TR201808397A2 - Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu - Google Patents
Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu Download PDFInfo
- Publication number
- TR201808397A2 TR201808397A2 TR2018/08397A TR201808397A TR201808397A2 TR 201808397 A2 TR201808397 A2 TR 201808397A2 TR 2018/08397 A TR2018/08397 A TR 2018/08397A TR 201808397 A TR201808397 A TR 201808397A TR 201808397 A2 TR201808397 A2 TR 201808397A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- biofilm
- dnase
- treatment
- bacteria
- structures
- Prior art date
Links
- 108010034546 Serratia marcescens nuclease Proteins 0.000 title claims abstract description 18
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000008029 eradication Effects 0.000 title claims description 12
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 28
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 22
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 20
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 20
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 claims description 20
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 16
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 16
- 108010053770 Deoxyribonucleases Proteins 0.000 claims description 15
- 102000016911 Deoxyribonucleases Human genes 0.000 claims description 15
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 108010008532 Deoxyribonuclease I Proteins 0.000 claims description 13
- 102000007260 Deoxyribonuclease I Human genes 0.000 claims description 13
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000032770 biofilm formation Effects 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 7
- 241000222122 Candida albicans Species 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 claims description 5
- 230000035899 viability Effects 0.000 claims description 5
- APKFDSVGJQXUKY-KKGHZKTASA-N Amphotericin-B Natural products O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1C=CC=CC=CC=CC=CC=CC=C[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 APKFDSVGJQXUKY-KKGHZKTASA-N 0.000 claims description 4
- 208000035404 Autolysis Diseases 0.000 claims description 4
- 208000004926 Bacterial Vaginosis Diseases 0.000 claims description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 claims description 4
- 206010057248 Cell death Diseases 0.000 claims description 4
- 208000037009 Vaginitis bacterial Diseases 0.000 claims description 4
- APKFDSVGJQXUKY-INPOYWNPSA-N amphotericin B Chemical compound O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 APKFDSVGJQXUKY-INPOYWNPSA-N 0.000 claims description 4
- 229960003942 amphotericin b Drugs 0.000 claims description 4
- 230000003214 anti-biofilm Effects 0.000 claims description 4
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- 230000028043 self proteolysis Effects 0.000 claims description 4
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 claims description 3
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 claims description 3
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 claims description 3
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 claims description 3
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 claims description 3
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 claims description 3
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 3
- 229960000210 nalidixic acid Drugs 0.000 claims description 3
- MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N nalidixic acid Chemical compound C1=C(C)N=C2N(CC)C=C(C(O)=O)C(=O)C2=C1 MHWLWQUZZRMNGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 claims description 3
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 claims description 3
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 claims description 3
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 claims description 3
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 claims description 2
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 claims description 2
- 101100224212 Bos taurus DNASE1 gene Proteins 0.000 claims description 2
- 101100298998 Caenorhabditis elegans pbs-3 gene Proteins 0.000 claims description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims description 2
- 108010042407 Endonucleases Proteins 0.000 claims description 2
- 102000004533 Endonucleases Human genes 0.000 claims description 2
- 108010067770 Endopeptidase K Proteins 0.000 claims description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 2
- 229920002444 Exopolysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 claims description 2
- 101710163270 Nuclease Proteins 0.000 claims description 2
- 108010019160 Pancreatin Proteins 0.000 claims description 2
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 claims description 2
- 241001478305 Rhodovulum Species 0.000 claims description 2
- 102400000830 Saposin-B Human genes 0.000 claims description 2
- 101800001697 Saposin-B Proteins 0.000 claims description 2
- 241000607715 Serratia marcescens Species 0.000 claims description 2
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 claims description 2
- -1 UV radiation Substances 0.000 claims description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 claims description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 claims description 2
- 229940095731 candida albicans Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000013611 chromosomal DNA Substances 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 claims description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 claims description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 2
- 206010014665 endocarditis Diseases 0.000 claims description 2
- 239000002158 endotoxin Substances 0.000 claims description 2
- 229960002949 fluorouracil Drugs 0.000 claims description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 2
- 230000005802 health problem Effects 0.000 claims description 2
- 230000005745 host immune response Effects 0.000 claims description 2
- 230000008611 intercellular interaction Effects 0.000 claims description 2
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 claims description 2
- 229920006008 lipopolysaccharide Polymers 0.000 claims description 2
- 230000035800 maturation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 2
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 2
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 2
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000001293 nucleolytic effect Effects 0.000 claims description 2
- 229940055695 pancreatin Drugs 0.000 claims description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 2
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 claims description 2
- 230000005180 public health Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 claims description 2
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001464 adherent effect Effects 0.000 claims 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 claims 2
- 101000863717 Bos taurus Deoxyribonuclease-1 Proteins 0.000 claims 1
- 102100030012 Deoxyribonuclease-1 Human genes 0.000 claims 1
- 101710206036 Deoxyribonuclease-1 Proteins 0.000 claims 1
- 241001625930 Luria Species 0.000 claims 1
- 239000006142 Luria-Bertani Agar Substances 0.000 claims 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 claims 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 230000007515 enzymatic degradation Effects 0.000 claims 1
- 108010037896 heparin-binding hemagglutinin Proteins 0.000 claims 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 claims 1
- 241000207202 Gardnerella Species 0.000 description 1
- 238000011260 co-administration Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Bu buluş, biyofilm yapıları ile mücadelede benzonase ve antibiyotikten oluşan yeni kombine kullanım ile ilgilidir.
