Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu

ÖCAL, DUYGU; DOLAPÇI, GÜLLÜ İŞTAR; TEKELI, ALPER; KESKİN, Hakan

Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu

Hakan KESKİN, (Sağlık Bakanlığı, Sinop Atatürk Devlet Hastanesi, Mikrobiyoloji Laboratuvarı, Sinop, Türkiye)

FAZIL ALPER TEKELİ, (Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye)

GÜLLÜ İŞTAR DOLAPÇI, (Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye)

Duygu ÖCAL (Ankara Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

12 0

Yıl: 2014 Cilt: 48 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 365 - 376 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu

Öz:

Acinetobacter baumannii hastanelerde, özellikle yoğun bakım ünitelerinde mortalite ve morbiditeyi artıran, hastane kaynaklı enfeksiyonların önemli bir nedenidir. Bu çalışmanın amacı, klinik örneklerden izole edilen A.baumannii suşlarının antibiyotik duyarlılıklarını, direnç genlerini ve izolatların birbirleriyle olan klonal ilişkilerini değerlendirip, hastanemizde bu bakteriye ilişkin direnç mekanizmalarını ortaya koymaktır. Çalışmaya, Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Hastanesi Merkez Bakteriyoloji Laboratuvarına Nisan 2010-Aralık 2011 tarihleri arasında gönderilen 160 yatan hastaya ait 201 klinik örnekten izole edilen (trakeal aspirat %35.3, kan %27.3, apse %18.4, diğer %19) Acinetobacter suşu alınmıştır. A.baumannii izolatlarının tanımlanması ve amikasin, siprofloksasin, tetrasiklin, sulbaktam/ ampisilin, trimetoprim/sülfametoksazol (TMP-SMZ), seftazidim, gentamisin, imipenem, levofloksasin, meropenem, piperasilin/tazobaktam, sefoperazon/sulbaktam, sefepim ve kolistine karşı duyarlılıklarının değerlendirilmesi otomatize sistemler [Vitek 2 (bioMérieux, Fransa) ve BD Phoenix (Becton Dickinson, ABD)] ile yapılmıştır. Beta-laktam direncine neden olan enzimatik mekanizmalar ve integron taşıyıcılığı polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemiyle araştırılmıştır. Türkiye’de sık görülmesi nedeniyle blaPER-1 taşıyıcılığına bakılmıştır. Çalışmamızda, A.baumannii suşlarında çoklu ilaç direnç oranı %94.5 (190/201) olarak saptanmış; en etkili antibiyotiğin kolistin olduğu tespit edilmiş (189/201; %94); onu %32’lik duyarlılık oranı ile amikasin ve TMP-SMZ izlemiştir. Kolistine dirençli 12 izolat E-test (AB Biodisk, İsveç) yöntemiyle tekrar değerlendirildiğinde tümü kolistine dirençli bulunmuştur. Metallo-beta-laktamaz üretimine neden olan genlere ait sonuçlar negatif bulunurken, blaOXA genlerinin değişik oranlarda (OXA-51 %100; OXA-23 %91.5; OXA-58 %7; OXA-24 %2) pozitif olduğu görülmüştür. Suşların 42 (%21)’si blaPER-1 pozitif olarak saptanmış olup, hepsi seftazidime dirençlidir. İzolatlar arası klonal ilişkinin araştırılmasında “pulsed-field” jel elektroforezi (PFGE) yöntemi kullanılmış; dört farklı ana klonda kümeleşme (genotip A’da 29, genotip B’de 23, genotip C’de 18, genotip D’de 7 izolat) görülmüş, ancak ortak bir salgın izolatı saptanamamıştır. İzolatlar arasında direnç genlerinin geçişinde rol alan sınıf 1 integron varlığı araştırıldığında, 112 (%55.7) izolatta pozitiflik bulunmuştur. Sınıf 1 integron içeren izolatların genotiplere göre dağılımı arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır (p> 0.05). Çoklu ilaç direnci gösteren izolatlarda, integron taşıyıcılığı ile tetrasiklin, TMP-SMZ, imipenem, meropenem, sefoperazon/sulbaktam ve sefepim direnci arasındaki ilişki ise istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p< 0.05). Bu çalışma ile A.baumannii karbapenem direncinde blaOXA-51 ile birlikte bulunan blaOXA genlerinin önemli bir rol oynadığı, çoklu antibiyotik direncinin bu bakteri ile olan enfeksiyonlarda hala önemli bir problem olduğu ve dirence neden olan genlerin transferinde integronların aracılık edebileceği gösterilmiştir. Sonuç olarak, çok ilaca dirençli A.baumannii izolatlarının hastanemizde oldukça yaygın olduğu görülmüş, elde edilen epidemiyolojik verilerin hastanemizde ileriye yönelik araştırmalar ve tedavi yöntemleri açısından yararlı olabileceği düşünülmüştür.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Tıbbi Laboratuar Teknolojisi

