; 2.6x106 cfu/ml at 72. hour; 2.9x105 cfu/ml at 96 hour. Number of bacteria within the mature biofilm in the group of Ambroxol+Colistin has been monitored beneath 103 cfu/ml in the biofilm at 24. hour. The reproduction into the mature biofilm within control group has been determined at a level of 2.7x107 cfu/ml at 24. hour; 2x107 cfu/ml at 48. hour; 1.3x107 cfu/ml at 72. hour; 1x107 cfu/ml at 96. hour.It has been observed that the single efficiency of colistin on biofilm has been more than control, but less than ambroxol. The study has shown that when the amboxol and colistin have been used together, the efficiency of biofilm has reached maximum. It has been thought that this increasing efficiency firstly has depended on to the better transition of colistin into the biofilm and secondly to the suitable micro environmental formation for antibacterial efficiency therefor getting damaged biofilm structure and maturation by ambroxol.The outcomes of the research shows that the antibiofilm strategies should be developed for prevention and treatment of chronic infections and an agent having antibiofilm efficiency should be added to colistin treatment especially in multiple drug resistance. P. aeruginosa infections.