Yıl: 2023 Cilt: 34 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 81 - 88 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.35864/evmd.1239732 İndeks Tarihi: 22-08-2023

Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi

Öz:
Çalışmada gökkuşağı alabalıklarından (Oncorhyncus mykiss) izole edilen 20 adet Yersinia ruckeri (Y. ruckeri) izolatının biyofilm oluşturma yeteneği ve bazı virulens faktörleri fenotipik olarak incelendi. İzolatların biyofilm oluşturma yeteneklerinin belirlenmesinde Kongo Red Agar (CRA), Modifiye Tüp Aderans (Christensen) ve Mikroplak yöntemleri kullanıldı. İzolatların hareket özelliği, hemolitik aktivitesi, lipaz aktivitesi ve proteaz aktivitesi fenotipik metotlar ile ortaya konuldu. CRA ve Christensen yöntemleri ile izolatlar biyofilm oluşturmazken mikroplak yönteminde izolatların büyük bir kısmının zayıf düzeyde biyofilm oluşturduğu saptandı. İzolatların 13’ünün hareketli ve lipaz aktivitesine sahip olduğu belirlenirken, 14 izolatın ise proteaz aktivitesine sahip olduğu belirlendi. Ek olarak izolatların tamamının non-hemolitik olduğu saptandı. Çalışma sonuçlarına göre sadece hareket ve lipaz aktivitesi arasında istatiksel olarak anlamlı, pozitif yönlü, güçlü bir korelasyon saptandı. Mikroorganizmaların patojenitesi virulens faktörleri ve biyofilm oluşumu ile bağlantılı bir süreçtir. Bu nedenle, sonuçlarımızın Y. ruckeri enfeksiyonlarının önlenmesi veya tedavi edilmesinde anti-biyofilm terapilerinin geliştirilmesi gibi yeni stratejilerin oluşturulmasına önemli katkılar sağlayacağını öngörüyoruz.
Anahtar Kelime: Akuakültür biyofilm oluşumu virulens faktörleri Yersinia ruckeri

Determination of biofilm formation and some virulence factors in Yersinia ruckeri isolates

Öz:
In the current study, biofilm forming ability and some virulence factors of 20 Yersinia ruckeri (Y. ruckeri) isolates obtained from rainbow trout (Oncorhyncus mykiss) were examined phenotypically. The Congo Red Agar (CRA), Modified Tube Aderans (Christensen) and Microplate methods were used to determine the biofilm forming ability of these isolates. The motility characteristics, hemolytic activity, lipase activity and protease activity of the isolates were determined by phenotypic tests. It was determined that the majority of the isolates produced a weak biofilm when examined using the microplate method, despite the fact that isolates did not produce biofilms when evaluated using the CRA and Christensen methods. While 14 isolates were discovered to have protease activity, 13 of the isolates were determined to be motile and to have lipase activity. All of the isolates were also determined to be nonhemolytic. According to the study’s results, a statistically significant, positive and strong correlation was found only between motility and lipase activity. The pathogenicity of microorganisms is associated with virulence factors and biofilm formation. Hence, we envisage that our results will significantly contribute to the establishment of novel techniques such as the development of anti-biofilm therapies for prevention or treatment of Y. ruckeri infections. We envisage that our results will significantly contribute to the development of new photonic and light sensing devices.
Anahtar Kelime: Aquaculture biofilm formation virulence factors Yersinia ruckeri

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Akışoğlu Ö, Engin D, Sarıçam S, Müştak HK, Şener B, ve Hasçe- lik G. (2019). Kistik fibrozisli ve kistik fibrozisi olmayan hasta grubunda Burkholderia türlerinin multilokus sekans analizi, biyofilm oluşturma, antibiyotik duyarlılık ve sinerji testleri. Mikrobiyol Bul. 53(1), 22-36.
  • Altun S, Onuk EE, Çiftci A, Duman M, & Büyükekiz AG. (2013). Determination of phenotypic, serotypic and genetic diversity and antibiotyping of Yersinia ruckeri isolated from rainbow trout. Kafkas Unıv Vet Fak Derg. 19 (2): 225-232. (2013)
  • Altinok I, Capkin E, & Boran H. (2016). Comparison of molecu- lar and biochemical heterogeneity of Yersinia ruckeri strains isolated from Turkey and the USA. Aquaculture. 450, 80-88.
  • Arias CR, Olivares-Fuster O, Hayden K, Shoemaker CA, Grizzle JM, & Klesius PH. (2007). First report of Yersinia ruckeri biotype 2 in the USA. J Aquat Anim Health. 19(1), 35-40.
