Yeni Pleurocidin Türevlerinin Karakterizasyonu, Antimikrobiyal, Antibiyofilm ve İmmünmodülatör Etkilerinin İn Vitro ve İn Vivo Şartlarda Belirlenmesi

Abstract

Antimikrobiyal direnç, enfeksiyonların tedavisini zorlaştırarak veya imkânsız hale getirerek küresel halk sağlığı için ciddi bir tehdit oluşturmaktadır. Antimikrobiyal direnç oluşumunun en önemli nedenlerinden biri biyofilmlerdir. Bu nedenle biyofilmlerle mücadele etmek ve yeni antibiyofilm ajanlarını keşfetmek büyük önem taşımaktadır. Bu tez çalışmasında Pleurocidin peptidinden türetilmiş GK-11 ve LF12 peptitlerinin karakterizasyonu, antimikrobiyal ve antibiyofilm özellikleri ile Caenorhabditis elegans model organizmasında immünmodülatör etkisi değerlendirilmiştir. Sonuçlarımızda, GK-11, Staphylococcus aureus (ATCC 43300)'un büyümesini 64 µg/mL'de inhibe ederken, Pseudomonas aeruginosa (PAO1)'yı 256 µg/mL'de inhibe etmiştir. Biyofilm oluşumunu ise sırasıyla 32 µg/mL ve 16 µg/mL'de inhibe etmiştir. LF-12 ise S. aureus ve P. aeruginosa büyümesini 256 µg/mL'de inhibe ederken, S. aureus'ta biyofilm oluşumunu 8 µg/mL'de engellemiştir. Her iki patojene karşı da antibiyofilm aktivitesi olan GK-11 peptidinin hemolitik ve sitotoksik etkilerinin düşük olduğu tespit edilmiştir. C. elegans'a karşı ise toksik etkisi olmadığı ve enfeksiyon varlığında sağkalımı arttırdığı belirlenmiştir. Ayrıca, GK-11 peptidi C. elegans'da akt-1 geninin ekspresyon seviyesini düşürerek immünmodülatör etki göstermiştir. Sonuç olarak, yeni antibiyofilm peptit adayları belirlenmiş ve biyofilm kaynaklı enfeksiyonlarda kullanılabilecek potansiyelde oldukları ortaya koyulmuştur. Anahtar Kelimeler: Antibiyofilm peptit, C. elegans, İmmünomodülatör etki, Pleurocidin

Antimicrobial resistance poses a serious threat to global public health by making it difficult or impossible to treat infections. One of the most important causes of antimicrobial resistance is biofilms. Therefore, it is of great importance to combat biofilms and discover new antibiofilm agents. In this thesis, the characterization, antimicrobial and antibiofilm properties of GK-11 and LF-12 peptides derived from pleurocidin peptide and their immunomodulatory effect in Caenorhabditis elegans model organism were evaluated. In our results, GK-11 inhibited the growth of Staphylococcus aureus (ATCC 43300) at 64 µg/mL and Pseudomonas aeruginosa (PAO1) at 256 µg/mL. Biofilm formation was inhibited at 32 µg/mL and 16 µg/mL, respectively. LF-12 inhibited the growth of S. aureus and P. aeruginosa at 256 µg/mL and biofilm formation in S. aureus at 8 µg/mL. The hemolytic and cytotoxic effects of GK-11 peptide, which has antibiofilm activity against both pathogens, were found to be low. It was determined that it had no toxic effect against C. elegans and increased survival in the presence of infection. In addition, GK-11 peptide showed immunomodulatory effect by decreasing the expression level of akt-1 gene in C. elegans. In conclusion, new antibiofilm peptide candidates were identified and their potential for use in biofilminduced infections was demonstrated. Keywords: Antibiofilm peptide, C. elegans, Immunomodulatory effect, Pleurocidin