POSTANALİTİK VE POST-POSTANALİTİK SÜREÇ
DİŞ HEKİMLİĞİNDE ANTİBİYOTİK KULLANIMI DR.UMUT YİĞİT
MÖ 2500 yılında Çinlilerin bazı enfeksiyonları bitki ve mantarlarla tedavi ettiğini gösteren belgeler mevcuttur. 1857 de Pasteur’un küf ile mikroplar arasındaki antogonizmayı keşfetmesi ile antibiyotiğin keşfi hız kazanmıştır. Mantarların patojen mikroorganizmalar üzerindeki etkisini gözlemledikten sonra antibiyoz kelimesi 1871 de Pasteur tarafından hayatımıza sokulmuştur. Ancak asıl antibiyotik devri 1929 da Fleming’in penisilium notatumu keşfi ile başlamaktadır. Antibiyotiklerin keşfine paralel olarak bakterilerin yapısının tanınması ile bu alanda önemli gelişmeler olmuştur.
İnsan Mikrobiyom Projesi, vücudun 15 bölgesinde 70 milyondan fazla 16s ribozomal RNA dizisini tanımlamıştır.1 Bu doğrultuda insan vücudunu süper organizma olarak tanımlamak mümkündür. Yakın zamanda yapılan araştırmalar, mikrobiyomumuz gelişimimizde ve sağlığımızda önemli bir rol oynadığını göstermektedir. 1000’den fazla filotip içeren karmaşık bir ortam olan oral mukoza, farklı mikroorganizma türlerinin bir arada görüldüğü bölgelerden biridir.2 Bu mikroorganizmaların tümü patojenik olarak kabul edilmez ve çoğu hem ağız hem de sistemik sağlığın korunmasında anahtar rol oynar. İnsan vücudu ve mikroorganizmalar arasında kurulu bu denge patojenlerin lehine bozulursa vücut, enfeksiyonlara yatkın hale gelmektedir.
Antibiyotiklerin konağa zarar vermeden doğru etkinlik göstermesi için mikrobiyolojik olarak kanıtlanmış bakteriyel bir enfeksiyonun varlığı mutlaka sorgulanmalıdır. Selektif etkisi yani konağa zarar vermeden sadece patojene etki etmesi uygun antibiyotiğin uygun dozlarda verilmesine bağlıdır. Uygun dozajlarda kullanılan antibiyotik bakterilerin hücre duvarları, sitoplazması ve DNA’sı gibi vital yapılarına zarar vererek etkinliğini gösterir.
Bütün tıp dallarında olduğu gibi diş hekimliğinde de antibiyotik kullanımı önemli bir yere sahiptir. Sağlık bakanlığının 2011-2015 yıllarına ait retrospektif verilerine göre diş hekimleri tarafından reçete edilen ilaçların %82.4’ ünü antibakteriyel ilaçlar oluşturmaktadır.
Diş hekimliği pratiğinde antibiyotik odontojenik olan ve olmayan enfeksiyonlarda, risk altındaki bireylerde enfeksiyonu önlemek amacıyla profilaktik olarak, var olan lokal veya sistemik enfeksiyonun yayılımını önlemek amacıyla, klinik uygulamaya yardımcı olarak kullanılmaktadır. Antibiyotik kullanımı dental tedavi alternatifi olarak görülmemelidir. Diş hekimleri genellikle mevcut durumu yönetmek için ampirik tedaviye yönelerek geniş spektrumlu antibiyotikler reçete etmektedir. Önemli etkinlikleri olsa da geniş spektrumlu antibiyotik kullanımı genellikle istenmeyen bir uygulamadır. 3 Endikasyonundan şüphe duyulan durumlarda antibiyotik duyarlılık testi yapılarak gerekli tedavinin uygulanması önemlidir.
Yanlış antibiyotik reçete edilmesi tüm dünyada önemli bir sorun oluşturmaktadır. Doğru endikasyonla kullanılmayan antibiyotikler bakteriyel direnç, yan etki artışı ve ekonomik yüklere neden olmaktadır. 2017 Hastalık Kontrol ve Korunma Merkezleri (CDC) verileri incelendiğinde Amerika Birleşik Devletlerinde reçete edilen tüm antibiyotiklerin %30’ u gereksiz yere reçete edildiği düşünülmektedir 4. 2018 yılı Avrupa Hastalık Önleme ve Kontrol Merkezi (ECDC) verilerine göre Avrupa Birliği üye ülkelerinin antibiyotik tüketimi ortalama 18,4 DID (1000 kişi başına düşen tanımlanmış günlük doz) olarak belirlenmiştir 5. Türkiye
40.4 DID değeri ile Dünya Sağlık Örgütünün Antimikrobiyal Tüketim Ağına ait rapora göre 11 ülke arasında en fazla tüketim görülen ülke olmuştur. 6
Akılcı antibiyotik kullanımı, reçete edilen antibiyotiğin uygun aralıklarda ve doğru dozlarda uygulanması, hastanın antibiyotiğe yüksek olmayan maliyetlerle ulaşması ve ilacın kabul edilebilir güvenlikte ve kalitede olması gerekliliği olarak Dünya Sağlık Örgütü tarafından tanımlanmıştır.7
Bu bulgulara ve tanıma dayanarak antibiyotik kullanımı doğru semptom ve tanı modellerine dayanmalıdır. Hastanın tıbbi hikâyesi, kullandığı ilaçların yan etkileri ve ilaç etkileşimleri mutlaka dikkate alınarak değerlendirilmelidir. Hastaya minimum zararla maksimum yarar sağlanması yönünde karar verilmelidir.
