Antibiyotik dirençli Pseudomonas aeruginosa suşlarına spesifik litik bakteriyofaj izolasyonu ve izole edilen bakteriyofajların litik spektrumlarının belirlenmesi

Abstract

Antibiyotiklerin, enfeksiyon etkeni fırsatçı patojenlere karşı hala potansiyel tedavi yöntemi olduğu günümüzde, bilinçsiz ve sıklıkla antibiyotik kullanımı sonucunda önlenemez bir hızla antibiyotik direncinin arttığı hakkında raporlar her geçen gün artmaktadır. Gelişen antibiyotik dirençliliği, özellikle de çoklu dirençlilik, yeni antibiyotiklerin devreye girmesini zorunlu hale getirmiştir. Ancak antibiyotik araştırmaları ve keşif hızı son yıllarda çok yavaşlamış ve günümüzde de araştırma aşamasında birkaç yeni antibiyotik bulunmaktadır. Bu durum Dünya Sağlık Teşkilatı tarafından da dile getirildiği gibi, antibiyotikler dışında yeni tedavi stratejileri geliştirmeyi ve kullanmayı zorunlu hale getirmiştir.Bu çalışma kapsamında; kisitik fibrosis kaynaklı yüksek ölümlere, kronik solunum yolu, yanık ve yara gibi enfeksiyonlara neden olan çoklu antibiyotik dirençli Pseudomonas aeruginosa bakteri suşlarına spesifik, antibiyotiklere alternatif bir antibakteriyel ajan olan, bakteriyofaj izolasyonu gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Şifa Üniversitesi Hastaneleri Klinik Mikrobiyoloji Laboratuvarları koleksiyonunda bulunan ve geçmişte hastalardan izole edilmiş çoklu antibiyotik dirençli 19 adet Pseudomonas aeruginosa izolatı çalışmada kullanılmak üzere seçilmiştir. Seçilen izolatlar PZR yöntemi ile identifiye edilmiştir. Toplamda 12 adet atık su örneği incelenerek 6 adet P. aeruginosa spesifik bakteriyofaj izolasyonu gerçekleştirilmiştir. P. aeruginosa PA_05 bakteri izolatı çalışmada konak hücre olarak kullanılmıştır. İzole edilen bakteriyofajların, plak assay yöntemi ile litik aktiviteleri belirlenmiş ve faj dinamikleri tanımlanmıştır.Bulgulara göre, litik aktiviteleri incelenen bakteriyofajlar içinden PA/EMEL_001 olarak adlandırılan bakteriyofajın en yüksek litik aktiviteye sahip olduğu tespit edilmiştir. PA/EMEL_001 bakteriyofajının adsorbsiyon süresinin 15 dak, latent sürenin 20 dak, liziz süresinin 25 dak olduğu ve ilk 10 dak içerisinde ~%99'unun hedef konak hücreye adsorbe olduğu belirlenmiştir.Sonuç olarak, litik aktivitesi yüksek olan Pseudomonas aeruginosa EMEL_001 (PA/EMEL_001) fajının P. aeruginosa kaynaklı enfeksiyonlarda tedavi amaçlı kullanılabilme potansiyeline sahip olduğu ve gelecekte yapılacak kapsamlı çalışmalara yol gösterici mahiyette olduğu sonucuna varılmıştır.Anahtar Kelimeler: Bakteriyofaj, Pseudomonas aeruginosa, litik aktivite, spot test, çift tabaka agar

The number of reports have been in increase in an irrepressible speed due to the unconscious and frequent antibiotic usage while antibiotic constitutes still potential treatment method against the bacterial infections. The developed antibiotic resistance, especially the multidrug resistance, has caused the new antibiotics to enter into force. However, antibiotic researches and exploration speed has decelerated too much recently and there is a number of new antibiotics in the stage of research at the moment. This situation is also put into words by World Health Organization, it necessitates developing and using new treatment strategies out of antibiotics. In the scope of this study, it was aimed to effectuate bacteriophage isolation, which is specific and alternative antibacterial agent against bacteria strains of multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa, causing infections such as chronical respiratory tract, burning and wound and death arising from cystic fibrosis. Nineteen of multidrug resistant P. aeruginosa isolates, which were available in the collection Clinical Microbiology Laboratories of Sifa University Hospitals and had been isolated from the patients before, were selected in order to utilize in the study. The identify of selected isolates were confirmed by PCR. Totally, 12 waste water sample were examined and 6 bacteriophages isolation specific to P. aeruginosa were isolated. The lytic activities of the isolated bacteriophages were determined by plaque-assay method and their dynamics were defined. According to the results, it was determined that the bacteriophage, called as PA/EMEL_001, had the highest level of lytic activity among the bacteriophages isolated. It was determined that adsorption period of PA/EMEL_001 bacteriophage was 15 minutes, latent period was 20 minutes, lysis period was 25 minutes and 99% of it was adsorbed into the target host within the first 10 minutes. Consequently, based on the result of this study, Pseudomonas aeruginosa EMEL_001 (PA/EMEL_001) phage was found to have capability to be utilized for therapeutic purposes of the P. aeruginosa infections.Keywords: Bacteriophage, Pseudomonas aeruginosa, lytic activity, spot test, plaque assay