Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη μελέτη της μικροβιακής αντοχής (ΜΑΑ) με ιδιαίτερη έμφαση στην Klebsiella pneumoniae, ένα Gram-αρνητικό βακτήριο που έχει αναδειχθεί ως σημαντική πρόκληση για τη δημόσια υγεία λόγω της ανθεκτικότητάς του σε αντιμικροβιακά φάρμακα. Η κολιστίνη, ένα αντιβιοτικό της κατηγορίας των πολυμυξινών και η φωσφομυκίνη που ανήκει στην ομάδα των οξυκυκλικών αντιβιοτικών, έχουν επανέλθει στη χρήση ως οι τελευταία γραμμή άμυνας κατά των Gram-αρνητικών παθογόνων. Η μελέτη αυτή εξετάζει τη συνέργεια της κολιστίνης με τη φωσφομυκίνη, αξιολογώντας τη συνδυαστική τους δράση μέσω της ποσοτικοποίησης και των στατιστικών μεθόδων. Για την επίτευξη του σκοπού αυτού, χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 12 βακτηριακά στελέχη της Klebsiella pneumoniae. Οι τιμές της ελάχιστης ανασταλτικής συγκέντρωσης (MIC) για την κολιστίνη και τη φωσφομυκίνη, τα πειράματα που διεξήχθησαν σε δυναμικές και στατικές συνθήκες και τα υπόλοιπα δεδομένα εξήχθησαν από 4 διαφορετικές βιβλιογραφικές πηγές. Η ποσοτικοποίηση της συνέργειας, πραγματοποιήθηκε μέσω του μοντέλου Chow-Talay, όπου προσδιορίστηκε ο Συντελεστής Συσχέτισης (CI) και συγκρίθηκε με τα υπάρχοντα δεδομένα. Επίσης, η στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του προγράμματος GraphPad Prism 10.0, όπου εξετάστηκαν ποιοτικές και ποσοτικές μεταβλητές με τη βοήθεια των στατιστικών εργαλείων/τεστ chi-square, t-test και linear regression. Τα αποτελέσματα της ποσοτικοποίησης ανέδειξαν ορισμένους συνδυασμούς κολιστίνης-φωσφομυκίνης, που είχαν υψηλή αποτελεσματικότητα έναντι διάφορων στελεχών της Klebsiella Pneumoniae. Η στατιστική ανάλυση έδειξε ότι οι συνδυασμοί αυτών των δύο αντιβιοτικών είναι σημαντικά πιο αποτελεσματικοί από τις μονοθεραπείες, με το p-value < 0.0001 να επιβεβαιώνει την ισχυρή στατιστική σημαντικότητα των διαφορών. Η γραμμική παλινδρόμηση έδειξε μια μέτρια αρνητική συσχέτιση μεταξύ των μεταβλητών, υποδεικνύοντας ότι η αποτελεσματικότητα των συνδυασμών εξαρτάται από τις αλληλεπιδράσεις των φαρμάκων. Συμπερασματικά, τα ευρήματα υποστηρίζουν ότι ο συνδυασμός κολιστίνης και φωσφομυκίνης παρουσιάζει σημαντική συνέργεια και μπορεί να αποτελέσει αποτελεσματική θεραπευτική επιλογή κατά της Klebsiella pneumoniae, προσφέροντας έτσι ένα δυνητικό μέσο για τη μείωση της ανθεκτικότητας και τη βελτίωση των θεραπευτικών αποτελεσμάτων.
(EL)
The present thesis focuses on studying microbial resistance (MAA) with particular emphasis on Klebsiella pneumoniae, a Gram-negative bacterium recognized as a significant public health challenge due to its resistance to antimicrobial drugs. Colistin, an antibiotic belonging to the polymyxin class, and fosfomycin, classified as an oxycyclic antibiotic, have regained usage as last-resort defenses against Gram-negative pathogens. This study examines the synergy of colistin and fosfomycin, evaluating their combined action through quantification and statistical methods. To achieve this objective, a total of 12 bacterial strains of Klebsiella pneumoniae were utilized. Minimum inhibitory concentration (MIC) values for colistin and fosfomycin, experiments conducted under dynamic and static conditions, and other data were extracted from four different literature sources. Quantification of synergy was performed using the Chow-Talay model, where the Coefficient of Interaction (CI) was determined and compared with existing data. Additionally, statistical analysis of the results was conducted using GraphPad Prism 10.0, examining qualitative and quantitative variables through chi-square tests, t-tests, and linear regression. The quantification results revealed specific colistin-fosfomycin combinations that showed high effectiveness against various strains of Klebsiella pneumoniae. Statistical analysis demonstrated that these combinations were significantly more effective than monotherapies, with a p-value < 0.0001 confirming strong statistical significance of the differences. Linear regression showed a moderate negative correlation between variables, indicating that the effectiveness of combinations depends on drug interactions. In conclusion, the findings support that the combination of colistin and fosfomycin exhibits significant synergy and can serve as an effective therapeutic option against Klebsiella pneumoniae, offering a potential means to reduce resistance and improve treatment outcomes.
(EN)
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