  • Atshan SS, Shamsudin MN, Thian Lung LT, Sekawi Z, Ghazna- vi-Rad E, & Pei Pei C. (2012). Comparative characterisation of genotypically different clones of MRSA in the production of biofilms. J Biomed Biotechnol. 2012.
  • Banu A, Kabbin J, Anand M. (2011). Extraintestinal infections due to Escherichia coli: an emerging issue. J Clin Diag Res. 5:486–90.
  • Bell, M. (2001). Biofilms: a clinical perspective. Curr Infect Dis Rep. 3: 483–486.
  • Busch RA, & Lingg AJ. (1975). Establishment of an asymptomatic carrier state infection of enteric redmouth disease in rainbow trout (Salmo gairdneri). J Fish Res Board Can. 32(12), 2429- 2432.
  • Cai W, & Arias CR. (2017). Biofilm formation on aquacultu- re substrates by selected bacterial fish pathogens. J Aquat Anim. 29(2), 95-104.
  • Calvez S, Gantelet H, Blanc G, Douet DG, & Daniel P. (2014). Yersi- nia ruckeri biotypes 1 and 2 in France: presence and antibio- tic susceptibility. Dis Aquat Org. 109(2), 117-126.
  • Chenia HY, & Duma S. (2017). Characterization of virulence, cell surface characteristics and biofilm-forming ability of Aero- monas spp. isolates from fish and sea water. J Fish Dis. 40(3), 339-350.
  • Christensen GD, Simpson WA, Younger JJ, Baddour LM., Barrett FF, Melton DM, & Beachey EH. (1985). Adherence of coagu- lase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices. J Clin Microbiol. 22(6), 996-1006.
  • Ciftci A, Findik A, Onuk EE, & Savasan S. (2009). Detection of methicillin resistance and slime factor production of Stap- hylococcus aureus in bovine mastitis. Braz J Microbiol. 40, 254-261.
  • Costerton J, Stewart P & Greenberg E. (1999). Bacterial biofilms: a common cause of persistent infections. Science. 284(5418), 1318-1322.
  • Coquet L, Cosette P, Junter GA, Beucher E, Saiter JM, Jouenne T. (2002a). Adhesion of Yersinia ruckeri to fish farm materials: influence of cell and material surface properties. Colloids Surf B:Biointerfaces. 26(4), 373–378.
  • Coquet L, Cosette P, Quillet L, Petit F, Junter G, Jouenne T. (2002b). Occurrence and phenotypic characterization of Yersinia ruc- keri strains with biofilm-forming capacity in a rainbow trout farm. Appl Environ Microbiol. 68(2), 470–475.
  • Çagırgan H, Yüreklitürk O. First isolation of Yersinia ruckeri from rainbow trout in Turkey. Fifth International Conference, Dise- ase of Fish and Shellfish Book of Abstracts 1991;131.
  • Duman M, Altun S, Cengiz M, Saticioglu IB, Buyukekiz AG, & Sa- hinturk P. (2017). Genotyping and antimicrobial resistance genes of Yersinia ruckeri isolates from rainbow trout farms. Dis Aquat Org. 125(1), 31-44.
  • Filik F & Kubilay A. (2019a). Bazı bakteriyel balık patojenlerinde biyofilm oluşumunun farklı in vitro metodlarla tespiti. Acta Aquat Turc. 15(3), 378-390.
  • Filik N & Kubilay A. (2019b). Yersinia ruckeri suşlarında çevreyi algılama sistemi ve yönetimindeki virülens faktörlerinin araş- tırılması. Acta Aquat Turc. 15(3), 391-403.
  • Fouz B, Zarza C, & Amaro C. (2006). First description of non-moti- le Yersinia ruckeri serovar I strains causing disease in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), cultured in Spain. J Fish Dis. 29(6), 339-346.
  • Gajdács M, Baráth Z, Kárpáti K, Szabó D, Usai D, Zanetti S, & Do- nadu MG. (2021). No correlation between biofilm formation, virulence factors, and antibiotic resistance in Pseudomonas aeruginosa: results from a laboratory-based in vitro study. Antibiotics. 10(9), 1134.
  • Guijarro J A, García-Torrico AI, Cascales D, & Méndez J. (2018). The infection process of Yersinia ruckeri: reviewing the pieces of the Jigsaw puzzle. Front Cell Infect Microbiol. 8, 218.
  • Hassan A, Usman J, Kaleem F, Omair M, Khalid A, & Iqbal M. (2011). Evaluation of different detection methods of biofilm formation in the clinical isolates. Braz J Infect Dis. 15, 305- 311.
