Kurkumin, Timpanostomi Tüpleri Yüzeyinde Pseudomonas aeruginosa Biyofi lminin Oluşmasına Engel Olabilir mi?

Abstract

Timpanostomi tüpü konulduktan sonra gelişen otorelerden, en çok tüp yüzeyinde oluşan bakteriyel biyofi lm sorumlu tutulmaktadır. Bu durumun önlenebilmesi için çok değişik yöntemler denenmiş ve bu yöntemlerin bazılarıyla da değişen oranlarda başarı elde edilebilmiştir. Ancak yöntemlerin hiçbiri biyofi lm oluşumunu tamamen önleyememiştir. Son zamanlarda yapılan bazı çalışmalarda, Curcuma longa (zerdeçal)'nın fenolik formu olan kurkuminin Pseudomonas aeruginosa'nın virülans faktörlerini etkilediğine dikkat çekilmiştir. Bu çalışmanın amacı, kurkuminin, in vitro ortamda, silikon timpanostomi tüplerinin yüzeyinde P.aeruginosa biyofi lminin oluşumuna engel olup olmadığının araştırılmasıdır. Bu amaçla, azalan konsantrasyonlarda kurkumin içeren kuyucuklar içerisinde 48 saatlik bir inkübasyonu takiben, timpanostomi tüpleri yüzeyinde oluşan P.aeruginosa biyofi lminin kalitatif ve kantitatif analizleri yapılmıştır. Kalitatif analiz için, tüpler çevresel taramalı elektron mikroskobu ile incelenerek biyofi lm varlığı açısından değerlendirilmiştir. Kantitatif analiz için, öncelikle tüp yüzeyinde tutunmuş olan bakteriler vorteksleme ve sonikasyon işlemleri kullanılarak tüp yüzeylerinden ayrıştırılmış; elde edilen bakteri solüsyonlarının seri (10'un katları olacak şekilde) dilüsyonları yapılmıştır. Seri dilüsyonlardan kalibre özeler kullanılarak koyun kanlı agarlara sayım plağı şeklinde ekim yapılmış ve 24 saatlik inkübasyon sonrasında kültürler değerlendirilerek sayım sonuçları koloni oluşturan birim (CFU)/mL olarak kaydedilmiştir. Çevresel taramalı elektron mikroskobu görüntüleri 100 ?g/mL'lik kurkumin konsantrasyonun biyofi lm oluşumunu önleyebildiğini ortaya koymuştur. Daha düşük konsantrasyonlarda, kurkuminin biyofi lm oluşumunu azalttığı, ancak tamamen önleyemediği görülmüştür. Kantitatif analiz sonuçları da, kuyucuklardaki kurkumin konsantrasyonu azaldıkça, CFU/mL değerlerinde anlamlı bir artış olduğunu göstermiştir. 100 ?g/mL ve 12.5 ?g/mL gruplarındaki CFU/mL değerleri sırasıyla, 35 ± 7.07 ve 650 ± 494 olarak tespit edilmiştir. Kurkuminin in vitro ortamda, minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerlerinden daha düşük konsantrasyonlarda timpanostomi tüplerinin yüzeyinde P.aeruginosa biyofi lminin oluşumunu engellediği saptanmıştır. Çalışmamızın bulguları, kurkuminin lokal olarak uygulanmasının, timpanostomi tüpü konulması sonrası süpüratif otitis media gelişimine engel olabileceğini, tüpün lümeninin açık kalmasını sağlayabileceğini ve tedavi başarısızlık oranlarını azaltabileceğini düşündürmektedir. Sonuç olarak, kurkuminin in vitro koşullarda saptadığımız P.aeruginosa'nın biyofi lm oluşumunu önleyici etkisinin in vivo çalışmalarla da desteklenmesi gerektiği kanısına varılmıştır

Formation of bacterial biofi lm on the surface of tympanostomy tubes are held responsible in the pathogenesis of post-tympanostomy tube otorrhea. To prevent the formation of biofi lm, various methods were employed and varying degrees of success have been achieved. In some recent studies curcumin, which is the fenolic form of Curcuma longa (turmeric), has been pointed out to have inhibitory effects on virulence factors of Pseudomonas aeruginosa. The aim of this study was to investigate whether the administration of curcumin is able to prevent the formation of P.aeruginosa biofi lm on the surface of silicone tympanostomy tubes in vitro conditions. For this purpose, qualitative and quantitative analysis of P.aeruginosa biofi lm created on the surface of the tympanostomy tubes were performed following a period of 48 hours incubation in microplate wells that contained decreasing concentrations of curcumin. For qualitative analysis, specimens were evaluated with an environmental scanning electron microscope for the existence of biofi lm. For the quantitative analysis, bacteria attached to the tube surface was detached using a combination of vortexing and sonication. Following serial dilutions, the obtained solution was then inoculated on the sheep blood agar plates using calibrated loop, incubated for 24 hours and the colony forming unit (CFU) per mL were recorded. Environmental scanning electron microscope analysis revealed that 100 ?g/mL of curcumin could prevent formation of the biofi lm. Lower concentrations of curcumin could not prevent the biofi lm formation. Qualitative analysis also revealed that when the concentrations of curcumin in the wells were decreased, the number of CFU/mL was increased signifi cantly. Mean number of CFU in 100 ?g/mL and 12.5 ?g/mL groups were 35 ± 7.07 and 650 ± 494, respectively. Curcumin could prevent formation of P.aeruginosa biofi lm on the surface of tympanostomy tubes in vitro with concentrations lower than the MIC value. The results of the present study show that local administration of curcumin may prevent suppurative otitis media following tympanostomy tube insertion, keep the patency of the tube and decrease the rate of treatment failure. In vivo studies are needed to support the in vitro anti-biofi lm action of curcumin on tympanostomy tubes