Akademik Veri Yönetim Sistemi
Akkoç T., Aksu M. B. (Yürütücü)
Türkiye Sağlık Enstitüleri Başkanlığı (TÜSEB) Araştırma Projesi, 2023 - 2025
Antibiyotiklere karşı gelişen direnç, insanlar, hayvanlar ve çevresel faktörlerle ilintili dünya çapında bir sağlık problemidir. Antibiyotiklere dirençli organizmalarla gelişen enfeksiyonlar her yıl 700.000 ölüme neden olmakta ve giderek artan bu probleme karşı bir önlem alınmazsa 2050 yılına ulaşıldığında her yıl 10 milyon insanın ölümüne ve 100 trilyon USD ekonomik kayba neden olacağı tahmin edilmektedir (1,2). Antibiyotik direncinin gelişimindeki en temel faktör, antibiyotiklerin doğru kullanılmaması olarak belirlenmiştir, bu durum hem gelişmekte olan ülkelerde hem de gelişmiş olan ülkelerde ciddi tıbbi ve ekonomik sorunlar oluşturmaktadır. Antibiyotikler sadece tıpta değil, tarım ve veterinerlikte de yaygın kullanıldığından, antibiyotik direnci tarım ve veterinerlikte kullanılan ilaçların etkisiyle de gelişebilmektedir. Son 20 yılda geliştirilen yeni antibiyotiklerin sayısı giderek azalmış, kullanıma giren antibiyotiklere karşı mikroorganizmalarda hızlı bir direnç gelişimi olduğu gözlenmiştir. Bu nedenle, Dünya Sağlık Örgütü, Amerikan Gıda ve İlaç dairesi (FDA) ve bilim dünyası, antibiyotik direncine karşı yeni antimikrobiyal stratejilerin geliştirilmesi çağrısında bulunmuştur (3,4). Bu konuda önde gelen araştırma alanları arasında nanoteknolojiler, bakteriyofajlar, bakteriyosinler, virülans baskılayıcıları, RNA terapötikler ve konak immün sistemi modülatörleri yer almaktadır (5).
Son yıllarda ciddi enfeksiyonların tedavisine yönelik yenilikçi yaklaşımlar arasında kök hücre uygulamaları da yer almaya başlamıştır. İnsan mezenkimal kök hücreleri (stromal hücreler; MKH), kendi kendini yenileyebilen, rejeneratif tıp ve doku mühendisliği açısından yüksek potansiyele sahip hücrelerdir. MKH, kemik iliği, yağ dokusu, diş pulpası, göbek kordonu ve plasenta gibi dokularda stroma içinde bulunur. MKH’lerin in vitro ve in vivo olarak kanıtlanmış biyolojik ve rejeneratif etkileri bulunmakla birlikte tedavideki etki yolakları halâ araştırılmaktadır. MKH’lerin etkilerini büyüme faktörleri, sitokinler ve kemokinler gibi küçük moleküllerin salgılanmasıyla parakrin yolla gösterdikleri yaygın olarak kabul görmektedir. MKH tedavisinin ümit verici klinik sonuçlarına karşın, başlangıçta MKH uygulamalarının antimikrobiyal bağışıklığı baskılayabileceği ve artan enfeksiyon riskine neden olabileceğine dair endişeler bulunmaktaydı. Öte yandan, mevcut veriler MKH'lerin dolaylı ve doğrudan mekanizmalarla güçlü bir antimikrobiyal etki sağladıklarını ortaya koymuştur [6,7]. Dolaylı etki olarak patojenlere karşı doğal bağışıklık yanıtında rol alan pro-inflamatuar ve anti-inflamatuar faktörlerin regülasyonu, fagositlerin aktivitesinin artırılması; doğrudan etki olarak ise antimikrobiyal peptitlerin ve proteinlerin (AMP'ler) salgılanması sayılabilir. Çeşitli çalışmalarda, MKH’lerin sepsis, kistik fibroz ve pnömoni gibi tablolarda bakteri yükünü azaltıcı etkinliği gösterilmiştir. Sepsis ile ilişkili preklinik hayvan çalışmalarında, MKH’lerin inflamasyonu hafiflettiği ve yaşam süresinde iyileşme sağladığı gösterilmiştir [8].
Bu bilgiler ışığı altında önerdiğimiz projede, özellikle hastanede yatan hastalarda gelişen bakteriyemi, ventilatör ilişkili pnömoni, idrar yolu enfeksiyonları, menenjit, septisemi gibi klinik tablolara neden olan antibiyotik dirençli bakterilerle gelişen ve mortaliteyi yüksek derecede arttıran enfeksiyonların tedavisine yönelik, antibakteriyel etkinlik kazandırılmış adipoz kaynaklı insan MKH’lerinin (ATCC hücre dizisi kullanılacaktır) geliştirilmesi hedeflenmiştir. Çalışmada elde edilecek MKH’lerin antibakteriyel etkinlik düzeyinin de araştırılması planlanmıştır. Bu amaca ulaşmak için MKH’ler, antibiyotik dirençli bakterilerin çeşitli fraksiyonları ile beraber inkübe edilerek uyarılacaktır. İnkübasyon sonrası MKH’lerde oluşabilecek etkilerin saptanmasına yönelik karakterizasyon (CD73, CD90, CD105 gibi MKH markerları) ve farklılaşma belirteçleri (adipojenik, kondrojenik) analiz edilecektir. Ayrıca, apoptoz/nekroz düzeyine (Annexin V/ 7AAD) bakılacaktır. MKH’ın antibakteriyel etkinlik analizi için, antibiyotik dirençli bakterileri farklı konsantrasyonda içeren (100, 300, 600 CFU/mL) sıvı besiyerinde a) ölü bakteri fraksiyonu ve bakteri lizatıyla direkt uyarılmış MKH’ların antibakteriyel etkinliği b) Uyarılmış MKH kültür üst sıvısı ile inkübe edilen naif MKH’lerin antibakteriyel etkinliği c) kontrol olarak uyarılmamış MKH’lerin antibakteriyel etkileri analiz edilecektir. Ayrıca antibiyotik dirençli bakteri fraksiyonlarıyla uyarılan MKH’lerin diğer hastane kaynaklı patojenler olan E.faecalis ve P.aeruginosa üzerindeki antibakteriyel etkileri de incelenecektir. Projede antibiyotiğe duyarlı (standart köken) ve antibiyotik dirençli S.aureus ve K.pneumoniae kökenleri kullanılacaktır [9].
Elde edilecek veriler, antibiyotiklere dirençli bakteriler ile enfekte bireylerde yönlendirilmiş MKH uygulamasının mortaliteyi azaltıcı etkisine yönelik bir ön çalışmanın sonuçları olacaktır. Bu şekilde, başta yoğun bakım ünitesi olmak üzere hastanede yatan hastaların tedavisi ve hastanede geçirdikleri sürenin azaltılması hedeflenmektedir.