  • Horne MT, Barnes AC. (1999). Enteric Red Mouth Diseases (Yer- sinia ruckeri) In: Fish Diseases and Disorders Volume 3. Viral, Bacterial and Fungal Infections. Ed.: P.T.K. Woo, D.W. Bruno, CAB International, New York, USA. p.455-479.
  • Igbinosa IH, Beshiru A, Odjadjare EE, Ateba CN, & Igbinosa EO. (2017). Pathogenic potentials of Aeromonas species isolated from aquaculture and abattoir environments. Microb Pathog. 107, 185-192.
  • Kumar D, Kumar L, Nagar S, Raina C, Parshad R, & Gupta VK. (2012). Screening, isolation and production of lipase/esterase producing Bacillus sp. strain DVL2 and its potential evaluati- on in esterification and resolution reactions. Arch Appl Sci Res. 4(4), 1763-1770.
  • Kumar G, Menanteau-Ledouble S, Saleh M, & El-Matbouli M. (2015). Yersinia ruckeri, the causative agent of enteric red- mouth disease in fish. Vet Res. 46(1), 1-10.
  • Lavender HF, Jagnow JR, Clegg S. (2004). Biofilm formation in vit- ro and virulence in vivo of mutants of Klebsiella pneumoniae. Infect Immun. 72: 4888–4890.
  • Marma CC, Ahmed S, Akhter F, Keya SA, Ullah P, & Barua S. (2022). Detection of Biofilm Producing Uropathogenic Bacteria and Their Antibiotic Sensitivity Pattern. Sch J App Med Sci. 8, 1244-1251.
  • Mohamed A, Rajaa AM, Khalid Z, Fouad M, & Naima R. (2016). Comparison of three methods for the detection of biofilm formation by clinical isolates of Staphylococcus aureus isola- ted in Casablanca. Int J Sci Res. 5(10), 1156-9.
  • Moreau E, Thomas T, Brevet M, Thorin C, Fournel C, & Calvez S. (2019). Mutations involved in the emergence of Yersinia ruckeri biotype 2 in France. Transbound Emerg Dis. 66(3), 1387-1394.
  • Onuk EE, Çiftçi A, Fındık A, Çiftçi G, Altun S, Balta F, Özer S & Ço- ban AY. (2011). Phenotypic and molecular characterization of Yersinia ruckeri isolates from Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum, 1792) in Turkey. Berl Munch Tierarztl Won- chenschr. 124 (7-8): 320-328.
  • Öztürk RÇ, & Altınok İ. (2014). Bacterial and viral fish diseases in Turkey. Turkish J Fish Aquat Sci. 14(1).
  • Pajdak-Czaus J, Platt-Samoraj A, Szweda W, Siwicki AK, & Tere- ch-Majewska E. (2019). Yersinia ruckeri-A threat not only to rainbow trout. Aquac Res. 50(11), 3083-3096.
  • Rather MA, Gupta K, Bardhan P, Borah M, Sarkar A, Eldiehy KS, ... & Mandal M. (2021). Microbial biofilm: A matter of grave concern for human health and food industry. J Basic Micro- biol. 61(5), 380-395.
  • Ríos-Castillo AG, Thompson KD, Adams A, Marín de Mateo M, & Rodríguez-Jerez, JJ. (2018). Biofilm formation of Flavobacteri- um psychrophilum on various substrates. Aquac Res. 49(12), 3830-3837.
  • Romalde JL, & Toranzo AE. (1993). Pathological activities of Yer- sinia ruckeri, the enteric redmouth (ERM) bacterium. FEMS Microbiol Lett. 112(3), 291-299.
  • Romalde JL, Magarinos B, Barja JL, & Toranzo AE. (1993). Antige- nic and molecular characterization of Yersinia ruckeri propo- sal for a new intraspecies classification. Syst Appl Microbiol. 16(3), 411-419.
  • Saffari F, Dalfardi MS., Mansouri S, & Ahmadrajabi R. (2017). Sur- vey for correlation between biofilm formation and virulence determinants in a collection of pathogenic and fecal Ente- rococcus faecalis isolates. Infect Chemother. 49(3), 176-183.
  • Satpathy S, Sen SK, Pattanaik S, & Raut S. (2016). Review on ba- cterial biofilm: an universal cause of contamination. Biocatal Agric Biotechnol. 7, 56-66.
  • Soto E, Coleman D, Yazdi Z, Purcell SL, Camus A, & Fast MD. (2021). Analysis of the white sturgeon (Acipenser transmon- tanus) immune response during immunostimulation and Veronaea botryosa infection. Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics. 40, 100879.
