Amaç: Son yıllarda halk sağlığını tehdit eden ve enfeksiyonların tedavisinde yaşanan zorlukların en büyük ve en önemli nedenleri arasında antimikrobiyal direnç gelmektedir. Dünya Sağlık Örgütü tarafından listelenen öncelikli patojenlerden biri de karbapenemlere dirençli Enterobacterales (ör: Klebsiella pneumoniae)’dir. Antimikrobiyal peptitler, geniş spektrumlu antibakteriyel özellikleri ve direnç gelişiminin zor olması nedeniyle antibiyotiklere alternatif olarak kabul edilmektedirler. Bu çalışmada, farklı bakteriler üzerinde antimikrobiyal etkisi bilinen NET1 ve NET3 peptidinin karbapenem dirençli ve duyarlı K. pneumoniae kontrol suşları üzerindeki antimikrobiyal etkisini araştırdık. Yöntemler: NET1 ve NET3 peptitleri tarafımızca sentezlenip saflaştırılmıştır. Peptitlerin karbapenem dirençli ve duyarlı K. pneumoniae’ye karşı in vitro antibakteriyel aktivitesi minimum inhibitör konsantranyon testi ve minimum bakterisidal konsantrasyon testi ile gösterilmiştir. Ayrıca peptitlerin karbapenem dirençli K. pneumoniae hücresi üzerindeki etki mekanizması taramalı elektron mikroskobu ile araştırılmıştır. Bulgular: NET1 peptidinin minimum inhibitör konsantrasyon ve minimum bakterisidal konsantrasyon sonucu karbapenem dirençli K. pneumoniae için 4 μg/ml, NET3 peptidinin 2 μg/ml’dir. Taramalı elektron mikroskobunda yapılan görüntülemede, NET3 peptidinin, karbapenem dirençli K. pneumoniae hücre zarına zarar vererek ve dış zarın geçirgenliğini bozarak antibakteriyel etki gösterdiği ortaya konmuştur. Sonuç: Sonuçlarımız değerlendirildiğinde, NET1 ve NET3 peptidinin karbapenem dirençli K. pneumoniae enfeksiyonunun tedavisi için kullanılabilecek yeni nesil geniş spektrumlu antibiyotik adayı olma potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir.
Purpose: In recent years, antimicrobial resistance is one of the biggest and most important reasons for the difficulties in treating infections and threatening public health. One of the priority pathogens listed by the World Health Organization is carbapenem resistant Enterobacterales (Klebsiella pneumoniae). Antimicrobial peptides are considered as alternatives to antibiotics due to their broad-spectrum antibacterial properties and the difficulty of developing resistance. In this study, we investigated the antimicrobial effects of NET1 and NET3 peptides, which are known to have antimicrobial effects on different bacteria, on carbapenem-resistant and -susceptible K. pneumoniae control strains. Methods: NET1 and NET3 peptides were synthesized and purified. In vitro antibacterial activity of the peptides against carbapenem-resistant and susceptible K. pneumoniae was demonstrated by minimum inhibitory concentration test and minimum bactericidal concentration test. In addition, the mechanism of action of the peptides on carbapenem-resistant K. pneumoniae cells was investigated by scanning electron microscopy. Results: The minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration results of NET1 peptide are 4 µg/ml for carbapenem-resistant K. pneumoniae and 2 µg/ml for NET3 peptide. Scanning electron microscope imaging has shown that NET3 peptide exhibits antibacterial activity by damaging the carbapenem-resistant K. pneumoniae cell membrane and disrupting the permeability of the outer membrane. Conclusion: When our results are evaluated, we show that NET1 and NET3 peptide has the potential to be a new generation broad-spectrum antibiotic candidate that can be used for the treatment of carbapenem-resistant K. pneumoniae infection.
