Boğmaca, Bordetella pertussis bakterisinin neden olduğu, yüksek oranda bulaşıcı,
özellikle bebeklerde ölüme neden olan akut bir solunum yolu hastalığıdır. Her ne kadar
çocukluk çağı hastalığı olarak bilinse de ergen ve yetişkinlerde de sıklıkla görülmektedir.
Dünya genelinde boğmacaya karşı yapılan aşılama kampanyaları dâhilinde yaygın
aşılamaya rağmen halen vaka sayılarının yüksek olduğu görülmektedir. Özellikle zaman
içinde bakterinin virülans faktörlerine ait genlerinde meydana gelen değişimlerin aşıların
etkinliklerinin azalmasına ve vaka sayılarının artmasına önemli derecede katkı sağladığı
düşünülmektedir.
Makrolid grubu antibiyotikler boğmaca hastalığı tedavisinde yaygın olarak
kullanılmaktadır. Antibiyotiklerin sürekli kullanımında bakterilerin antibiyotiklere karşı
direnç geliştirdiği, hatta düşük dozlarda kullanımlarında söz konusu bakterinin virülans
genlerinin ekspresyon seviyelerinde değişikliklere sebep olabildiği bilinmektedir. Ancak
B. pertussis için antibiyotiklerin sub-minimum inhibisyon konsatrasyonlarının (subMİK) bakterinin virülans özelliklerine ve gen ekspresyon seviyelerine etkisi ile ilgili
detaylı çalışma bulunmamaktadır. Yapılan bu çalışmada eritromisin antibiyotiğinin
minimum inhibisyon konsantrasyonu (MİK) belirlenerek antibiyotiğin sub-MİK
konsantrasyonlarının B. pertussis bakterisinin büyüme kapasitesi, biyofilm oluşturma
kapasitesi, pertussis toksin (ptxS1) ve pertaktin (prn) genlerinin ekspresyon seviyesine
olan etkileri incelenmiştir. Çalışma sonunda eritromisinin 1/2, 1/4 ve 1/8 MİK dozlarının
bakteri hücresinin büyümesini yüksek oranda engellediği görülmüştür. Antibiyotiğin
1/16, 1/32 ve 1/64 sub-MİK konsantrasyonlarında ise B. pertussis'in büyüme kapasitesi
kontrole göre anlamlı derecede azalmıştır. Eritromisinin 1/2, 1/4 ve 1/8 MİK dozlarında
çok az büyüme olduğu için biyofilm ve ekspresyon analizlerine 1/16, 1/32 ve 1/64 MİK
konsantrasyonlarında devam edilmiştir. Eritromisinin sub-MİK konsantrasyonlarında
biyofilm oluşturabilme kapasitesinin antibiyotik miktarına paralel olarak anlamlı
derecede azaldığı görülmüştür. Benzer şekilde ptxS1 ve prn genlerinin ekspresyon
seviyeleri kontrole göre istatistiksel olarak anlamlı derecede azalmıştır. İlginç bir şekilde
ptxS1 ve prn genlerinin ekspresyon seviyelerinde 1/32 sub-MİK konsantrasyonunun
ekspresyon seviyesinin diğer sub-MİK konsantrasyonlarından daha yüksek olduğu
görülmüştür. Ancak aralarında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktur.
Bu tez çalışması antibiyotiklerin sub-MİK'lerinin B. pertussis hücrelerine olan
etkilerinin araştırılması açısından eritromisin özelinde gerçekleştirilen ilk çalışmadır ve
elde edilen bu sonuçlar bilimsel açıdan oldukça önemlidir. Ayrıca boğmaca tedavisinde
yaygın olarak kullanılan eritromisin antibiyotiğinin sub-MİK dozlarının B. pertussis'e
olan etkilerinin belirlenmesi açısından bir başlangıç olan bu çalışma antibiyotiğin klinikte
kullanımının ilgili bakteriye olan etkilerinin daha detaylı incelenmesi açısından ileride
yapılacak çalışmalara yol gösterecektir.
|
Whooping cough (pertussis) is an acute respiratory disease caused by Bordetella
pertussis that leads to death, especially in infants. Although it is known as a childhood
disease, it is also common in adolescents and adults. Vaccination campaigns against
pertussis have reduced the number of cases over time. However, despite widespread
vaccination, the number of cases remains high today. Changes in the genes of the
bacterium's virulence factors, in particular, have contributed significantly to the increase
in the number of cases over time by reducing the effectiveness of vaccines.
Macrolide group antibiotics are widely used in the treatment of pertussis. It is
known that bacteria develop resistance to antibiotics when high doses of antibiotics are
used and that the use of low doses can lead to changes in the expression of virulence genes
of the bacteria in question. However, there are no detailed studies on the effects of subminimum inhibitory concentrations (sub-MIC) of antibiotics on gene expression and
virulence of B. pertussis. In this study, the minimum inhibitory concentration (MIC) of
erythromycin was determined and the effects of sub-MIC concentrations on growth
capacity, biofilm-forming capacity, pertussis toxin (ptxS1), and pertactin (prn) gene
expression of B. pertussis were investigated. It was found that 1/2, 1/4, and 1/8 MIC doses
of erythromycin significantly inhibited the growth of B. pertussis. The growth capacity
of B. pertussis was significantly decreased at 1/16, 1/32, and 1/64 sub-MIC
concentrations of erythromycin compared to the control. There was no significant growth
at 1/2, 1/4, and 1/8MIC doses of erythromycin. Therefore, biofilm, and gene expression
analyses were continued at 1/16, 1/32, and 1/64MIC concentrations. The ability of B.
pertussis to form biofilms in sub-MICs decreased significantly in parallel with the
erythromycin dose. Expression levels of ptxS1 and prn genes were also statistically
significantly decreased at sub-MIC concentrations compared with controls. Interestingly,
the expression levels of ptxS1 and prn were higher at 1/32 sub-MIC then at than the other
sub-MICs. However, there is no statistically significant difference between them.
This thesis is the first study to investigate the effects of sub-MICs of antibiotics
on B. pertussis cells, and these results are important from a scientific point of wiev.
Expression levels of ptxS1 and prn genes were also statistically significantly decreased at
sub-MIC concentrations compared with controls. |