Description
Taril'name
Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu
Bulusun ait oldugu teknik saha
Bu bulus, biyofilm yapilari ile mücadelede benzonase ve antibiyotikten olusan yeni
kombine kullanim ile ilgilidir.
Teknigin bilinen durumu
Günümüzde halen biyofilm yapilari ile mücadelede en sik kullanilan ajanlardan birisi
antibiyotiklerdir. Diger ajanlar ise dezenfeksiyon ajanlaridir.
W02009 l 21 183 numarali patent basvurusunda, biyofilme gömülü mikroorganizmalarin
büyümesini ve çogalmasini önlemek için DISPERSIN B, S-Florourasil, Deoksiribonükleaz
l (sigir DNase I) ve Proteinaz K'den olusan gruptan seçilen iki veya daha fazla ajan içeren
bir anti-biyofilm bilesimi açiklamaktadir. Önceki çalismalar, sigir DNase l'in biyofilm
olusumunu önledigini ve de mevcut biyofilm kolonilerinin çözülmesine neden oldugunu
göstermistir. Daha sonra, Ekstraselüler DNA'nin (eDNA), Pseudomonas aeruginosa
biofilmlerinin olusumunun ilk asamasi için gerekli oldugu, daha sonraki asamalarda ise
tipki ekzopolisakkaritler ve proteinler gibi bu yapiyi güçlendirmede rol aldigi sonucuna
varilmistir.
W02011098579 numarali patent basvurusu ise yine bir yöntem patentidir ve biyofilm
yapisinin dagitilmasinda ve önlenmesinde bakteriyel deoksiribonükleaz bilesikleri ve
yöntemlerinin kullanimi ile ilgilidir. Mikroorganizmalarin dogal olarak büyüdükleri ortama
nükleazlar salgiladigi, bu yolla da biyofilm yapisinda bulunan DNA yapilarini
parçalayarak biyofilm miktarini kontrol altina aldiklarini belirlemislerdir. Ayni basvuruda
Bezonase enzimi de tek basina test edilmis ve biyofilm yapilarinin eradikasyonunda
oldukça etkili oldugunu belirtmistir.
W02012106264 numarali patent basvurusunda, Gardnerella va ginalis bakterisinin
olusturdugu biyofilm iliskili enfeksiyon sonucunda ortaya çikan bakteriyel va jinozis (BV)
enfeskiyonunun tedavisinde DNaz enziminin tek basina ve çesitli antibiyotikler ile
kombine halde kullaniminin bu enfeksiyonun tedavisinde kullanilabilecegi yönteminden
bahsedilmistir.
Bulusun çözümünü amaçladigi teknik problemler
Mevcut uygulamalarda karsilasilan en önemli sorun, biyofilm yapilarinin serbest formdaki
bakterilere kiyasla çesitli dezenfeksiyon ve sanitasyon islemlerine karsi 1000 kata kadar
daha dirençli olmalari nedeni ile yüksek dozlarda kullanilmasi gerekliligidir. Oysa bu
bulusta Benzoiiase enzimi ile antibiyotikleriii kombinlenmesi sonucunda, daha etkili
olduklari belirlenmistir. Böylece, daha düsük antibiyotik dozlari ile tedavi mümkün
olabilecektir.
Bulusun açiklamasi
Biyofilin enfeksiyonlari halk sagligindan, gida endüstrisine, esanjörlerden su borularina
kadar pek çok alanda karsilasilan bir problemdir. Bu bulus sayesinde daha düsük
antibiyotik kullanimi ile biyofilm yapilarinin eradikasyonu gerçeklestirilmistir. Böylece
gereksiz düzeyde ilaç kullanimi engellenmesinin yani sira enfeksiyonlarla mücadelede
daha az toksik etki profiline sahip bir tedavi uygulamasi da bu bulus sayesinde ortaya
konmus olacaktir.
