Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli

EREN TOPKAYA, AYNUR; MUTLU, Reyhan

Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli

Reyhan MUTLU, (, Namık Kemal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Tekirdağ)

Aynur EREN TOPKAYA (, Namık Kemal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Tekirdağ)

Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi

0 0

Yıl: 2017 Cilt: 47 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 106 - 113 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli

Öz:

Amaç: Pseudomonas aeruginosa sahip olduğu virülans faktörleri ve antibiyotiklere direnç mekanizmaları ile kistik fibrozlu hastalarda tedavisi zor olan solunum yolu enfeksiyonlarına neden olmaktadır. Kurkuminin anti-inflamatuvar, anti-tümör gibi etkilerinin yanı sıra antibakteriyel etkiye de sahip olduğu bulunmuştur. Bu çalışmanın amacı, kistik fibrozlu hastaların solunum yolu örneklerinden elde edilen P. aeruginosa izolatlarının çeşitli virülans faktörlerine (biyofilm, elastaz, alkali proteaz) kurkuminin etkisinin araştırılmasıdır. Gereç ve Yöntem: Çalışmamızda, P. aeruginosa izolatlarının (n=65) kurkumin minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri agar dilüsyon yöntemiyle çalışıldı. Virülans faktörlerinden biyofilm, elastaz ve alkali proteaz mikroplakta absorbans ölçümüne dayalı yarı kantitatif yöntemlerle araştırıldı. Virülans faktörü üretimi pozitif olan izolatlar aynı anda hem sub-MİK konsantrasyondaki kurkumine maruz bırakılarak hem de bırakılmadan virülans faktörü üretimini araştırmak için yeniden çalışıldı ve ölçülen absorbans değerleri istatiksel olarak karşılaştırıldı. Bulgular: Çalışmamızda, izolatların 11'inin (%16) kurkumin MİK değeri 250-500 ?g/ml arasında, 7'sinin (%11) kurkumin MİK değeri 501-1000 ?g/ml arasında, 5'inin (%8) kurkumin MİK değeri 1001-1500 ?g/ml arasında ve 42'sinin (%65) kurkumin MİK değeri 1500 ?g/ml üzerinde saptandı. İzolatların %54'ünde biyofilm üretimi, %74'ünde elastaz üretimi ve %68'inde alkali proteaz üretimi pozitif bulundu. Çalışılan bu üç virülans faktörünün üretimi açısından sub-MİK konsantrasyonlarda kurkumine maruz bırakılarak ölçülen absorbans değerleri ile kurkuminsiz olarak ölçülen absorbans değerleri arasında istatiksel olarak anlamlı bir fark saptanmadı.Sonuç: Çalışmamızın sonuçlarına göre, in-vitro ortamda bir kez kurkumine maruz bırakılan kistik fibroz izolatlarının virülans faktörlerinde istatistiksel olarak anlamlı bir azalma bulunmamıştır. Bununla birlikte, kurkuminin toksik olmayan, anti-inflamatuvar ve anti bakteriyel bir madde olması nedeniyle bu hasta gruplarında uzun süreli kullanımının in-vivo etkilerinin de araştırılması uygun olacaktır

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Biyokimya ve Moleküler Biyoloji

The Effect of Curcumin on Several Virulance Factors of Pseudomonas aeruginosa Isolates Obtained From Respiratory Tract Samples of Cystic Fibrosis Patie

Öz:

The Effect of Curcumin on Several Virulance Factors of Pseudomonas aeruginosa Isolates Obtained From Respiratory Tract Samples of Cystic Fibrosis PatientsObjective: Pseudomonas aeruginosa causes respiratory tract infections that are difficult to treat in patients with cystic fibrosis because of the antibiotic resistance mechanisms and virulence factors. Curcumin has been found to possess antibacterial as well as antitumoral and anti-inflammatory effects. The aim of this study was to investigate the effect of curcumin on several virulence factors (biofilm, elastase, alkaline protease) of P. aeruginosa isolates which were obtained from respiratory tract samples of cystic fibrosis patients. Material and Methods: In our study, minimal inhibitory concentration (MIC) values of curcumin for P. aeruginosa isolates (n=65) were determined by agar dilution method. Production of three different virulence factors (elastase, alkaline protease, and biofilm) were investigated by semi-quantitative methods which relied on the measurement of absorbance in microtiter plates. The isolates which had a positive virulence factor production were retested for the production of virulence factors at the presence and absence of sub-MIC curcumin concentrations simultaneously and measured absorbance values were compared statistically.Results: In our study, curcumin MICs of the 11 (16%) isolates were 250-500 μg/ml 501-1000 μg/m for 7 (11%), 1001-1500 μg/ml for 5 (8%), and above 1500 μg/ml for 42 (65%) isolates. Out of 65 isolates in 54% biofilm, in 74% elastase, and in 68% alkaline protease production were positive. In terms of virulence factor production, results didn’t indicate a statistically significant difference between the absorbance values obtained with and without exposure to sub-MIC concentrations of curcumin. Conclusion: In conclusion, there was no statistically significant decrease in the virulence factors of cystic fibrosis isolates which were once exposed to in vitro curcumin. However, because curcumin is a non-toxic, anti-inflammatory and anti-bacterial agent, it will be suitable to investigate the in vivo effects of longterm curcumin use in these patient groups