Kaynakça
1. The NIH Human Microbiome Project. doi:10.1101/gr.096651.109.
2. Dewhirst, F. E. et al. The human oral microbiome. J. Bacteriol. 192, 5002–5017 (2010).
3. Dailey, Y. M. & Martin, M. V. Are antibiotics being used appropriately for emergency dental treatment? BRITISH DENTAL JOURNAL vol. 191 (2001).
4. Antibiotic Prescribing and Use in the U.S. | Antibiotic Use | CDC.
https://www.cdc.gov/antibiotic-use/stewardship-report/index.html.
5. Antimicrobial consumption - Annual Epidemiological Report for 2018.
https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/surveillance-antimicrobial-consumption-europe-2018.
6. Antimicrobial Medicines Consumption (AMC) Network. AMC data 2011–2014 (2017). (2017).
7. Nairobi), C. of E. on the R. U. of D. (1985 : The rational use of drugs : report of the Conference of Experts, Nairobi, 25-29 November 1985. (1987).
Epitope identification and receptor design for biosensor based cancer detection Zeynep Altintas | Technical University of Berlin, Germany
The conformation of biological molecules on surfaces or in solution environments strongly effects the successful implementation of biosensing platforms for the detection of target molecules as possible conformational changes lead to decreased sensing signals. To date, artificial protein binders have been developed using linear peptides with an unknown structure in epitope imprinting process. Despite successful outcomes obtained to some extent, most of these works lack of providing either high affinity, selectivity or sensitivity.
We aim to address these problems by performing molecular dynamic calculations for the design of high affinity artificial protein binding surfaces for cancer biomarker recognition [1]. Computational simulations are employed to identify particularly stabile secondary structure elements. These epitopes are used for subsequent molecular imprinting, where surface imprinting approach is applied [1-4]. The molecular imprints generated with the calculated epitopes of greater stability show better binding properties than those of lower stability. The average binding strength of imprints created with stabile epitopes is found to be around fourfold higher for the selected biomarker models [1]. The artificial protein binders can recognise the target molecules even in a complex medium including non-specific molecules at a high concentration [1-4]. Certain amino acid modifications of the computationally selected epitope templates (e.g. addition of histidine to the peptide chain or cysteine modification on both terminal of the elongated peptide to form self-assembled monolayer bridges) further improve the performance of artificial protein binders [2, 3]. Moreover, we have fabricated dual-epitope imprinted sensors using two distinct surface exposed epitopes of target biomarker (neuron specific enonalase, NSE) in order to increase the capturing efficacy of the synthetic receptors [4]. The sensitivity of the sensor is further enhanced by adding gold nanoparticles (AuNPs) in the polymer network [4]. The fabrication of the sensors has successfully been characterized by several electrochemical and microscopic techniques [1-4]. Compared to single epitope imprints, the dual-epitope imprinted sensor decorated with AuNPs has resulted in 20 times lower limit of detection (LOD: 25 pg mL-1) in human serum and allowed to detect the cancer biomarker in a wide concentration range (25‒4000 pg mL-1) with a very high affinity (dissociation constant: 1.54 pM). In addition, a high selectivity was established by comparing the performance of the imprinted sensors against non-imprinted polymers [4].
Our novel and rational selection can be used for establishing epitope libraries for protein molecules by eliminating unsuitable epitopes and ranking the best candidates based on their stability analysis obtained from molecular dynamic simulations. The integrated approach has shown a good potential to contribute to some limitations of medical diagnostic field. Research disciplines that require recognition receptors can apply this technique for designing stable and efficient receptors.
References:
[1] Z. Altintas et al., Integrated approaches toward high-affinity artificial protein binders obtained via computationally simulated epitopes for protein recognition. The cover paper.
Advanced Functional Materials 29 (15), 1–11, 2019.
[2] R. Tchinda, A. Tutsch, B. Schmid, R. Sussmuth, Z. Altintas. Recognition of protein biomarkers using epitope-mediated molecularly imprinted films: Histidine or cysteine modified epitopes? Invited Special Issue Paper. Biosensors and Bioelectronics 123, 260-268,
[3] J. Drzazgowska, B. Schmid, R. Sussmuth, Z. Altintas. Self-assembled monolayer epitope bridges for molecular imprinting and cancer biomarker sensing. Analytical Chemistry 92 (7), 4798-4806, 2020.
[4] M. Pirzada, E. Sehit, Z. Altintas. Cancer biomarker detection in human serum samples using nanoparticle decorated epitope-mediated hybrid MIP. Invited Special Issue Paper. Biosensors and Bioelectronics. DOI: 10.1016/j.bios.2020.112464, 2020.
COVİD-19 VİRAL PNÖMONİ VE BİLGİSAYARLI TOMOGRAFİ (BT )