Bulusun detayli açiklamasi:
Mikroorganizmalar genellikle bir kapsül yapisi içerisinde paketlenerek biyotik (canli) ve
abiyotik (cansiz) pek çok dogal, tibbi ve endüstriyel yüzeye tutunurlar. Bu kapsüler
yapiskan yapi “biyofilm” olarak adlandirilir. Biyofilmler, dogal ortamda bakterilerin
büyümesinin baskin modudur ve biyotilmlerde büyüyen bakteriler serbest formlarina
kiyasla farkli fizyolojik özellikler gösterir. Biyotilm yapilari tek bir alanda degil, pek çok
alanda sorunlara yol açmakta, bu sorunlar hem saglik problemlerini beraberinde getirmekte
hem de ekonomik kayiplara neden olmaktadir. Biyotîlm yapisinin olustugu alanlara örnek
olarak kontakt lensler, implantlar, su borularinin iç yüzeyi, dis yüzeyleri örnek verilebilir.
Planktonik formlariyla karsilastirildiginda, biyot'ilm içerisindeki bakteriler antibiyotiklere,
UV radyasyonuna, deterjanlara ve konak immün tepkisine karsi çok daha dirençlidir.
Genellikle uygulanan tedavilerin serbest formlar esas alinarak belirlenmis olmasi,
kullanilan ajanlarin biyotilm yapisindaki bakterileri eradike etmesi için yeterli
olamamakta, dolayisi ile tedavide basarisiz olunmaktadir. Bu nedenle, biyofilm yapilari ile
mücadelede yeni stratejilerin belirlenmesi oldukça önemlidir.
Bir biyofilm yapisinin sadece tek tip/tür bir organizmayi içerdigini düsünmek yanlis
olacaktir. Biyofilm yapisi birden fazla cinsteki mikroorganizmadan olusabilecegi gibi;
algler, mantarlar, protozoalardan da meydana gelebilir.
Hücre disi DNA (eDNA) birçok bakteri türünün biyofilininde bulunmakta ve biyofilm
yapilarinda önemli bir yapisal eleman olarak fonksiyon göstermektedir. Hücre disi DNA,
çogu durumda biyofilm komponentlerinin hücre-hücre baglantisi islevini yerine getiren
rastgele kromozomal DNA`dan köken almaktadir. Hücreler, biyofilm mikrokolonileri
içerisinde otolizise maruz kalmaktadir. Ancak hücre disi DNAînin ve biyofilm gelisiminin
otolizise bir katkisi olup olmadigi henüz netlik kazanmamistir. Hücre disi DNA7n1n
biyofilm matriksi içerisindeki varligi katyon gradiyentine, genomik DNA7nin serbest
kalmasina ve antibiyotik direncine bagli olabilmektedir. Hücre disi DNA biyofilm
sistemlerinde çogunlukla lize olan hücrelerden gelen kalinti DNA parçalarindan
olusmaktadir ve ilk tutunmadan biyofilmin olgunlasmasina dek olan tüm süreçlerde öneinli
bir bilesen olarak rol almaktadir. Nükleik asitlerin mikrobiyal agregasyondaki rolü
özellikle diger major matriks bilesenleri arasindaki baglantilarin olusturulmasi ile
iliskilidir. Örnegin Rhodovulum cinsi bakterilerin biyofilmlerine nükleolitik enzimler
uygulandiginda biyofilmler çok hizli bir sekilde dagilabilirken, ayni cinsin biyofilmlerine
proteinleri ve karbohidratlari degrade eden enzimler uygulandiginda biyofilm
dagilmamaktadir. Hücre disi DNA benzer sekilde Pseudoinonas aeruginosa
biyofilmlerinde de hücre-hücre etkilesimlerinin saglanmasinda önemli rollere sahiptir.
Hücre disi DNA”nin biyofilm sistemlerindeki yapisal ve fonksiyonel katkilarinin
saptanmasi için yapilan çalismalarda; DNaz l enzim uygulamasi sonucunda P. aeruginosa
ve Bacillus cereus°un biyofilm olusumlarinin baslangiç safhalarinda mikrobiyal adezyonun
engellendigi görülmüstür. Elde edilen bulgular DNA,nin ilk tutunmada bir adezin gibi rol
üstlendigini kanitlar niteliktedir. Hücre disi DNA yapisal ve fonksiyonel etkilerinin yani
sira, antimikrobiyal bir ajan gibi de davranabilmektedir. Hücre disi DNA, katyonlari
selatlayarak lipopolisakkaritlerin ve dis membranin stabilizasyonuna katki saglamaktadir.
Kistik Iibrozis hastaliginin tedavisinin yani sira, DNaz muamelesi ile biyofilm yapisinin
dagitilmasi esasina dayanan uygulamalar; endokardit ve implant-iliskili enfeksiyonlar basta
olmak üzere biyofilm iliskili çesitli hastaliklarin önlenmesinde ve tedavisinde
kullanilmaktadir. Dagitilan (parçalanan) biyofilm yapisindan serbest kalan bakteriler, Vücut
içerisinde bir baska yerde kolaylikla kolonize olacagindan, biyofilm yapisinin dagitilmasi
her zaman enfeksiyonun tedavisi için yeterli olamamaktadir. Biyofilm yapisinin
dagitilmasi, antibiyotik tedavisi ile desteklenerek, serbest kalan planktonik bakterilerin de
öldürülmesi saglanmalidir. Biyofilm yapilarinin DNaz muamelesi ile enzimatik
parçalanmasindan; gida ile temas eden yüzeylerin ve içme suyu üretiminde kullanilan
membranlarin temizlenmesi gibi alanlarda da yararlanilabilir.