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Biyokimya ve Moleküler Biyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. D’Agata E. Pseudomonas aeruginosa and other Pseudomonas Species. In: Bennett JE, Dolin R, Blasser JM (eds.). Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practice of Infectious Diseases. 8th Edition, Philedelphia: Elsevier-Saunders; 2015:2518-31.
2. Murray PR, Rosental KS, Pfaller MA. Pseudomonas ve ilişkili bakteriler (çeviri: P. Çıragil). Başustaoğlu AC (Editör). Tıbbi Mikrobiyoloji. Ankara: Atlas Kitapçılık 2010:333-41.
3. Vahaboğlu H, Akhan S. Pseudomonas aeruginosa ve diğer Pseudomonas türleri. Topçu AW, Söyletir G, Doğanay M. İnfeksiyon Hastalıkları ve Mikrobiyolojisi. İstanbul; Nobel Tıp Kitabevleri, 2008:2175-86.
4. Erdem B. Pseudomonaslar. Temel ve Klinik Mikrobiyoloji (çeviri). Editör(ler) Mutlu G, Emir T, Cengiz AT, Ustaçelebi S, Tümbay E, Mete Ö. Ankara: Güneş Kitapevi. 1999:733-8.
5. Kipnis E, Sawa T, Wiener-Kronish J. Targeting mechanisms of Pseudomonas aeruginosa pathogenesis. Med Mal Infect 2006; 36:78-91. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2005.10.007
6. Lovewell RR, Patankar RY, Berwin B. Mechanisms of phagocytosis and host clearance of Pseudomonas aeruginosa. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol 20143; 306:L591-603. https://doi.org/10.1152/ajplung.00335.2013
7. Alcorn JF, Wright JR. Degradation of pulmonary surfactant protein D by Pseudomonas aeruginosa elastase abrogates innate immune function. J Biol Chem 2004; 279:30871-9. https://doi.org/10.1074/jbc.M400796200
8. Kipnis E, Guery BP, Tournoys A, et al. Massive alveolar thrombin activation in Pseudomonas aeruginosa - induced acute lung injury. Shock 2004; 21:444-51. https://doi.org/10.1097/00024382-200405000-00008
9. Walker TS, Tomlin KL, Worthen GS, et al. Enhanced Pseudomonas aeruginosa biofilm development mediated by human neutrophils. Infect Immun 2005; 73:3693-701. https://doi.org/10.1128/IAI.73.6.3693-3701.2005
10. Altun HU, Şener B. Biyofilm infeksiyonları ve antibiyotik direnci. Hacettepe Tıp Derg 2008; 39:82-8.
11. Langan KM, Kotsimbos T, Peleg AY. Managing Pseudomonas aeruginosa respiratory infections in cystic fibrosis. Curr Opin Infect Dis 2015; 28:547-56. https://doi.org/10.1097/QCO.0000000000000217
12. Jurenka JS. Anti-inflammatory properties of kurkumin, a major constituent of Curcuma longa: A review of preclinical and clinical research. Alter Med Rev 2009; 14:141-53.
13. Aggarwal BB, Kumar A, Aggarwal MS, Shishodia S. Kurkumin derived from turmeric (Curcuma longa). In: Bagchi D, Preuss HG, Eds. Phytopharmaceuticals in cancer chemoprevention. Boca Raton: CRC Press; 2005:349-87.
14. Singh S. From exotic spice to modern drug? Cell 2007; 130:765-8. https://doi.org/10.1016/j.cell.2007.08.024
15. CLSI. Clinical Laboratory Standarts Institute. Aerop üreyen bakteriler için dilüsyon yöntemi ile antimikrobik duyarlılık testleri. Onaylanmış Standart M07-A8, Sekizinci Baskı, Bilimsel Tıp Yayınevi, Ankara 2009.
16. Tyagi P, Singh M, Kumari H, Kumari A, Mukhopadhyay K. Bactericidal activity of curcumin I is associated with damaging of bacterial membrane. PLoS One 2015; 10:e0121313. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0121313
17. O’Toole GA, Pratt LA, Watnick PI, Newman DK, Weaver VB, Kolter R. Genetic approaches to study biofilms. Methods Enzymol 1999; 310:91-109. https://doi.org/10.1016/S0076-6879(99)10008-9
18. Karatuna O. Solunum sistemi enfeksiyonlarından izole edilen Pseudomonas aeruginosa suşlarının virülans faktörlerinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle belirlenmesi. [Tıpta Uzmanlık Tezi] İstanbul: İstanbul Üniversitesi, 2008.
19. Rust L, Messing CR, Iglewski BH. Elastase assays. Methods Enzymol 1994; 235:554-62. https://doi.org/10.1016/0076-6879(94)35170-8
20. Wiener-Kronish JP, Sakuma T, Kudoh I, et al. Alveolar epithelial injury and pleural empyema in acute P. aeruginosa pneumonia in anesthetized rabbits. J Appl Physiol (1985) 1993; 75:1661-9.
21. Ulusal Antimikrobiyal Direnç Sürveyans Sistemi (UAMDSS). Bakteri Tanımlama ve Antibiyotik Duyarlılık Testleri Standart Uygulama Prosedürleri (SUP). Revizyon No.1, Ocak 2014. Mikrobiyoloji.thsk.saglik.gov.tr/uamdss/ adt-sup.html?download=444:adt-sup. Erişim tarihi: Aralık 2016.
22. CLSI. Clinical Laboratory Standarts Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing: TwentyFourth Informational Supplement, M100-S24, Clinical Laboratory Standarts Institute, 2014.
23. Gunes H, Gulen D, Mutlu R, Gumus A, Tas T, Topkaya AE. Antibacterial effects of kurkumin: An in vitro minimum inhibitory concentration study. Toxicol Ind Health 2016; 32:246-50. https://doi.org/10.1177/0748233713498458
24. Negi N, Prakash P, Gupta ML, Mohapatra TM. Possible role of curcumin as an efflux pump inhibitor in multi-drug resistant clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. J Clin Diagn Res 2014; 8:DC04-7. https://doi.org/10.7860/JCDR/2014/8329.4965
25. Rudrappa T, Bais HP. Curcumin, a known phenolic from Curcuma longa, attenuates the virulence of Pseudomonas aeruginosa PAO1 in whole plant and animal pathogenicity models. J Agric Food Chem 2008; 56:1955-62. https://doi.org/10.1021/jf072591j
26. Packiavathy IA, Priya S, Pandian SK, Ravi AV. Inhibition of biofilm development of uropathogens by curcumin - an anti-quorum sensing agent from Curcuma longa. Food Chem 2014; 148:453-60. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2012.08.002
27. Sethupathy S, Prasath KG, Ananthi S, Mahalingam S, Balan SY, Pandian SK. Proteomic analysis reveals modulation of iron homeostasis and oxidative stres response in Pseudomonas aeruginosa PAO1 by curcumin inhibiting quorum sensing regulated virulence factors and biofilm production. J Proteomics 2016; 145:112-26. https://doi.org/10.1016/j.jprot.2016.04.019

