Bakteriyofajların sığırlarda metritise sebep olan Escherichia coli, Trueperella pyogenes suşlarına ve bu bakterilerin biyofilm tabakalarına karşı in vitro ve in vivo etkinliklerinin araştırılması

---

Kara U., Şahin M., Gülmez Sağlam A., Kaçar C., Kaya S., Çelik E., et al.

TÜBİTAK Projesi, 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı, 2024 - 2028

• Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
• Destek Programı: 1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı
• Başlama Tarihi: Ekim 2024
• Bitiş Tarihi: Mart 2028

Proje Özeti

Uterus sağlığı, sığır yetiştiriciliğinin devamlılığı, süt verimi ve hayvan refahını etkileyen en önemli parametredir. Metritis sığırların uterus ana olarak bakteriyel etkenlerin sebep olduğu doğum sonrası genişlemiş uterus, kötü kokulu akıntı veya purulent, mukopurulent akıntı ile karakterize hastalıktır. Metritise pek çok bakteri sebep olmasına rağmen Escherichia coli ve Trueperella pyogenes uterusu diğer mikroorganizmalar için hazırlayıcı olarak etki göstermektedir.

Planlanan bu çalışmada metritise sebep olan E. coli ve T. pyogenes suşlarına ve biyofilmleri üzerine etkili bakteriyofaj prototip ürünü geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu amaçla

·         İzole edilen E. coli ve T. pyogenes suşlarının moleküler tanımlanması ile bazı virulens genleri ve E. coli suşlarının O ve H serotiplerinin tespiti,

·         Metritis kaynaklı E. coli ve T. pyogenes etkenlerine karşı bakteriyofaj izolasyonu,

·         Bakterilerin çeşitli dış yapıları, O ve H antijenlerinin tespit edilmesi ile fajların olası reseptörleri belirlenerek faj-bakteri etkileşiminin belirlenmesi,   

·         İzole edilen bakteriyofajlar bakterisidal etkisine ek olarak biyofilm yıkımlama yeteneğinin araştırılması,

·         Fajların tedavide kullanıma uygunluğu konak spektrumu, biyolojik aktivite testleri ve tüm genom sekansı ile belirlenmesi,

·         Tedaviye uygun olan fajları CsCl₂-ultrasantrifüj metodu ile saflaştırılarak, endotoksin ölçümü yapılması,

·         Saflaştırılan fajlar Galleria mellonella larvalarında in vivo etkinliği ve güvenirliliğinin araştırılması,

·         Etkinliği tespit edilen faj preperatı sığırlar üzerinde denenerek etkisi biyokimyasal ve klinik verilerle tespiti sağlanması hedeflenmektedir.

Planlanan bu projede bulunan özgün değerler aşağıda ki gibi sıralanabilir:

·         Metritise karşı geliştirilecek olan faj preperatının olması

·         Geliştirilecek faj preperatında E. coli ve T. pyogenes’e etkili faj izolasyonu yapılacak olması

·         Daha önce yapılan çalışmalardan farklı olarak faj preperatında antibiyofilm etkinliğinin olması

·         Hayvanlarda kullanım uygun olduğu belirlenen bakteriyofaj preperatı in vivo koşullarda etkinliği denenecektir.

Planlana bu çalışma 36 ay süre ve yedi (7) iş paketinden oluşmaktadır. Çalışmada 4 mikrobiyolog, 4 doğum ve jinekoloji uzmanı, bir doktora ve iki lisans bursiyeri çalışmalarda görev alacaktır. İş paketleri temel olarak üçe ayrılmaktadır. İlk öncelikle numune toplanması, E. coli izolasyonu ve moleküler yöntemlerle tanımlanması yer almaktadır. Bu aşama iki iş paketi ile yapılacaktır. Suşların tanımlanması sonunda üç iş paketi dahilinde faj izolasyonu, biyolojik, moleküler yöntemlerle tanımlama, biyofilm yıkımlama yeteneğinin ölçülmesi ve faj saflaştırma işlemi gerçekleştirilecektir. Projede üçüncü aşama olan in vivo etkinlik araştırılmasında Galleria mellonella larvaları ve ineklerde gerçekleştirilecek uygulama ile fajların güvenirliliği ve etkinliği belirlenecektir.

Planlanan çalışma 11. Kalkınma planında yer alan “Sığırlarda üremeye bağlı kayıpların azaltılması” planı çerçevesinde etki ve sığırlarda en çok antibiyotik kullanılan hastalık olan metritis için Yeşil Mutabakat kapsamında “antimikrobiyallerin kullanımının azaltılması” öncelikli alan ilkesine uygun olarak faj preperatı geliştirme çalışmalarının ilk basamağı gerçekleştirilecektir. Proje başarılı olması halinde ticari ürüne dönüşebilecek potansiyele sahiptir.