Eckhart vd., tarafindan yapilan çalismada ise Staphylococcus aureus ve P. aeruginosa
biyofilrnleri ile mücadelede DNaz I ve DNaz IL2 enzimlerinin etkileri arastirilmistir. Her
iki enzimin de yüksek düzeyde antibiyotilm etkisine sahip oldugu tespit edilmistir. DNaz
IL2 ile 7 saat inkübasyon sonrasinda P. aeruginosa biyofilm yapisi önemli düzeyde
azalmistir. Ancak her iki enzim ile de 18 saat inkübasyon sonucunda, üretilen biyofilm
yapilarinda etkin bir azalma görülmemistir. S. aureus biyofilm yapisi açisindan
degerlendirildiginde ise, inkübasyon süresinden bagimsiz olarak biyofilm yapisinin
eradikasyonunda her iki enzimin de etkili oldugu belirlenmistir.
Martins vd., tarafindan yürütülen arastirmada ise Candida albicans tarafindan üretilen
biyofilm yapilari ile mücadelede DNaz I (130 tig/ml) ile çesitli antibiyotiklerin birlikte
kullanimi incelenmistir. C. albicans örnekleri DNaz I ile muamele edildikten sonra
biyofilm üretim düzeyleri arastirilmis ve canli hücre düzeyinde 0,5 loglO azalma
belirlenmistir. C. albicans`1n yalnizca amphotericin B (1 tig/ml) ile muamelesi sonucunda
canlilik 1 loglO azalirken, DNazI ile birlikte uygulanmasi sonucunda canliligin 3,510g10
oraninda azaldigi görülmüstür. Yüksek düzeyde amphotericin B ( > 2 tig/ml) ve DNaz I
uygulamasi sonrasinda ise canlilik 5 10g10 azalmistir.
Biyotilm olusumunu engellemek, mevcut biyofilmleri dagitmak ve biyofilm bakterilerini
antibiyograma duyarli planktonik duruma dönmek için tetiklemek için yeni stratejiler
gereklidir. Ancak, biyofilm yapisinda bulunan organizmalar, tedavide kullanilan a janlara
karsi yüksek düzeyde dirençli oldugundan, kullanilmasi gereken ajanin konsantrasyonu da
yüksek olmalidir. Bu durum, biyofilm yapisini yikmayi saglarken, bir yandan da
antibiyotik direncinin dagilmasina neden olabilir. Bu bulusta kullanilan yöntemde ise,
Benzonase enzimi ile antibiyotikler kombinlenerek, daha etkili bir antibiyofilm stratejisi
belirlenmistir. Serratia marcescens bakterisi tarafindan üretilen ve genetik olarak
düzenlenerek Escherichia coli bakterisi tarafindan ifadesi saglanan bir prokaryotik
endonükleaz, Benzonase® ticari ismi ile satisa sunulmustur. Bu enzim genis bir pH ve
sicaklik araliginda, ayrim gözetmeksizin tüm DNA ve RNA formlarini yüksek aktivite ile
degrade etmektedir (1x106 u/mg- versus 2x103 u/mg sigir pankreatin DNaz I). Kesfinden
günümüze 20 yil geçmesine karsin Benzonase® halen sigir pankreatik DNaz I”den daha
pahali olmasi nedeni ile yalnizca yüksek saflikta enzime ihtiyaç duyuldugu durumlarda
kullanilmaktadir. Bununla birlikte, gelecekte düsük maliyette üretiminin gerçeklestirilmesi
halinde Benzonase® biyofilm ile mücadelede etkin ve yaygin olarak tercih edilen ajanlar
olacaklardir.
Biyofilm yapisi test edilen Salinonella bakterisi, 96 kuyulu mikrodilüsyon plaklari üzerine
inoküle edilir ve biyofilin olusumuna izin vermek için optimum sürelerde inkübasyona
birakilir. Optimum biyofilm olusum süresi organizmalar arasinda degisim göstermektedir.
Ancak genellikle denenen inkübasyon süreleri 12 saat, 24 saat, 48 saat, 72 saat olmaktadir.
