Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae ve Pseudomonas aeruginosa ile immunize edilen tavuklardan elde edilen IgY antikorlarının etkinliğinin ELISA yöntemiyle araştırılması

Abstract

Amaç: IgY antikorları; tavukların serum ve yumurta sarısında bulunan enfeksiyon sırasında çoğalarak mikroorganizmalara karşı yüksek miktar spesifik antikorlardır. Bu antikorların yumurta sarısına transfer olduğu da bilinmektedir. IgY teknolojisi, tavuk yumurtasında antikoru üretmeye ve izole etmeye dayanan bir yöntemdir. IgY antikorunun yumurta sarısından izolasyonu koyun, keçi ve tavşan gibi hayvanların kanından izole edilmesine göre daha kolay, non-invaziv, uzun ömürlü ve yüksek miktarda sentezlenmesi gibi avantajlara sahiptir. Tavuk antikorlarının, tanı yöntemlerinde kullanılması, memeli antikorlarına göre daha düşük maliyete neden olabilecektir. Çalışmamızda, nozokomiyal pnömoni etkeni olarak sık tanımlanan Staphylococcus aureus S. aureus , Klebsiella pneumoniae K. pneumoniae ve Pseudomonas aeruginosa P. aeruginosa bakterilerine karşı IgY eldesi ve antikorların etkinliğinin ELISA yöntemiyle araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Tavukların immunizasyonu, S. aureus ATTC 6538, P. aeruginosa ATCC 27853 ve K. pneumoniae ATCC13883 bakterileri kullanılarak hazırlanan antijen süspansiyonu 22 haftalık Lohmann Brown cinsi yumurta tavuklarına Freund’s tamamlanmış adjuvanı ile kas içine enjekte edilerek gerçekleştirildi. Hatırlatma immunizasyonları iki hafta aralıklarla dört kere Freund’s tamamlanmamış adjuvant kullanarak yapıldı. Bakterilere karşı oluşan IgY antikorlarının saflaştırılması ve elde edilmesi için PEG 6000 kullanıldı. Antikorların etkinliği ELISA yöntemi ile değerlendirildi. İmmunize edilen ve edilmeyen tavukların yumurtalarından izole edilen IgY antikorlarının OD değeri karşılaştırıldı.Bulgular: S. aureus, P. aeruginosa, K. pneumoniae ile immunize edilmiş ve edilmemiş tavukların IgY antikorları arasındaki OD değerleri farklı dilüsyonlarda 1/100 ve 1/1000 karşılaştırıldığında; immunize olan tavukların yumurtalarından izole edilen IgY antikorlarının OD değerlerinin ODC değerinden daha yüksek olduğu saptanmıştır p

Keywords

• IgY antikor, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, tanı, tedavi, ELISA

Investigation of the effectiveness of IgY antibodies obtained from chickens where immunized with Streptococcus aureus, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa by ELISA

Abstract

Objective: IgY antibody is found in chickens’ serum and egg yolk. IgY antibody in chickens is specific antibodies that develop highly against microorganisms during infection and is known to be transferred to egg yolk. IgY technology is a method based on producing and isolating antibodies in chicken eggs. The isolation of the IgY antibody from egg yolk is more easier to isolate, noninvasive, long life and higher in amount than it’s isolation from sheep, goat and rabbit. Chicken antibodies used in diagnostic methods, will be lower cost than the mammalian antibody. In this study, the aim was to produce IgY antibodies against bacteria of Staphylococcus aureus S. aureus , Klebsiella pneumoniae K. pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa P. aeruginosa which are commonly identified as the cause of nosocomial pneumonia and to investigate the efficiency of these antibodies by of ELISA method.Methods: Immunization of chicken was performed using S. aureus ATTC 6538, P. aeruginosa ATCC 27853 and K. pneumoniae ATCC13883 bacteria grown in blood agar and inactivated subsequently. Twenty-twoweek-old Lohmann Brown laying hens were immunized süspansiyonu 22 haftalık Lohmann Brown cinsi yumurta tavuklarına Freund’s tamamlanmış adjuvanı ile kas içine enjekte edilerek gerçekleştirildi. Hatırlatma immunizasyonları iki hafta aralıklarla dört kere Freund’s tamamlanmamış adjuvant kullanarak yapıldı. Bakterilere karşı oluşan IgY antikorlarının saflaştırılması ve elde edilmesi için PEG 6000 kullanıldı. Antikorların etkinliği ELISA yöntemi ile değerlendirildi. İmmunize edilen ve edilmeyen tavukların yumurtalarından izole edilen IgY antikorlarının OD değeri karşılaştırıldı.Bulgular: S. aureus, P. aeruginosa, K. pneumoniae ile immunize edilmiş ve edilmemiş tavukların IgY antikorları arasındaki OD değerleri farklı dilüsyonlarda 1/100 ve 1/1000 karşılaştırıldığında; immunize olan tavukların yumurtalarından izole edilen IgY antikorlarının OD değerlerinin ODC değerinden daha yüksek olduğu saptanmıştır p

