Antibiyotik dirençli Staphylococcus aureus suşlarına spesifik litik bakteriyofaj izolasyonu ve izole edilen fajların litik spektrumlarının belirlenmesi

Abstract

Son yıllarda antibiyotik dirençli bakteri suşlarındaki artış enfeksiyon hastalıklarının tedavisinde ciddi bir tehdit haline gelmiştir. Staphylococcus aureus suşlarına karşı ilaç direnci, özellikle gelişmiş ülkelerde hastane enfeksiyon etkeni olarak büyük bir sorun oluşturmaktadır. Bu durum antibiyotiklere alternatif tedavi yöntemleri veya stratejileri geliştirmenin önemini göstermektedir. Bu tez kapsamında fırsatçı bir Gram-pozitif patojen olan çoklu antibiyotik dirençli S. aureus bakterisine özgü litik aktivitesi yüksek bakteriyofajlar izole edilerek, faj dinamiklerinin belirlenmesi hedeflenmiştir.Bu çalışmada Şifa Üniversitesi Hastaneleri Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı kültür koleksiyonunda bulunan VİTEK 2 cihazı ile tanımlanan ve antimikrobiyal direnç profilleri belirlenen 25 adet Staphylococcus aureus izolatının identifikasyonları S. aureus-spesifik primerler kullanılarak PZR ile teyit edilmiştir.Araştırmamızda S. aureus–spesifik faj izolasyonu amacıyla 20 adet farklı lokasyonlardan alınan atık su örneği incelenmiş olup; bunlardan 3 adet S. aureus–spesifik faj izole edilmiştir. Daha sonra izole edilen bu fajların litik spektrumu en geniş olan bir adet faj belirlenerek SA/EMEL_001 olarak adlandırılmıştır. Akabinde SA/EMEL_001 fajı saflaştırıldıktan sonra faj dinamikleri (liziz süresi, adsorbsiyon oranı vb.) belirlenmiştir. Toplam 25 adet S. aureus bakteri suşundan 17 (%68) tanesinin SA/EMEL_001'e duyarlı, 7 (%28) tanesinin az duyarlı, 1 (%4) tanesinin ise dirençli olduğu saptanmıştır.Bu çalışmada izole edilip saflaştırılan S. aureus–spesifik SA/EMEL_001 fajının litik etkinliğinin oldukça yüksek olması (%96) bu fajın gerek tek başına gerekse faj kokteylleri içerisinde terapotik amaçla kullanma potansiyelinin olduğu sonucuna varılmıştır. Ancak, bu fajın terapotik amaçla kullanımından önce tam genom analizleri ve toksisite deneylerinin yapılması gerekmedir.

In the recent years, the increase in the antibiotic-resistant bacterial strains has become a significant threat for the treatment of the infectious diseases. Antibiotic resistance against Staphylococcus aureus strains is a considerable problem as a hospital-acquired (nosocomial) infections especially in developed countries. The necessity of developing alternative treatment methods or strategies for the treatment of antibiotic resistant bacterial infections are therefore very imperative.The aim of this thesis were to isolate and purify Staphylococcus aureus-spesific bacteriophages and to determine dynamics of the isolated bacteriophages.In this study, 25 multidrug resistant S. aureus isolates which were available in the culture collection of Medical Microbiology Laboratories of Sifa University Hospitals and had been isolated from the patients, were employed. The identification of the S. aureus isolates were verified using S. aureus-specific primers by PCR.Twenty waste water samples obtained from various locations in Izmir were examined and 3 S. aureus-specific bacteriophages were isolated/purified and characterized. Afterwards, one of the isolated phages was named as SA/EMEL_001 and then phage dynamics of this phage (adsorption rate, latent period and lysis time,) were determined. It was found out that 17 (68%) strains of the 25 S. aureus tested were sensitive to SA/EMEL_001, 7 (28%) were low-sensitive and 1 (4%) was resistant.It is concluded that S. aureus–specific SA/EMEL_001 phage was isolated and purified in this study. The SA/EMEL_001 phage had high level of lytic efficiency (96%) suggesting its potential to be utilized for the treatment of multidrug resistant S. aureus infections. However, it is necessary to carry out full-genome analysis and toxicity examinations before utilizing this phage for therapeutic purposes in humans.