Bulusa konu olan islem basamaklari su sekildedir;
a) Olgun biyofilm yapilarinin gelistigi kuyular, tutunmayan bakterilerin
uzaklastirilmasi amaci ile 3 defa steril PBS ile yikanir.
b) Ardindan, eradikasyonun saglanmasi amaci ile, uygun besiyeri ile istenilen
konsantrasyonlara ayarlanan Benzonase (lU/ul ve 2U/ul) + antibiyotik (kanamisin
(30 ug), nalidiksik asit (30 ug), tetrasiklin (30 ug), ampisilin (10 pg)
konsantrasyonlari, son hacim 200 ul olacak sekilde eklenir ve etki etmesini
saglamak için 37 °C” de inkübasyona birakilir.
c) Inkübasyon süresi bitiminde yine PBS ile 3 defa hassas yikamanin ardindan, kuyu
içerigi PBS içerisinde çözülür ve seri dilüsyonlari yapildiktan sonra, Luria Bertani
agar ortamlarina damlatma ekimleri yapilir. CFU hesaplamalari yapilarak ve
kontrol kuyulari ile kiyaslanmak sureti ile, biyofilm yapisindaki azalma hesaplanir.
Claims (2)
- ISTEMLER 5 1. Biyofilm eradikasyonunda kullanilan yardimci ajanlar olup, özelligi; benzonase ve antibiyotik kombinasyonu olmasidir.
- 2. Istem lie göre kombinasyon olup, özelligi; asagidaki yöntem basamaklarini içermesidir. olgun biyofilm yapilarinin gelistigi kuyular, tutunmayan bakterilerin 10 uzaklastirilmasi amaci ile 3 defa steril PBS ile yikanmasi - ardindan, eradikasyonun saglanmasi amaci ile, uygun besiyeri ile istenilen konsantrasyonlara ayarlanan Benzonase (IU/pl ve 2U/ul) + antibiyotik ( kanamisin (30 ug), nalidiksik asit (30 ug), tetrasiklin (30 ug), ampisilin (10 ug)) konsantrasyonlari, son hacim 200 ul olacak sekilde eklenmesi 15 - etki etmesini saglamak için 37 °C” de inkübasyona birakilmasi - inkübasyon süresi bitiminde yine PBS ile 3 defa hassas yikamanin ardindan, kuyu içerigi PBS içerisinde çözülmesi ve seri dilüsyonlari yapildiktan sonra, Luria Bertani agar ortamlarina damlatma ekimleri yapilmasi Taril'name Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu Bu bulus, biyofilm yapilari ile mücadelede benzonase ve antibiyotikten olusan yeni kombine kullanim ile ilgilidir. Teknigin bilinen durumu Günümüzde halen biyofilm yapilari ile mücadelede en sik kullanilan ajanlardan birisi antibiyotiklerdir. Diger ajanlar ise dezenfeksiyon ajanlaridir. büyümesini ve çogalmasini önlemek için DISPERSIN B, S-Florourasil, Deoksiribonükleaz l (sigir DNase I) ve Proteinaz K'den olusan gruptan seçilen iki veya daha fazla ajan içeren bir anti-biyofilm bilesimi açiklamaktadir. Önceki çalismalar, sigir DNase l'in biyofilm olusumunu önledigini ve de mevcut biyofilm kolonilerinin çözülmesine neden oldugunu göstermistir. Daha sonra, Ekstraselüler DNA'nin (eDNA), Pseudomonas aeruginosa biofilmlerinin olusumunun ilk asamasi için gerekli oldugu, daha sonraki asamalarda ise tipki ekzopolisakkaritler ve proteinler gibi bu yapiyi güçlendirmede rol aldigi sonucuna varilmistir. yapisinin dagitilmasinda ve önlenmesinde bakteriyel deoksiribonükleaz bilesikleri ve yöntemlerinin kullanimi ile ilgilidir. Mikroorganizmalarin dogal olarak büyüdükleri ortama nükleazlar salgiladigi, bu yolla da biyofilm yapisinda bulunan DNA yapilarini parçalayarak biyofilm miktarini kontrol altina aldiklarini belirlemislerdir. Ayni basvuruda Bezonase enzimi de tek basina test edilmis ve biyofilm yapilarinin eradikasyonunda oldukça etkili oldugunu belirtmistir. olusturdugu biyofilm iliskili enfeksiyon sonucunda ortaya çikan bakteriyel va jinozis (BV) enfeskiyonunun tedavisinde DNaz enziminin tek basina ve çesitli antibiyotikler ile kombine halde kullaniminin bu enfeksiyonun tedavisinde kullanilabilecegi yönteminden bahsedilmistir. Bulusun çözümünü amaçladigi teknik problemler Mevcut uygulamalarda karsilasilan en önemli sorun, biyofilm yapilarinin serbest formdaki bakterilere kiyasla çesitli dezenfeksiyon ve sanitasyon islemlerine karsi 1000 kata kadar daha dirençli olmalari nedeni ile yüksek dozlarda kullanilmasi gerekliligidir. Oysa bu bulusta Benzoiiase enzimi ile antibiyotikleriii kombinlenmesi sonucunda, daha