Keywords

• IgY antibody, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, diagnosis, treatment, ELISA

References

1. 1. Schade R, Terzolo H, editors. IgY-technology: application and trends. World’s Poultry Science Association (WPSA) -12th European Poultry Conference, Verona, Italy, 10-14 September; 2006: 10080
2. 2. Narat M. Production of antibodies in chickens. Food Technol Biotechnol, 2003;41(3):259-67.
3. 3. Rahman S, Van Nguyen S, Icatlo Jr FC, Umeda K, Kodama Y. Oral passive IgY-based immunotherapeutics: a novel solution for prevention and treatment of alimentary tract diseases. Hum Vaccin Immunother, 2013; 9 (5): 1039-48.
4. 4. Xu Y, Li X, Jin L, Zhen Y, Lu Y, Li S, et al. Application of chicken egg yolk immunoglobulins in the control of terrestrial and aquatic animal diseases: a review. Biotechnol Adv, 2011; 29 (6): 860-8.
5. 5. Thomsen K, Christophersen L, Bjarnsholt T, Jensen PØ, Moser C, Høiby N. Anti-Pseudomonas aeruginosa IgY antibodies augment bacterial clearance in a murine pneumonia model. J Cyst Fibros, 2016; 15 (2): 171-8.
6. 6. Nguyen SV, Icatlo Jr FC, Nakano T, Isogai E, Hirose K, Mizugai H, et al. Anti–cell-associated glucosyltransferase immunoglobulin Y suppression of salivary mutans streptococci in healthy young adults. J Am Dent Assoc, 2011; 142 (8): 943-9.
7. 7. Nilsson E, Larsson A, Olesen HV, Wejåker PE, Kollberg H. Good effect of IgY against Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis patients. Pediatr Pulmonol, 2008; 43 (9): 892-9.
8. 8. Kovacs-Nolan J, Mine Y. Passive immunization through avian egg antibodies. Food Biotechnol, 2004; 18 (1): 39-62.

