Planktonik ve Biyofilmden-dagılmıs Hücrelerin Yüzeylere Adhezyon Kuvvetleri ve Hücre Yüzeyi Fizyokimyasal Özellikleri

Abstract

Biyofilm olusumu, planktonik bakterilerin bir yüzeye nano-ölçekte adhezyonuyla baslayan ve biyofilmin dagılmasıyla tamamlanan gelisimsel bir süreçtir. Biyofilmden-dagılmıs bakteriyel hücrelerin planktonik muadillerine kıyasla daha öldürücü özellik gösterip farklı fizyolojide olmaları, biyofilmden-dagılmıs bakterilerin olusturacagı yeni biyofilmlerle mücadelede farklı stratejilerin uygulanmasını gerekli kılmıstır. NO-donörü sodyum nitroprussid (SNP) kullanarak, c-di-GMP yolaklarının hedeflenmesi ve böylece biyofilm dagılımının saglanması biyofilmlerle mücadelede yaygın olarak kullanılan etkili bir stratejidir. Bu sebeple, projede farklı konsantrasyonlarda SNP ilavesiyle statik ve dinamik sistemlerde büyütülen biyofilmlerden dagılmıs Gram-negatif E. coli ve Gram-pozitif B. subtilis hücreleri ile planktonik muadillerinin su içinde silikon nitrat yüzeyine uyguladıkları adhezyon kuvvetleri atomik kuvvet mikroskobuyla (AFM) ölçülerek karsılastırılmıstır. Buna göre statik sistemde 5 ?M SNP ilavesiyle biyofilmden-dagılmıs E.coli ve B. subtilis hücrelerinin adhezyon kapasitelerinin planktonik hücrelerinkine benzer veya düsük oldugu bulunmustur. Ayrıca statik sistemde biyofilmden-dagılmıs E. coli hücrelerinin adhezyon kapasitelerinin ve yüzey heterojenliklerinin ilave edilen SNP konsantrasyonuna baglı oldugu, özellikle 0.5 ?M ve 2.5 mM (toksik) konsantrasyonlarda SNP kullanımının biyofilmden-dagılmıs hücrelerin moleküler adhezyonunda ve c-di-GMP miktarlarında önemli artıslara neden oldugu görülmüstür. Dinamik sistemde 5 ?M SNP ilavesiyle biyofilmden-dagılmıs E. coli hücrelerinin adhezyon kapasitelerinin planktonik hücrelerden daha yüksek oldugu ve bu durumun yüzey hidrofobisiteleriyle iliskili oldugu gözlenmistir. Dinamik sistemde 5 ?M SNP ile biyofilmdendagılmıs B. subtilis hücrelerinin adhezyon kapasiteleri, statik sistemde oldugu gibi, planktonik hücrelere kıyasla daha düsük bulunmustur. Tüm kosullarda hücrelerin adhezyon kapasiteleri ile içerdikleri c-di-GMP miktarları arasında pozitif iliski gözlenmis, bu durumun da SNP ilavesiyle açıga çıkan NO konsantrasyonuna ve ortam kosullarına baglı olarak degisen nitrosatif stres ve açlık stresine baglı olabilecegi düsünülmüstür. 5 ?M SNP ilavesiyle biyofilmlerden dagılan hücrelerin planktonik hücrelere kıyasla daha hidrofobik oldukları ve bakteriyel adhezyonu spesifik hidrojen bagı kuvvetlerinin domine ettigi bulunmustur. Projeden elde edilen sonuçların biyofilmlerle mücadelede daha etkili stratejilerin gelistirilmesine büyük katkı saglayacagı düsünülmektedir.