etkili olduklari belirlenmistir. Böylece, daha düsük antibiyotik dozlari ile tedavi mümkün olabilecektir. Bulusun açiklamasi Biyofilin enfeksiyonlari halk sagligindan, gida endüstrisine, esanjörlerden su borularina kadar pek çok alanda karsilasilan bir problemdir. Bu bulus sayesinde daha düsük antibiyotik kullanimi ile biyofilm yapilarinin eradikasyonu gerçeklestirilmistir. Böylece gereksiz düzeyde ilaç kullanimi engellenmesinin yani sira enfeksiyonlarla mücadelede daha az toksik etki profiline sahip bir tedavi uygulamasi da bu bulus sayesinde ortaya konmus olacaktir. Bulusun detayli açiklamasi: Mikroorganizmalar genellikle bir kapsül yapisi içerisinde paketlenerek biyotik (canli) ve abiyotik (cansiz) pek çok dogal, tibbi ve endüstriyel yüzeye tutunurlar. Bu kapsüler yapiskan yapi “biyofilm” olarak adlandirilir. Biyofilmler, dogal ortamda bakterilerin büyümesinin baskin modudur ve biyotilmlerde büyüyen bakteriler serbest formlarina kiyasla farkli fizyolojik özellikler gösterir. Biyotilm yapilari tek bir alanda degil, pek çok alanda sorunlara yol açmakta, bu sorunlar hem saglik problemlerini beraberinde getirmekte hem de ekonomik kayiplara neden olmaktadir. Biyotîlm yapisinin olustugu alanlara örnek olarak kontakt lensler, implantlar, su borularinin iç yüzeyi, dis yüzeyleri örnek verilebilir. Planktonik formlariyla karsilastirildiginda, biyot'ilm içerisindeki bakteriler antibiyotiklere, UV radyasyonuna, deterjanlara ve konak immün tepkisine karsi çok daha dirençlidir. Genellikle uygulanan tedavilerin serbest formlar esas alinarak belirlenmis olmasi, kullanilan ajanlarin biyotilm yapisindaki bakterileri eradike etmesi için yeterli olamamakta, dolayisi ile tedavide basarisiz olunmaktadir. Bu nedenle, biyofilm yapilari ile mücadelede yeni stratejilerin belirlenmesi oldukça önemlidir. Bir biyofilm yapisinin sadece tek tip/tür bir organizmayi içerdigini düsünmek yanlis olacaktir. Biyofilm yapisi birden fazla cinsteki mikroorganizmadan olusabilecegi gibi; algler, mantarlar, protozoalardan da meydana gelebilir. Hücre disi DNA (eDNA) birçok bakteri türünün biyofilininde bulunmakta ve biyofilm yapilarinda önemli bir yapisal eleman olarak fonksiyon göstermektedir. Hücre disi DNA, çogu durumda biyofilm komponentlerinin hücre-hücre baglantisi islevini yerine getiren rastgele kromozomal DNA`dan köken almaktadir. Hücreler, biyofilm mikrokolonileri içerisinde otolizise maruz kalmaktadir. Ancak hücre disi DNAînin ve biyofilm gelisiminin otolizise bir katkisi olup olmadigi henüz netlik kazanmamistir. Hücre disi DNA7n1n biyofilm matriksi içerisindeki varligi katyon gradiyentine, genomik DNA7nin serbest kalmasina ve antibiyotik direncine bagli olabilmektedir. Hücre disi DNA biyofilm sistemlerinde çogunlukla lize olan hücrelerden gelen kalinti DNA parçalarindan olusmaktadir ve ilk tutunmadan biyofilmin olgunlasmasina dek olan tüm süreçlerde öneinli bir bilesen olarak rol almaktadir. Nükleik asitlerin mikrobiyal agregasyondaki rolü özellikle diger major matriks bilesenleri arasindaki baglantilarin olusturulmasi ile iliskilidir. Örnegin Rhodovulum cinsi bakterilerin biyofilmlerine nükleolitik enzimler uygulandiginda biyofilmler çok hizli bir sekilde dagilabilirken, ayni cinsin biyofilmlerine proteinleri ve karbohidratlari degrade eden enzimler uygulandiginda biyofilm dagilmamaktadir. Hücre disi DNA benzer sekilde Pseudoinonas aeruginosa biyofilmlerinde de hücre-hücre etkilesimlerinin saglanmasinda önemli rollere sahiptir. Hücre disi DNA”nin biyofilm sistemlerindeki yapisal ve fonksiyonel katkilarinin saptanmasi için yapilan çalismalarda; DNaz l enzim uygulamasi sonucunda P. aeruginosa ve Bacillus cereus°un biyofilm olusumlarinin baslangiç safhalarinda mikrobiyal adezyonun engellendigi görülmüstür. Elde edilen bulgular DNA,nin ilk tutunmada bir adezin gibi rol üstlendigini kanitlar niteliktedir. Hücre disi DNA yapisal ve fonksiyonel etkilerinin yani sira, antimikrobiyal