9. 9. Kollberg H, Carlander D, Olesen H, Wejåker PE, Johannesson M, Larsson A. Oral administration of specific yolk antibodies (IgY) may prevent Pseudomonas aeruginosa infections in patients with cystic fibrosis: a phase I feasibility study. Pediatr Pulmonol, 2003; 35 (6): 433-40.
10. 10. Asadian F, Nikbakht, Gh.R, Nikbakht GR, Tajbakhsh H, Jahantigh M, Niazi Shahraki S, Madadgar O. Development and ELISA-based detection of anti-M2e IgY antibodies using an encoding plasmid for M2eHsp70 C-terminal gene. I J V M, 2012; 6 (2): 67-71.
11. 11. Hodek P, Trefil P, Simunek J, Hudecek J, Stiborova M. Optimized protocol of chicken antibody (IgY) purification providing electrophoretically homogenous preparations. Int J Electrochem Sci, 2013; 8: 113-24.
12. 12. Pauly D, Chacana PA, Calzado EG, Brembs B, Schade R. IgY technology: extraction of chicken antibodies from egg yolk by polyethylene glycol (PEG) precipitation. J Vis Exp, 2011; (51).e 3084.
13. 13. He J, Hu J, Thirumalai D, Schade R, Du E, Zhang X. Development of indirect competitive ELISA using egg yolk-derived immunoglobulin (IgY) for the detection of Gentamicin residues. J Environ Sci Health B, 2016; 51 (1): 8-13.
14. 14. Yamada K, Wanchun J, Ohkura T, Murai A, Hayakawa R, Kinoshita K, et al. Detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus using a specific anti-PBP2a chicken IgY antibody. Jpn J Infect Dis, 2013; 66 (2): 103-8.
15. 15. .Hodek P, Stiborová M. Chicken antibodies-Superior alternative for conventional immunoglobulins. Proc. Indian Natn Sci Acad, 2003; 69 (4): 461-8.
16. 16. Sim JS, Nakai S. Egg uses and processing technologies: new developments. England: Walingford Oxen Cab International; 1994.
17. 17. Larsson A, Bålöw R-M, Lındahl Tl, Forsberg P-O. Chicken antibodies: taking advantage of evolution—a review. Poult Sci, 1993; 72 (10): 1807-12.
18. 18. Sun S, Mo W, Ji Y, Liu S. Preparation and mass spectrometric study of egg yolk antibody (IgY) against rabies virus. Rapid Commun Mass Spectrom, 2001; 15 (9): 708-12.
19. 19. Klockgether J, Tümmler B. Recent advances in understanding Pseudomonas aeruginosa as a pathogen. F1000Research, 2017; 6.
20. 20. Yaman G, Çıkman A, Parlak M, Güdücüoğlu H, Berktaş M, Van Dalı TMA, et al. Nozokomiyal Kökenli Pseudomonas aeruginosa İzolatlarında Metallo-Beta-Laktamaz Sıklığı. Türk Mikrobiyol Cem Derg, 2014; 44 (4): 139-143.
21. 21. Biçer AT. Hastane İzolatı Staphylococcus aureus ve Koagülaz Negatif Staphylococcus Suşlarında Metisilin Direncinin Farklı Yöntemlerle Araştırılması. Uzmanlık Tezi, Tıp Fakültesi Çukurova Üniversitesi, 2009.
22. 22. Rasigade J-P, Vandenesch F. Staphylococcus aureus: a pathogen with still unresolved issues. Infect Genet Evol, 2014; 21: 510-4.
23. 23. Ödemiş İ, Köse Ş, Ersan G, Çelik D, Akbulut İ. Hastanede yatan hastaların klinik örneklerinden izole edilen enterokok suşlarının antibiyotik duyarlılıklarının değerlendirilmesi. Turk Hij Den Biyol Derg, 2018; 75 (4): 345-352.
24. 24. Tobias FL, Garcia LNN, Kanashiro MM, MedinaAcosta E, Brom-de-Luna JG, Almeida CMCd, et al. Growth inhibition of Staphylococcus aureus and Escherichia coli strains by neutralizing IgY antibodies from ostrich egg yolk. Braz J Microbiol, 2012; 43 (2): 544-51.
25. 25. Yegani M, Korver D. Are egg yolk antibodies an alternative to antibiotics. Worlds Poult Sci J, 2007; 23 (5): 22-5.
26. 26. Lee E, Sunwoo H, Menninen K, Sim J. In vitro studies of chicken egg yolk antibody (IgY) against Salmonella enteritidis and Salmonella typhimurium. Poult Sci, 2002; 81 (5): 632-41.
27. 27. Uma M, Dinesh M, Anjali V, Rechana R, Meenatchisundaram S, Shanmugam V. Purification and characterization of chicken egg yolk antibodies (IgY) against mastitis-causing Klebsiella pneumonia. Eur J Biol Res, 2012; 4 (2): 35-9.
28. 28. Kosugı T, Kusano T, Takeno K, Iwanaga H, Kamıyama Y. Development of “Antibacterial Properties and an Antivirotic Multifunctional Bio-filter” and the Air Purification System “Living Space Purifier KPD1000”. FujiFilm Research and Development, 2009; 57. 18-23
29. 29. LeClaire RD, Hunt RE, Bavari S. Protection against bacterial superantigen staphylococcal enterotoxin B by passive vaccination. Infect Immun, 2002; 70 (5): 2278-81.