Nisinin antibakteriyel ve antiparaziter ilaçlar ile kombinasyonunun bakteri ve parazitlere karşı aktivitesinin değerlendirilmesi

Abstract

Bu çalışmada, nisin A’nın tek başına ve farklı antibakteriyel ve antiparaziter ilaçlar ile kombinasyon halinde çeşitli bakteri ve parazitler üzerindeki antimikrobiyal ve antiparaziter etkinliği araştırıldı. Çalışma kapsamında Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, Acinetobacter baumannii ve Klebsiella pneumoniae klinik bakteri kökenleri ile Leishmania tropica ve Trichomonas vaginalis parazitleri araştırıldı. Nisinin ve seçilen antimikrobiyal ajanların minimum inhibitör konsantrasyonları (MİK/IC₅₀) mikrodilüsyon yöntemi ile belirlendi; kombinasyon çalışmaları ise checkerboard yöntemi kullanılarak gerçekleştirildi ve sonuçlar Fraksiyonel İnhibitör Konsantrasyon İndeksi (FİKİ) üzerinden değerlendirildi. Elde edilen sonuçlara göre, nisin–tigesiklin kombinasyonu özellikle Enterococcus faecalis ve bazı Pseudomonas aeruginosa klinik kökenlerinde sinerjik etki gösterdi. Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae kökenlerinde çoğunlukla kısmi sinerji, Staphylococcus aureus kökenlerinde ise sınırlı düzeyde etkileşim gözlemlendi. Buna karşın Acinetobacter baumannii ve Enterococcus faecium kökenlerinde belirgin bir sinerji saptanmadı. Nisin–gentamisin kombinasyonu ise test edilen kökenlerin büyük çoğunluğunda sinerjik etki göstermedi, yalnızca bazı Pseudomonas aeruginosa kökenlerinde sinerjik etkileşim ve Klebsiella pneumoniae kökenlerinde ise kısmi sinerjik etkileşim belirlendi. Leishmania tropica üzerinde gerçekleştirilen çalışmalarda herhangi bir etki gözlenmedi. Buna karşın, Trichomonas vaginalis üzerinde yapılan değerlendirmelerde nisin ve metronidazolün tek başına etkinliklerinin zamana bağlı olarak arttığı ve 48 saatlik inkübasyon süresinde IC₅₀ ile MPK değerlerinin anlamlı şekilde düştüğü belirlendi. Ayrıca, T. vaginalis suşuna karşı nisin ve metronidazol kombinasyonunda sinerjik etkileşim gözlemlendi. Sonuç olarak, elde edilen veriler nisinin bazı antibiyotiklerle kombinasyon halinde belirli mikroorganizmalara karşı antibakteriyel etkinliği artırılabileceğini, ancak bu etkinin mikroorganizma türüne ve kullanılan antibiyotiğe bağlı olarak değişkenlik gösterdiğini ortaya koymuştur. Nisin, özellikle çoklu ilaç direncinin sorun oluşturduğu patojenlerde destekleyici bir ajan olarak potansiyel taşımakla birlikte, her kombinasyon için genelleştirilebilir bir sinerjik etki göstermemektedir. Bu nedenle, nisin temelli kombinasyonların klinik uygulamaya geçmeden önce mikroorganizma ve ilaç bazında ayrıntılı olarak değerlendirilmesi gerekmektedir.In this study, the antimicrobial and antiparasitic activities of nisin A, both alone and in combination with various antibacterial and antiparasitic agents, were investigated against different bacterial and parasitic species. Within the scope of the study, clinical bacterial isolates of Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium, Acinetobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae as well as the parasites Leishmania tropica and Trichomonas vaginalis, were examined. The minimum inhibitory concentrations (MIC/IC₅₀) of nisin and the selected antimicrobial agents were determined using the broth microdilution method. Combination studies were performed using the checkerboard assay, and the results were evaluated based on the Fractional Inhibitory Concentration Index (FICI). According to the results, the nisin–tigecycline combination exhibited synergistic activity, particularly against Enterococcus faecalis and some Pseudomonas aeruginosa clinical isolates. Partial synergistic effects were mostly observed in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates, whereas limited interaction was detected in Staphylococcus aureus isolates. In contrast, no significant synergy was observed in Acinetobacter baumannii and Enterococcus faecium isolates. The nisin–gentamicin combination did not demonstrate synergistic activity in the majority of the tested isolates; however, synergistic interactions were identified in some Pseudomonas aeruginosa isolates, and partial synergy was observed in Klebsiella pneumoniae isolates In studies conducted on Leishmania tropica, no observable effect was detected. In contrast, evaluations performed on Trichomonas vaginalis demonstrated that the individual activities of nisin and metronidazole increased in a time-dependent manner, with IC₅₀ and MPK values decreasing significantly after 48 hours of incubation. Moreover, a synergistic interaction was observed for the combination of nisin and metronidazole against the T. vaginalis strain. In conclusion, the findings indicate that the antibacterial activity of nisin can be enhanced against certain microorganisms when used in combination with specific antibiotics; however, this effect varies depending on the microorganism and the antibiotic employed. Although nisin holds potential as an adjunctive agent, particularly against pathogens where multidrug resistance poses a significant challenge, it does not exhibit a universally generalizable synergistic effect across all combinations. Therefore, nisin-based combinations should be thoroughly evaluated on a microorganism- and drug-specific basis before being translated into clinical practice.