  • Stepanović S, Vuković D, Hola V, Bonaventura GD, Djukić S, Ćir- ković I, & Ruzicka F. (2007). Quantification of biofilm in mic- rotiter plates: overview of testing conditions and practical recommendations for assessment of biofilm production by staphylococci. APMIS. 115(8), 891-899.
  • Temel A, & Eraç B. (2018). Bakteriyel biyofilmler: Saptama yön- temleri ve antibiyotik direncindeki rolü. Turk Mikrobiyol Ce- miy Derg. 48(1), 1-13.
  • Tinsley JW, Lyndon AR, & Austin B. (2011). Antigenic and cross- protection studies of biotype 1 and biotype 2 isolates of Yer- sinia ruckeri in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walba- um). J Appl Microbiol. 111(1), 8-16.
  • Tobback E, Decostere A, Hermans K, Haesebrouck F, & Chiers K. (2007). Yersinia ruckeri infections in salmonid fish. J Fish Dis. 30(5), 257-268.
  • Torabi Delshad S, Soltanian S, Sharifiyazdi H, & Bossier P. (2019). Effect of catecholamine stress hormones (dopamine and no- repinephrine) on growth, swimming motility, biofilm forma- tion and virulence factors of Yersinia ruckeri in vitro and an in vivo evaluation in rainbow trout. J Fish Dis. 42(4), 477-487.
  • Wrobel A, Leo JC, & Linke D. (2019). Overcoming fish defences: the virulence factors of Yersinia ruckeri. Genes, 10(9), 700.
  • Wrobel A, Saragliadis A, Pérez-Ortega J, Sittman C, Göttig S, Lis- kiewicz K, ... & Linke D. (2020). The inverse autotransporters of Yersinia ruckeri, YrInv and YrIlm, contribute to biofilm for- mation and virulence. Environ Microbiol. 22(7), 2939-2955.
  • Yang Q, Anh ND, Bossier P, & Defoirdt T. (2014). Norepinephrine and dopamine increase motility, biofilm formation, and viru- lence of Vibrio harveyi. Front Microbiol. 5, 584.
APA DEMİRBAŞ E, Aktaş C, KAYDU V, AKSOY E, Hanci i, Tekay Ü, ÖZER M, ONUK E (2023). Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. , 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
Chicago DEMİRBAŞ Esra,Aktaş Cansu,KAYDU Volkan,AKSOY ENESCAN,Hanci ilker,Tekay Ünver Oğuzhan,ÖZER MELTEM,ONUK ERTAN EMEK Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. (2023): 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
MLA DEMİRBAŞ Esra,Aktaş Cansu,KAYDU Volkan,AKSOY ENESCAN,Hanci ilker,Tekay Ünver Oğuzhan,ÖZER MELTEM,ONUK ERTAN EMEK Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. , 2023, ss.81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
AMA DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. . 2023; 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
Vancouver DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. . 2023; 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
IEEE DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E "Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi." , ss.81 - 88, 2023. 10.35864/evmd.1239732
ISNAD DEMİRBAŞ, Esra vd. "Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi". (2023), 81-88. https://doi.org/10.35864/evmd.1239732
APA DEMİRBAŞ E, Aktaş C, KAYDU V, AKSOY E, Hanci i, Tekay Ü, ÖZER M, ONUK E (2023). Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi, 34(1), 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
Chicago DEMİRBAŞ Esra,Aktaş Cansu,KAYDU Volkan,AKSOY ENESCAN,Hanci ilker,Tekay Ünver Oğuzhan,ÖZER MELTEM,ONUK ERTAN EMEK Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi 34, no.1 (2023): 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
MLA DEMİRBAŞ Esra,Aktaş Cansu,KAYDU Volkan,AKSOY ENESCAN,Hanci ilker,Tekay Ünver Oğuzhan,ÖZER MELTEM,ONUK ERTAN EMEK Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi, vol.34, no.1, 2023, ss.81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
AMA DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi. 2023; 34(1): 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
Vancouver DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi. Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi. 2023; 34(1): 81 - 88. 10.35864/evmd.1239732
IEEE DEMİRBAŞ E,Aktaş C,KAYDU V,AKSOY E,Hanci i,Tekay Ü,ÖZER M,ONUK E "Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi." Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi, 34, ss.81 - 88, 2023. 10.35864/evmd.1239732
ISNAD DEMİRBAŞ, Esra vd. "Yersinia ruckeri izolatlarında biyofilm oluşumunun ve bazı virulens faktörlerinin belirlenmesi". Etlik Veteriner Mikrobiyoloji Dergisi 34/1 (2023), 81-88. https://doi.org/10.35864/evmd.1239732