Solunum yolu enfeksiyonlarına neden olan bakterilerin acanthamoeba hatchetti ile etkileşiminin araştırılması

Abstract

Bu çalışmanın amacı toplumda sıklıkla karşılaşılan solunum yolu patojenlerinden Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis, Bordatella pertussis ve Haemophilus influenzae ile A. hatchetti arasındaki amip-bakteri etkileşimini tespit etmektir. Çalışmamızda Türkiye'de ilk defa hücre dışı ve hücre içi etkileşim ile hücreden salınan faktörlerin amip ve bakteri canlılığı üzerine etkisi, farklı sıcaklık ve besin koşullarında in vitro olarak gerçekleştirilmiştir. Böylece çevresel ortamlardan, özellikle şebeke, havuzlar, kaplıca gibi su kaynaklarından amip varlığında canlı kalabilen, üreyebilen ve çevre koşullarına dayanabilen solunum yolu patojenlerinin yayılma potansiyeli ortaya konabilecektir. Çalışmada A. hatchetti (2HH suşu) ile hastalardan izole edilen B. pertussis, H. influenzae, S. pneumoniae ve M. catarrhalis suşları kullanılmıştır. Hücre dışı amip-bakteri etkileşimi, 7 gün boyunca 6 °C, 25 °C ve 36 °C'de sıcaklıklarda, düşük ve yüksek besin koşullarında ko-kültürler yapılarak araştırılmıştır. Hücre içi etkileşim ise 48 saat boyunca hücre dışı amip-bakteri etkileşimi ile aynı sıcaklık ve besin koşullarında gerçekleştirilen ko-kültür çalışmaları ile gözlenmiştir. A. hatchetti'den salınan faktörlerinin bakteri suşları üzerine ve S. pneumoniae ile M. catarrhalis'den salınan faktörlerin A. hatchetti üzerine etkisi de 48 saat boyunca 6 °C, 25 °C ve 36 °C'de incelenmiştir. Hücre dışı etkileşim sonuçlarına göre tüm sıcaklık ve besin koşulları birlikte değerlendirildiğinde A. hatchetti'nin M. catarrhalis canlılığını olumsuz, S. pneumoniae canlılığını olumlu yönde etkilediği gözlenmiş ancak bu etki istatistiksel yönden anlamlı bulunmamıştır (p> 0,05). B. pertussis canlılığına genel anlamda etki etmediği bulunmuştur. A. hatchetti'nin H. influenzae canlılık süresini 36 ºC'deki yüksek besin koşullarında önemli düzeyde arttırdığı bulunmuştur (p= 0,015). Hücre içi amip-bakteri etkileşimi çalışmamızda ise B. pertussis, H. İnfluenzae ve S. pneumoniae suşlarının A. hatchetti ile hücre içi etkileşime girmediği tespit edilmiştir. A. hatchetti'den salınan faktörlerin H. influenzae canlılığı üzerinde 36 ºC'de, M. catarrhalis ve S. pneumoniae üzerinde ise 25 ºC ve 36 ºC'de olumlu etkisi olduğu görülmüş ancak bu bulgu istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. M. catarrhalis ve S. pneumoniae'dan salınan faktörlerin ise A. hatchetti canlılığına etkisinin olmadığı ortaya konulmuştur.Sonuç olarak solunum yolu patojenleri olan B. pertussis, H. influenzae, M. catarrhalis ve S. pneumoniae ile A. hatchetti'nin farklı sıcaklık ve besin koşullarında etkileşime girdiği ve çoğunlukla bakteri canlılığı üzerinde olumlu etkiler ortaya çıktığı gösterilmiştir. Bu durumun özellikle su sistemleri başta olmak üzere çevresel ortamlarda bakterilerin bulunması ve üremesi ihtimalini arttırdığı dolayısıyla toplumsal ve hastane kaynaklı solunum yolu patojenlerinin bulaşması ve yayılmasına yönelik sağlık risklerine neden olabileceği düşünülmektedir.

The purpose of this study was to detect the interaction between A. hatchetti and the respiratory tract pathogens, Streptococcus pneumoniae, Moraxella catarrhalis, Bordatella pertussis and Haemophilus influenzae, which can be seen frequently in the community. In our study, the effects of intracellular and extracellular interactions and cell-released compounds of amoebae and bacteria on the viability of these cells were investigated in vitro under different temperature and nutrition conditions for the first time in Turkey. We aimed to show the potential for spreading of the respiratory tract pathogens which can survive, proliferate and withstand environmental conditions by the existence of free living amoeba in the environments like water supplies, swimming pools and spa.We used A. hatchetti (2HH strain) and B. pertussis, H. influenzae, S. pneumoniae and M. catarralis strains which were previously isolated from patients. Extracellular amoeba and bacteri interactions were investigated in co-culture experiments both in low and high nutrition conditions, at 6 °C, 25 °C and 36 °C for seven days. Intracellular amoeba and bacteri interactions were investigated by co-culture experiments at similar temperatures and nutrition conditions for 48 hours. Effects of cell-released compounds from A. hatchetti to bacteria and from S. pneumoniae and M. catarrhalis to A. hatchetti were investigated at 6 °C, 25 °C and 36 °C for 48 hours.According to the findings of extracellular interaction experiments, A. hatchetti had a positive impact on the viability duration of S. pneumoniae, on the contrary it had a negative impact on the viability of M. catarrhalis when the temperature and the nutrition conditions were considered together. These results were not considered statistically significant (p> 0,05). It was observed that A. hatchetti had no impact on the viability of B. pertussis. However, at 36 ºC and in high nutrition conditions, A. hatchetti increased the viability of H. influenzae at a statistically significant level (p= 0,015). According to the results of intracellular interaction tests, it was observed that B. pertussis, H. İnfluenzae and S. pneumoniae did not interact with A. hatchetti. The cell-released compounds of A. hatchetti had a positive effect on the viability of H. influenzae at 36 ºC while a positive effect was seen at 25 ºC and 36 ºC for the viability of M. catarrhalis and S. pneumoniae.As a result, we found that, the respiratory tract pathogens -B. pertussis, H. influenzae, M. catarrhalis and S. pneumoniae- interact with A. hatchettii under different temperatures and nutrition conditions and this interaction mostly reveals positive effect on the viability of bacteria. These interactions will increase the possibility of bacteria existence and proliferation in environments like domestic water systems, and therefore poses a health risk factor in respect to spreading and infecting potential of community and hospital acquired respiratory tract pathogens.