Exogen cihazı kaynaklı düşük yoğunluklu ses dalgalarının Staphylococcus aureus morfolojisi ve genetiği üzerine etkileri

Abstract

Amaç: Bu çalışmada ortopedik cerrahide kaynama gecikmesi ya da kaynamama durumlarında kullanılması önerilen Exogen cihazı ile verilen düşük yoğunluklu ses dalgalarının, ortopedik enfeksiyonlarda sık karşılaşılan Staphylococcus aureus’un koloni sayısı, antimikrobiyal duyarlılığı, bakteriyel morfolojisi ve genetiği üzerine etkisi araştırıldı. Çalışma planı: İçinde S. aureus (ATCC 25923) suşu bulunan 0.5 McFarland bulanıklığında hazırlanan 30 adet tüp süspansiyonunun 15’ine (test grubu) 20 dakika boyunca Exogen cihazı ile düşük yoğunluklu ses dalgası uygulanırken, diğer 15’ine (kontrol grubu) ses dalgası uygulanmadı. Uygulama sonrasında iki gruptaki tüpler koloni sayısı, antibiyotik duyarlılığı ve genotip farklılıklar açısından karşılaştırıldı. Grupların histolojik değerlendirmeleri elektron mikroskopu ile yapıldı. Sonuçlar: Uygulama sonrasında, kontrol grubuyla karşılaştırıldığında, test grubundaki bakteri koloni sayısı anlamlı derecede azalmış bulundu (p<0.001). İki grup arasında antibiyotik duyarlılığı ve genotip değişim açısından anlamlı fark bulunmadı. Kontrol grubundaki bakterilerin hücre duvar yapıları normal bulunurken, test grubunda hücre duvarlarında kısmi yıkım veya parçalanma görüldü. Bakteri hücre duvar kalınlığı test grubunda kontrol grubuna göre anlamlı derecede fazla idi (sırasıyla, 41.54 nm ve 24.27 nm, p<0.001). Çıkarımlar: Düşük yoğunluklu ses dalgasının, ortopedik cerrahide enfeksiyonun önlenmesi için profilaktik olarak ya da enfekte kaynamamaların tedavisinde adjuvan bir yöntem olarak kullanılması düşünülebilir.

Keywords

• Bacteria/analysis/genetics; colony count, microbial; Staphylococcus aureus; ultrasonic therapy.

The effect of low-intensity pulsed sound waves delivered by the Exogen device on Staphylococcus aureus morphology and genetics

Abstract

Objectives: We investigated the effect of low-intensity pulsed sound waves delivered by the Exogen device, which is recommended for the treatment of delayed union and nonunion in orthopedic surgery, on the colony number, antimicrobial susceptibility, bacterial morphology, and genetics of Staphylococcus aureus, which is a frequent pathogen in orthopedic infections.
Methods: Thirty tubes containing 0.5 McFarland suspensions of S. aureus (ATCC 25923) were used. Fifteen tubes forming the test group were subjected to low-intensity sound waves by the Exogen device for 20 minutes. The remaining 15 tubes were untreated as controls. The two groups were then compared with respect to colony number, antibiotic susceptibility, and genotypic properties. The tubes were examined histologically by electron microscopy.
Results: The test tubes treated with sound waves showed a significantly lower number of bacteria colonies compared to the control tubes (p<0.001). The two groups were similar with respect to antibiotic susceptibility and genotypic properties. Bacterial cell wall structure in the control group was of normal appearance, whereas partial destruction and break-up were observed in test samples. Bacterial cell wall thickness was significantly higher in the test group compared to the control group (41.54 nm and 24.27 nm, respectively; p<0.001).
Conclusion: Low-intensity sound waves may be beneficial as a prophylactic measure to prevent infections in primary orthopedic operations and as an adjuvant therapy for infected nonunions.

Keywords

• Bacteria/analysis/genetics
• colony count
• microbial
• Staphylococcus aureus
• ultrasonic therapy