Molecular characterization of Beta-lactamase-associated resistance in acinetobacter baumannii strains isolated from clinical samples

Öz:

Acinetobacter baumannii is an important cause of nosocomial infections that particularly increase the mortality and the morbidity at the intensive care units of the hospitals. The aims of this study were to evaluate the resistance genes, antibiotic susceptibility and the clonal relations among Acinetobacter stra- ins isolated from clinical samples and to determine the resistance mechanisms related to these bacteria in our hospital. A total of 201 A.baumannii strains isolated from different clinical samples (35.3% from tracheal aspirate, 27.3% from blood, 18.4% from abscess material, 19% from other samples) of 160 inpatients evaluated at the Ibni Sina Hospital Central Bacteriology Laboratory, Ankara University School of Medicine, Turkey from April 2010 to December 2011, were included in the study. Identification of the isolates and their susceptibility testing against amikacin, ciprofloxacin, tetracycline, sulbactam/ampi- cillin, trimethoprim/sulfametoxazole (SXT), ceftazidime, gentamicin, imipenem, levofloxacin, merope- nem, piperacillin/tazobactam, cefoperazone/sulbactam, cefepime and colistin were performed by the automated systems, namely Vitek 2 (bioMérieux, France) and BD Phoenix (Becton Dickinson, USA). The molecular mechanisms of beta-lactamase resistance and the presence of integrons were analyzed by polymerase chain reaction (PCR). Moreover, since blaPER-1 gene is of high frequency in Turkey, it was also investigated in the isolates. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) was performed to examine the clonal relations between isolates. Our results indicated that multidrug resistance rate of A.baumannii was 94.5% (190/201), while 94% (189/201) of the isolates were susceptible to colistin thus making it the most potent antimicrobial agent, followed by amikacin and SXT with a susceptibility rate of 32%. Twelve colistin-resistant isolates were further investigated with the E-test method (AB Biodisk, Sweden) and found to be colistin-resistant. While the results were negative for the genes responsible from metal- lo-beta-lactamase production, positive results were obtained for blaOXA genes at various rates (OXA-51 100%; OXA-23 91.5%; OXA-58 7%; OXA-24 2%). PFGE results revealed four different main clones (29 isolates in genotype A, 23 in genotype B, 18 in genotype C and 7 in genotype D) in the study popu- lation. No common epidemic isolate was detected. Class 1 integrons which take part in the transfer of resistance genes were detected in 112 (55.7%) isolates. There was no statistically significant difference between the genotype distributions of class 1 integron positive strains (p> 0.05). The relationship betwe- en the presence of integron in multidrug resistant isolates and resistance to tetracyclin, SXT, imipenem, meropenem, cefoperazone/sulbactam and cefepime were found to be statistically significant (p< 0.05). Of the isolates 42 (21%) were positive for blaPER- 1 gene and all were resistant to ceftazidime. This study indicated that blaOXA genes found together with blaOXA-51 genes play an important role in carbapenem resistance of A.baumannii strains. Moreover, multidrug resistance is still an important problem in infec- tions caused by A.baumannii and integrons play a role in the transfer of the resistance genes. In conclu- sion, multidrug resistant A.baumannii strains were common in our hospital and our epidemiologic data would be helpful for further investigations and in therapeutical approaches.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Tıbbi Laboratuar Teknolojisi

