Aptamer tabanlı teikoplanin yüklü polilaktik – ko glikolik asit nanopartiküllerin staphylococcus aureus üzerine in vitro etkisi

Abstract

Bu tez çalışmasında; antibiyotik – mikroorganizma etkileşimini sınırlamak ve antibiyotik dozundaki kaybın önlenmesi amacıyla aptamer konjuge PLGA nanopartiküler sistem kullanıldı. Teikoplanin antibiyotigi ikili emülsiyon (su/yağ/su) çözücü buharlaştırma metodu kullanılarak PLGA nanoperiküllerine yüklendi ve PLGA nanopartikülleri (BOS) ve teikoplanin (TP) yüklü PLGA nanopartikülleri (FT) sentezlendi. BOS ve FT’ye ait yapılan 3 tekrarlı partikül boyutu ve zeta potansiyel ölçümü analizi sonuçlarına göre BOS için, partikül boyutu 228 ± 1,484 nm olarak ölçülmüşken, FT için 226 ± 5,568 nm ölçüldü. Nanopartiküllerin enkapsülasyon verimi (EV) %98, etken madde reaksiyon verimi (RV) %69 ve etken madde yükleme verimi (YV) %7 olarak ölçüldü. BET analizine göre, BOS ve FT için, BET yüzey alanı 7.9798 m² /g ve 10.0573 m² /g, Por hacmi < 1.269 nm : 0.0000 cm² /g ve < 1.269 nm : 0.0000 cm² /g, Por alanı > 216.632 nm : 0.000 cm² /g ve > 117.233 nm : 0.000 cm² /g olarak ölçüldü. Nanopartiküllerin yüzey topografyasını görüntülemek için yapılan SEM ve AFM analizine göre, sentezlenen nanopartiküllerin nano boyutlu, dar bir aralıkta boyut dagılımına sahip, pürüzsüz – küresel şekilde oldukları saptandı. PLGA nanopartiküllerinin yüzeyi S.aureus bakterisine özgün olan aptamer ile konjuge edildi. Konjugasyonun doğru şekilde olduğunu saptamak için FT-IR analizi yapıldı. FT-IR çalışmasında, NHS/EDC baglayıcısının PLGA yüzeyine bağlandığı N-H bükülme titreşimi (1640-1550 cm−1) ile gösterildi. Karakterize PLGA nanopartiküller elde edildikten sonra, antibiyotiğin ne kadar sürede salındığını öğrenmek için kontrollü salım çalışması gerçekleştirildi. Deney 20 gün olarak gerçekleştirildi. Yapılan kontrollü salım çalışmasında, PLGA’ nın ilk 1 saat içinde enkapsüle ettiği teikoplaninin %55’ini, 20. gün sonunda %80’ini ortama bıraktığı belirlendi. Elde edilen teikoplanin yüklü aptamer konjuge nanopartiküllerin etkinliklerini incelemek için S. aureus (ATCC 29213), S.aureus (ATCC 25923), kan kültüründen izole edilen metisiline dirençli S.aureus (MRSA) klinik suşu (EGE-KK-13), kan kültüründen izole edilen metisiline dirençli S.aureus (MRSA) klinik suşu (EGE-KK-95), S. aureus subsp. aureus (ATCC 43300), S. epidermidis (ATCC 12228), E. coli (ATCC 25922), P. aeruginosa (ATCC 27853) ve S. enterica subsp. Enterica serovar Typhimurium (ATCC 14028) referans suşları kullanıldı. Antimikrobiyal test olan Buyyon Dilüsyon (Brot Dilüsyon) testi uygulanarak, boş PLGA, saf teikoplanin , PLGA yüklü teikoplanin ve teikoplanin yüklü aptamer konjuge PLGA nanopartiküllerin referans suşlar üzerindeki etkinlikleri incelendi. Saf teikoplanine karşı aptamer konjuge teikoplanin yüklü PLGA’nın uygulandıgı referans suşlarda, M˙IK degerlerinin S. aureus (ATCC 29213), S.aureus (ATCC 25923) ve S.aureus (ATCC 43300) suşlarında 32 kat, kan kültüründen izole edilen metisiline dirençli S.aureus (MRSA) klinik suşunda (EGE-KK-13), kan kültüründen izole edilen metisiline dirençli S.aureus (MRSA) klinik suşunda (EGE-KK-95) 64 kat daha düşük olduğu görüldü. Saf teikoplanin antibiyotiğin S.aureus ve S.epidermidis bakterilerini inhibe ettikleri bilinmektedir. Bu sebeple, antibiyotik – mikroorganizma etkileşimini sınırlamak adına S.aureus aptameri kullanıldı. Amaç, S.aureus aptamerinin diger bakterilerle etkileşime girmeyerek antibiyotiğin ortama salımını engellemesidir. Karakterizasyonu gerçekleştirilen teikoplanin yüklü aptamer konjuge PLGA nanopartikülleri hem S.aureus hem de S.epidermidis bakterilerine verildi. S.aureus spesifik aptamer kullanıldığı için aptamerin ˘ S.epidermidis’e bağlanmadığı ve teikoplanin salımına izin vermediği gözlemlendi. Bunun sonucunda da ˘ S.epidermidis suşunda inhibisyon görülmedi. Elde edilen sonuçlar hedefe yönelik ilaç çalışmaları için umut vaat etmektedir. Bu yüzden bu alanda daha fazla çalışmaya ihtiyaç vardır.