APA	MUTLU R, EREN TOPKAYA A (2017). Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. , 106 - 113.
Chicago	MUTLU Reyhan,EREN TOPKAYA AYNUR Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. (2017): 106 - 113.
MLA	MUTLU Reyhan,EREN TOPKAYA AYNUR Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. , 2017, ss.106 - 113.
AMA	MUTLU R,EREN TOPKAYA A Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. . 2017; 106 - 113.
Vancouver	MUTLU R,EREN TOPKAYA A Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. . 2017; 106 - 113.
IEEE	MUTLU R,EREN TOPKAYA A "Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli." , ss.106 - 113, 2017.
ISNAD	MUTLU, Reyhan - EREN TOPKAYA, AYNUR. "Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli". (2017), 106-113.

APA	MUTLU R, EREN TOPKAYA A (2017). Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 47(3), 106 - 113.
Chicago	MUTLU Reyhan,EREN TOPKAYA AYNUR Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi 47, no.3 (2017): 106 - 113.
MLA	MUTLU Reyhan,EREN TOPKAYA AYNUR Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, vol.47, no.3, 2017, ss.106 - 113.
AMA	MUTLU R,EREN TOPKAYA A Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2017; 47(3): 106 - 113.
Vancouver	MUTLU R,EREN TOPKAYA A Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2017; 47(3): 106 - 113.
IEEE	MUTLU R,EREN TOPKAYA A "Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli." Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 47, ss.106 - 113, 2017.
ISNAD	MUTLU, Reyhan - EREN TOPKAYA, AYNUR. "Virülans Faktörlerine Kurkuminin Etkisi Kistik Fibrozlu Hastaların Solunum Yolu Örneklerinden Elde Edilen Pseudomonas aeruginosa İzolatlarının Çeşitli". Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi 47/3 (2017), 106-113.