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Hanlon GW. The emergence of multidrug resistant Acinetobacter species: a major concern in the hospital setting. Lett Appl Microbiol 2005; 41(5): 375-8.
2. Poirel L, Nordmann P. Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii: mechanisms and epidemiology. Clin Microbiol Infect 2006; 12(9): 826-6.
3. Kolayli F, Gacar G, Karadenizli A, Sanic A, Vahaboglu H; Study Group. PER-1 is still widespread in Turkish hospitals among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter spp. FEMS Microbiol Lett 2005; 249(2): 241-5.
4. Levesque C, Piche L, Larose C, Roy PH. PCR mapping of integrons reveals several novel combinations of resistance genes. Antimicrob Agents Chemother 1995; 39(1): 185-91.
5. Gaur A, Prakash P, Anupurba S. Possible role of integrase gene polymerase chain reaction as an epidemiolo- gical marker: study of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii isolated from nosocomial infections. Int J Antimicrob Agents 2007; 29(4): 446-50.
6. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Twentieth Informational Supplement, M100-S23, 2013. CLSI, Wayne, PA.
7. Turton JF, Woodford N, Glover J, et al. Identification of Acinetobacter baumannii by detection of the blaOXA– -like carbapenemase gene intrinsic to this species. J Clin Microbiol 2006; 44(8): 2974-6. 51
8. Woodford N, Ellington MJ, Coelho JM. Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapenemases in Acinetobacter spp. Int J Antimicrob Agents 2006; 27(4): 351-3.
9. Mostachio AK, Van der Heidjen I, Rossi F, Levin AS, Costa SF. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding oxacillinases and metallo-beta-lactamases in carbapenem-resistant Acinetobacter spp. J Med Microbiol 2009; 58(Pt 11): 1522-4.
10. Nordmann P, Poirel L, Toleman MA. How to detect NDM-1 producers. J Clin Microbiol 2011; 49(2): 718- 21.
11. Koeleman JG, Stoof J, Van der Bijl MW, et al. Identification of epidemic strains of Acinetobacter baumannii by integrase gene PCR. J Clin Microbiol 2001; 39(1): 8-13.
12. Naas, T, Bogaerts P, Bauraing C, et al. Emergence of PER and VEB extended-spectrum beta-lactamases in Acinetobacter baumannii in Belgium. J Antimicrob Chemother 2006; 58(1): 178-82.
13. Dolapci I, Karahan ZC, Mumcuoglu I, et al. Investigation of presence of class 1 integrons in clinical isolates of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii. Mikrobiyol Bul 2010; 44(4): 547-52.
14. Tenover F, Arbeit RD, Goering RV, et al. Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis: criteria for bacterial strain typing. J Clin Microbiol 1995; 33(9): 2233-9.
15. Çiftci İH, Aşık G, Karakeçe E, et al. Distribution of blaOXA genes in Acinetobacter baumannii strains: a multi- center study. Mikrobiyol Bul 2013; 47(4): 592-602.
16. Peleg AY, Seifert H, Paterson DL. Acinetobacter baumannii: emergence of a successful pathogen. Clin Microbiol Rev 2008; 21(3): 538-82.
17. Weinbren MJ, Johnson AP, Kaufmann ME, Livermore D. Acinetobacter spp. isolates with reduced susceptibi- lities to carbapenems in a UK burns unit. J Antimicrob Chemother 1998; 41(5): 574-6.
18. Arda B, Yamazhan T, Ulusoy S, Özinel MA. Yoğun bakım ünitelerinden izole edilen non-fermentatif gram negatif bakterilerin antibiyotik duyarlılığındaki 4 yıllık değişim (1995-1999). Ankem Derg 2000; 14(2): 153.
19. Tatman Otkun M, Gürcan Ş, Özer B, Türe M. Nozokomiyal Acinetobacter baumannii kökenlerinde 1994’den 2000’e yıllık antibiyotik direnç değişimi. ANKEM 2003; 17(1): 1-6.
20. Yaylı G, Aksoy S. Hastane infeksiyonlarından izole edilen Acinetobacter suşlarının antibiyotiklere duyarlılıkları. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2003; 33(1): 61-3.
21. Gür D, Korten V, Ünal S, et al. Increasing carbapenem resistance due to the clonal dissemination of oxacillinase (OXA-23 and OXA-58)-producing Acinetobacter baumannii: report from the Turkish SENTRY Program sites. J Med Microbiol 2008; 57(12): 1529-32.
22. Ergin A, Hasçelik G, Eser OK. Molecular characterization of oxacillinases and genotyping of invasive Aci- netobacter baumannii isolates using repetitive extragenic palindromic sequence-based polymerase chain reaction in Ankara between 2004 and 2010. Scand J Infect Dis 2013; 45(1): 26-31.
23. Kulah E, Mooij MJ, Comert F, et al. Characterisation of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii outbreak strains producing OXA-58 in Turkey. Int J Antimicrob Agents 2010; 36(2): 114-8.
24. Gibb A, Tribudharat C, Moore R, et al. Nosocomial outbreak of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa with a new blaIMP allele, blaIMP-7. Antimicrob Agents Chemother 2002; 46(1): 255-8.
25. Aktaş Z, Kayacan CB. Investigation of metallo-beta-lactamase producing strains of Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii by E-test disk synergy and PCR. Scand J Infect Dis 2008; 40(4): 320-5.
26. Eser ÖK, Ergin A, Hasçelik G. Erişkin hastalardan izole edilen Acinetobacter türlerinde antimikrobi al direnç ve metallo-beta-laktamaz varlığı. Mikrobiyol Bul 2009; 43(3): 383-90.
27. Ulusoy Al M, Mumcuoğlu İ, Aksu N ve ark. İmipenem dirençli Acinetobacter suşlarında metallo-beta-laktamaz üretiminin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2011; 41(1): 29-36.
28. Fernandez-Cuenca F, Martinez-Martinez L, Conejo MC, et al. Relationship between beta-lactamase production, outer membrane protein and penicillin-binding protein profiles on the activity of carbapenems against clinical isolates of Acinetobacter baumannii. J Antimicrob Chemother 2003; 51(3): 565-74.
29. Hujer KM, Hujer AM, Hulten EA, et al. Analysis of antibiotic resistance genes in multidrug-resistant Acine- tobacter sp. isolates from military and civilian patients treated at the Walter Reed Army Medical Center. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50(12): 4114-23.
30. Vahaboğlu H, Coşkunkan F, Tansel O, et al. Clinical importance of extended-spectrum beta-lactamase (PER- 1-type) producing Acinetobacter spp. and Pseudomonas aeruginosa strains. J Clin Microbiol 2001; 50(7): 642-5.
31. Eraç B, Hoşgör-Limoncu M, Ermertcan Ş, et al. Prevalence of blaPER–1 and integrons in ceftazidime-resistant gram-negative bacteria at a university hospital in Turkey. Jpn J Infect Dis 2013; 66(2): 146-8.
32. Gu B, Tong M, Zhao W, et al. Prevalence and characterization of class I integrons among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii isolates from patients in Nanjing, China. J Clin Microbiol 2007; 45(1): 241-3.
33. Sesli Cetin E, Durmaz R, Tetik T, Otlu B, Kaya S, Çalışkan A. Epidemiologic characterization of nosocomial Acinetobacter baumannii infections in a Turkish university hospital by pulsed-field gel electrophoresis. Am J Infect Control 2009; 37(1): 56-64.