bir ajan gibi de davranabilmektedir. Hücre disi DNA, katyonlari selatlayarak lipopolisakkaritlerin ve dis membranin stabilizasyonuna katki saglamaktadir. Kistik Iibrozis hastaliginin tedavisinin yani sira, DNaz muamelesi ile biyofilm yapisinin dagitilmasi esasina dayanan uygulamalar; endokardit ve implant-iliskili enfeksiyonlar basta olmak üzere biyofilm iliskili çesitli hastaliklarin önlenmesinde ve tedavisinde kullanilmaktadir. Dagitilan (parçalanan) biyofilm yapisindan serbest kalan bakteriler, Vücut içerisinde bir baska yerde kolaylikla kolonize olacagindan, biyofilm yapisinin dagitilmasi her zaman enfeksiyonun tedavisi için yeterli olamamaktadir. Biyofilm yapisinin dagitilmasi, antibiyotik tedavisi ile desteklenerek, serbest kalan planktonik bakterilerin de öldürülmesi saglanmalidir. Biyofilm yapilarinin DNaz muamelesi ile enzimatik parçalanmasindan; gida ile temas eden yüzeylerin ve içme suyu üretiminde kullanilan membranlarin temizlenmesi gibi alanlarda da yararlanilabilir. Eckhart vd., tarafindan yapilan çalismada ise Staphylococcus aureus ve P. aeruginosa biyofilrnleri ile mücadelede DNaz I ve DNaz IL2 enzimlerinin etkileri arastirilmistir. Her iki enzimin de yüksek düzeyde antibiyotilm etkisine sahip oldugu tespit edilmistir. DNaz azalmistir. Ancak her iki enzim ile de 18 saat inkübasyon sonucunda, üretilen biyofilm yapilarinda etkin bir azalma görülmemistir. S. aureus biyofilm yapisi açisindan degerlendirildiginde ise, inkübasyon süresinden bagimsiz olarak biyofilm yapisinin eradikasyonunda her iki enzimin de etkili oldugu belirlenmistir. Martins vd., tarafindan yürütülen arastirmada ise Candida albicans tarafindan üretilen biyofilm yapilari ile mücadelede DNaz I (130 tig/ml) ile çesitli antibiyotiklerin birlikte kullanimi incelenmistir. C. albicans örnekleri DNaz I ile muamele edildikten sonra biyofilm üretim düzeyleri arastirilmis ve canli hücre düzeyinde 0,5 loglO azalma belirlenmistir. C. albicans`1n yalnizca amphotericin B (1 tig/ml) ile muamelesi sonucunda canlilik 1 loglO azalirken, DNazI ile birlikte uygulanmasi sonucunda canliligin 3,510g10 oraninda azaldigi görülmüstür. Yüksek düzeyde amphotericin B ( > 2 tig/ml) ve DNaz I uygulamasi sonrasinda ise canlilik 5 10g10 azalmistir. Biyotilm olusumunu engellemek, mevcut biyofilmleri dagitmak ve biyofilm bakterilerini antibiyograma duyarli planktonik duruma dönmek için tetiklemek için yeni stratejiler gereklidir. Ancak, biyofilm yapisinda bulunan organizmalar, tedavide kullanilan a janlara karsi yüksek düzeyde dirençli oldugundan, kullanilmasi gereken ajanin konsantrasyonu da yüksek olmalidir. Bu durum, biyofilm yapisini yikmayi saglarken, bir yandan da antibiyotik direncinin dagilmasina neden olabilir. Bu bulusta kullanilan yöntemde ise, Benzonase enzimi ile antibiyotikler kombinlenerek, daha etkili bir antibiyofilm stratejisi belirlenmistir. Serratia marcescens bakterisi tarafindan üretilen ve genetik olarak düzenlenerek Escherichia coli bakterisi tarafindan ifadesi saglanan bir prokaryotik endonükleaz, Benzonase® ticari ismi ile satisa sunulmustur. Bu enzim genis bir pH ve sicaklik araliginda, ayrim gözetmeksizin tüm DNA ve RNA formlarini yüksek aktivite ile degrade etmektedir (1x106 u/mg- versus 2x103 u/mg sigir pankreatin DNaz I). Kesfinden günümüze 20 yil geçmesine karsin Benzonase® halen sigir pankreatik DNaz I”den daha pahali olmasi nedeni ile yalnizca yüksek saflikta enzime ihtiyaç duyuldugu durumlarda kullanilmaktadir. Bununla birlikte, gelecekte düsük maliyette üretiminin gerçeklestirilmesi halinde Benzonase® biyofilm ile mücadelede etkin ve yaygin olarak tercih edilen ajanlar olacaklardir. Biyofilm yapisi test edilen Salinonella bakterisi, 96 kuyulu mikrodilüsyon plaklari üzerine inoküle edilir ve biyofilin olusumuna izin vermek için optimum sürelerde inkübasyona birakilir. Optimum biyofilm olusum süresi organizmalar arasinda degisim göstermektedir. Ancak