Çevreyi algılama sistemi inhibitörlerinin antibiyotiklerle kombinasyonlarının Pseudomonas aerugınosa’ ya karşı antibakteriyel ve antibiyofilm aktivitelerinin araştırılması

Abstract

Çevreyi Algılama Sistemi İnhibitörlerinin Antibiyotiklerle Kombinasyonlarının Pseudomonas aeruginosa’ya Karşı Antibakteriyel ve Antibiyofilm Aktivitelerinin Araştırılması Amaç: Çalışmamızda çevreyi algılama sistemi inhibitörü olan öjenolün tek başına ve antibiyotikler (meropenem, siprofloksasin, tobramisin) ile kombinasyonlarının, çeşitli klinik örneklerden izole edilen P. aeruginosa suşlarına karşı antibakteriyel ve antibiyofilm aktiviteleri araştırılmıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda 50 adet klinik P. aeruginosa suşu kullanılmıştır. Suşların biyofilm oluşumu kristal viyole boyama yöntemi ile belirlenmiştir. Güçlü biyofilm oluşturduğu tespit edilen 25 adet klinik P. aeruginosa suşunun planktonik formları üzerine öjenol ve antibiyotiklerin etkileri sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile; öjenolün antibiyotikler ile kombinasyonlarının etkileşimleri ise dama tahtası (checkerboard) yöntemi ile araştırılmıştır. Suşların biyofilm formları üzerine antibiyotiklerin ve öjenolün tek başına ve kombinasyonlarının etkisi ise Minimum Biyofilm Eradikasyon Konsantrasyonu (MBEK) yöntemi ile belirlenmiştir. Bulgular: Çalışılan 50 adet klinik suşun % 100 biyofilm oluşturduğu saptanmıştır. Meropenem, siprofloksasin, tobramisin ve öjenol için MİK değerleri sırasıyla; 0,125-16 µg/ mL, 0,125-64 µg/ mL, 0,5->128 µg/ mL, % 0,18-0,37 v/ v arasında saptanmıştır. Dama tahtası yöntemi ile öjenol-antibiyotik kombinasyonlarında P. aeruginosa ATCC 27853 ve 1 klinik suşta sinerjist etki, P. aeruginosa PA01 ve 24 klinik suşta ise aditif etki saptanmıştır. Siprofloksasinin MİK konsantrasyonunda, öjenolün ise 1/ 10 MİK konsantrasyonunda biyofilm oluşumunu inhibe ederek en etkili antibiyofilm ilaçlar olduğu saptanmıştır. Suşların meropenem, siprofloksasin, tobramisin ve öjenol için MBEK değerleri sırasıyla >5120 μg/ mL, >5120-80 μg/ mL, >5120-640 μg/ mL, % >24-6 v/ v olarak saptanmıştır. Öjenol-antibiyotik kombinasyonlarında antibiyotiklerin MBEK değerlerinin 2->128 kat aralığında azaldığı görülmüştür. Sonuçlar: Öjenol antibiyotikler ile kombine edildiğinde, P. aeruginosa suşlarına karşı antibiyofilm aktivitesinin arttığı görülmüştür. Anahtar Sözcükler: Pseudomonas aeruginosa, biyofilm, çevreyi algılama sistemi, öjenol, duyarlılıkInvestigation of Antibacterial and Antibiofilm Activities of Quorum Sensing Inhibitors Combination with Antibiotics Against Pseudomonas aeruginosa Aim: In our study; antibacterial and antibiofilm activities of eugenol which is a quorum sensing inhibitor were investigated against P. aeruginosa strains isolated from various clinical specimens alone and in combination with antibiotics (meropenem, ciprofloxacin, tobramycin). Materials and Methods: 50 clinical strains of P. aeruginosa were used in our study. Biofilm formation of strains was determined by crystal violet staining method. The effects of eugenol and antibiotics on the planktonic forms of 25 clinical P. aeruginosa strains found to produce strong biofilm were evaluated by liquid microdilution method; the interactions of eugenol with combinations of antibiotics were investigated by the checkerboard method. The effects of antibiotics and eugenol alone and combinations on the biofilm forms of strains were determined by the Minimum Biofilm Eradication Concentration (MBEC) method. Results: 50 clinical strains investigated were found to produce 100 % biofilm. MIC values for meropenem, ciprofloxacin, tobramycin and eugenol were determined between; 0,125-16 μg/ mL, 0,125-64 μg/ mL, 0,5->128 μg/ mL, and 0,18-0,37 % v/ v, respectively. Synergistic effect in P. aeruginosa ATCC 27853 and 1 clinical strain, and additive effect in P. aeruginosa PA01 and 24 clinical strains were detected in eugenol-antibiotic combinations by checkerboard method. It was determined that ciprofloxacin at MIC concentration and eugenol at 1/ 10 MIC concentration were the most effective antibiofilm drugs by inhibiting biofilm formation. The MBEC values of the strains for meropenem, ciprofloxacin, tobramycin and eugenol were found to be >5120 μg/ mL, >5120-80 μg/ mL, >5120-640 μg/ mL, and >24-6 % v/ v, respectively. MBEC values of antibiotics in eugenol-antibiotic combinations decreased in the 2 to >128-fold range. Conclusion: When eugenol is combined with antibiotics, the antibiofilm activity against P. aeruginosa strains has increased. Pseudomonas aeruginosa, biofilm, quorum sensing, eugenol, susceptibilty