Çok İlaca Dirençli Gram Negatif ve Gram Pozitif Bakterilerin Direnç İnhibisyonuna Efluks Pompa İnhibitörlerinin Etkilerinin İn Vitro Araştırılması

Abstract

Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Escherichia coli veStaphylococcus aureus hastane infeksiyonlarında en sık karşılaştığımız Gram negatif veGram pozitif bakterilerdir. Klinik önemi olan bu bakterilerdeki çoklu ilaç direnci, bugüntıbbın karşı karşıya olduğu en önemli sorunlardan birisidir. Son yıllarda yapılan yoğunaraştırmalarda görülmüştür ki, bakterilerde çoklu antimikrobiyal direncinin gelişimindeaktif efluks pompa sistemlerinin katkısı büyüktür. Efluks pompasına bağlı dirençgelişimi ilk olarak 1980'lerin başlarında tetrasiklin için rapor edilmiştir. Eflukspompasına bağlı direnç klinikte yaygın olarak görülmektedir. Bu direnci önlemek içinalternatif tedavi seçeneklerine gereksinim olmasının yanı sıra efluks pompasınınetkilerini inhibe edebilen bileşiklerin geliştirilmesine de gereksinim kaçınılmazgörünmektedir. Çeşitli efluks pompa inhibitörleri tanımlanmışsa da, günümüzde in vitroaktivitelerine rağmen hiçbiri klinik kullanımda yer almamaktadır. Phenylalanyl-Arginyl-beta-Naphthylamide (PAßN)'nin Gram negatif bakterilerde en sık çoklu ilaçdirencine yol açan Resistance-nodulation-cell division (RND) tipi pompa sistemleriniinhibe eden efluks pompa inhibitörü olduğu kanıtlanmıştır. Yine rezerpin, Gram pozitifbakterilerde, NorA ve Bmr çoklu ilaç pompa sistemlerini inhibe ettiği ortaya konan ilkbileşiktir.Bu çalışmada, Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi HastanesiBakteriyoloji Altdisiplin Laboratuvarı'na gönderilen çeşitli klinik örneklerden izoleedilen florokinolon dirençli 42 P. aeruginosa, 97 E. coli, 58 A. baumannii suşununsiprofloksasin minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri üzerine, PAßN'inayrıca buna ek olarak 80 S. aureus suşunun siprofloksasin MİK değerleri üzerine,rezerpinin, etkileri araştırılmıştır.Tüm suşların siprofloksasin duyarlılığı, VITEK2 Compact otomatize sistemyöntemiyle çalışılmış ve NCCLS önerileri doğrultusunda sıvı mikrodilüsyon metoduylada doğrulanmıştır. Tüm suşlar siprofloksasine dirençli bulunmuş olup, efluks pompainhibitörleri varlığında siprofloksasin MİK'i sıvı mikrodilüsyon yöntemiyle tekrarçalışılmıştır.Çalışmamızda, Gram negatif bakteriler için kullandığımız PAßN'in P. aeruginosa,E. coli ve A. baumannii klinik izolatlarının siprofloksasin MİK'lerinde azalmaya nedenolduğu gözlenmiş olup, bu etkinin de efluks pompa inhibisyonu ile olduğudüşünülmektedir. S. aureus için kullandığımız rezerpinin önemli bir etkisinin olmadığıgörülmüştür.Çalışmamızdan elde edilen verilere göre; daha ileri çalışmalar ile eflukspompalarının her biri için özgül inhibitörleri belirlemek, bizlere, beta-laktam/betalaktamazinhibitörü kombinasyonlarında olduğu gibi, klinik kullanım için önemli biryenilik sağlayabilir.Anahtar Sözcükler: Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii,Escherichia coli. Staphylococcus aureus, efluks pompası, phenylalanyl-arginyl-ßnaphtylamide,rezerpinePseudomonas aeruginosa, Acinebacter baumannii, Escherichia coli andStaphylococcus aureus are the most common Gram negative and Gram positive bacteriathat me have encountered in hospital infections. Today, the multidrug resistance in theseclinically impartant bacteriais one of the most impartant problems of health care. İnrecent intensive research, it is seen that active efflux pump systems largely contribute tothe development of multidrug resistance in bacteria. The development of resistance dueto efflux pumps is firstly reported for tetracyclin in early 80?s. Resistance due to anefflux pump is common in clinical practise. There appears to be an inevitable need fordeveloping compounds that inhibits effects of efflux pumps as well as need foralternative treatment options to prevent the resistance. To date many efflux pumpinhibitors are defined, none of them are in clinical use despite their invitro activities.Phenylalanyl-arginyl-beta-naphthyl amide (PAßN) is proved to be an efflux pumpinhibitor which inhibits RND type pump systems which are the most common cause ofmultidrug resistance in Gram negative bacteria. Also, reserpine is the first compoundthat has been shown to inhibit Nor A and Bmr multidrug pump systems in Grampositive bacteria.İn this study, effects of PAßN on ciprofloxacin minimum inhibitorconcentration (MIC) values of ciprofloxacin in fluorocynolone resistant 42 P.aeruginosa, 97 E. coli and 58 A. baumannii isolates and additionally, effects ofreserpine on MIC values of ciprofloxacin in 80 S. aureus isolates are investigated, all ofthese isolates are isolated from various clinical samples that is referred to BacteriologySubdisclipline Laboratory of Ondokuz Mayıs University Health Care Faculty.Ciprofloxacin sensitivity of all isolates are studied with VİTEK 2 CompactOtomatised system method, and then, are also verified with liquid microdilutionmethod. All isolates were resistant to ciprofloxacin, so, MIC values of ciprofloxacin isrestudied with liquid microdilution in the presence of efflux pump inhibitors.In our study, it is observed that MIC?s of ciprofloxacinin clinical isolates of P.aeruginosa, E. coli, A. baumannii are decreased with PAßN, which is used for Gramnegative bacteria, and this effect is thought to be through efflux pump inhibition. İt wasseen that reserpine didn?t have an important effect on S. aureus.According to data obtained from our study; to determine spesific inhibitors foreach of these efflux pumps with further studies can provide an importan innovation tous; as in combinations of beta-lactam / betalactamase inhibitors in clinical use.Keywords: Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Escherichiacoli. Staphylococcus aureus, efflux pumps, phenylalanyl-arginyl-ß-naphtylamide,rezerpine