genellikle denenen inkübasyon süreleri 12 saat, 24 saat, 48 saat, 72 saat olmaktadir. Bulusa konu olan islem basamaklari su sekildedir; a) Olgun biyofilm yapilarinin gelistigi kuyular, tutunmayan bakterilerin uzaklastirilmasi amaci ile 3 defa steril PBS ile yikanir. b) Ardindan, eradikasyonun saglanmasi amaci ile, uygun besiyeri ile istenilen konsantrasyonlara ayarlanan Benzonase (lU/ul ve 2U/ul) + antibiyotik (kanamisin (30 ug), nalidiksik asit (30 ug), tetrasiklin (30 ug), ampisilin (10 pg) konsantrasyonlari, son hacim 200 ul olacak sekilde eklenir ve etki etmesini saglamak için 37 °C” de inkübasyona birakilir. c) Inkübasyon süresi bitiminde yine PBS ile 3 defa hassas yikamanin ardindan, kuyu içerigi PBS içerisinde çözülür ve seri dilüsyonlari yapildiktan sonra, Luria Bertani agar ortamlarina damlatma ekimleri yapilir. CFU hesaplamalari yapilarak ve kontrol kuyulari ile kiyaslanmak sureti ile, biyofilm yapisindaki azalma hesaplanir.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2018/08397A TR201808397A2 (tr) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TR2018/08397A TR201808397A2 (tr) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201808397A2 true TR201808397A2 (tr) | 2018-07-23 |
Family
ID=64606335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2018/08397A TR201808397A2 (tr) | 2018-06-12 | 2018-06-12 | Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TR (1) | TR201808397A2 (tr) |
-
2018
- 2018-06-12 TR TR2018/08397A patent/TR201808397A2/tr unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sharma et al. | Antibiotics versus biofilm: an emerging battleground in microbial communities | |
| Mosteller et al. | Sanitizer efficacy against attached bacteria in a milk biofilm | |
| JP5735990B2 (ja) | 発芽誘導物質と抗菌剤とを含む組成物 | |
| Singh et al. | Disinfectant-like activity of lipopeptide biosurfactant produced by Bacillus tequilensis strain SDS21 | |
| US8715641B2 (en) | Therapeutic amoeba and uses thereof | |
| Thallinger et al. | Preventing microbial colonisation of catheters: antimicrobial and antibiofilm activities of cellobiose dehydrogenase | |
| Tilahun et al. | Review on biofilm and microbial adhesion | |
| El-Azizi et al. | Efficacy of selected biocides in the decontamination of common nosocomial bacterial pathogens in biofilm and planktonic forms | |
| Al-kafaween et al. | Potential antibacterial activity of Yemeni Sidr honey against Pseudomonas aeruginosa and Streptococcus pyogenes | |
| Borges et al. | Biofilm control with enzymes | |
| Abriouel et al. | Efficacy of “HLE”—a multidrug efflux-pump inhibitor—as a disinfectant against surface bacteria | |
| Cooper et al. | Biofilms, wound infection and the issue of control | |
| US20150238543A1 (en) | Compositions and method for treating neutralizing microorganisms | |
| CN114025870A (zh) | 生物膜处理剂及生物膜处理方法 | |
| TR201808397A2 (tr) | Biyofilm Eradikasyonunda Benzonase ve Antibiyotik Kombinasyonu | |
| Assadian et al. | A novel micellar formulation based on natural plant extracts enhances the efficacy of hydrogen peroxide against biofilms of Staphylococcus spp. and Pseudomonas aeruginosa | |
| Moura et al. | Bacterial biofilms: the structure, development and potential of plant compounds for alternative control | |
| CN101926830B (zh) | 一种抗菌剂 | |
| Manavathu et al. | The functional resistance of biofilms | |
| Capla et al. | Sanitation process optimalization in relation to the microbial biofilm of Pseudomonas fluorescens | |
| Muazu et al. | Assessment of chemical disinfectants efficacy against Escherichia coli biofilm developed on glass and wood at refrigeration and room temperatures | |
| Agarwal et al. | Biofilm-Mediated Urinary Tract Infections | |
| KR20190022542A (ko) | 이식 후 감염의 예방 또는 치료를 위한 적어도 하나의 효소 및 적어도 하나의 살균 분자를 포함하는 조성물 | |
| Ahmed | Bacterial resistance and challenges of biocide plastics | |
| Salimi et al. | Industrial backgrounds and microbes growth |