APA	KESKİN H, TEKELI A, DOLAPÇI G, ÖCAL D (2014). Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. , 365 - 376.
Chicago	KESKİN Hakan,TEKELI ALPER,DOLAPÇI GÜLLÜ İŞTAR,ÖCAL DUYGU Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. (2014): 365 - 376.
MLA	KESKİN Hakan,TEKELI ALPER,DOLAPÇI GÜLLÜ İŞTAR,ÖCAL DUYGU Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. , 2014, ss.365 - 376.
AMA	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. . 2014; 365 - 376.
Vancouver	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. . 2014; 365 - 376.
IEEE	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D "Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu." , ss.365 - 376, 2014.
ISNAD	KESKİN, Hakan vd. "Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu". (2014), 365-376.

APA	KESKİN H, TEKELI A, DOLAPÇI G, ÖCAL D (2014). Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyoloji Bülteni, 48(3), 365 - 376.
Chicago	KESKİN Hakan,TEKELI ALPER,DOLAPÇI GÜLLÜ İŞTAR,ÖCAL DUYGU Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyoloji Bülteni 48, no.3 (2014): 365 - 376.
MLA	KESKİN Hakan,TEKELI ALPER,DOLAPÇI GÜLLÜ İŞTAR,ÖCAL DUYGU Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.48, no.3, 2014, ss.365 - 376.
AMA	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(3): 365 - 376.
Vancouver	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(3): 365 - 376.
IEEE	KESKİN H,TEKELI A,DOLAPÇI G,ÖCAL D "Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu." Mikrobiyoloji Bülteni, 48, ss.365 - 376, 2014.
ISNAD	KESKİN, Hakan vd. "Klinik örneklerden izole edilen acinetobacter baumannii suşlarında Beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu". Mikrobiyoloji Bülteni 48/3 (2014), 365-376.