Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi

SEYHAN, Tuba; FINDIK, Duygu; Arslan, Ugur; KEYİK, Şerafettin; TÜRK DAĞI, HATİCE

Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi

Şerafettin KEYİK, (Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Uğur ARSLAN, (Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

HATİCE TÜRK DAĞI, (Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Tuba SEYHAN, (Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Duygu FINDIK (Selçuk Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Konya, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

7 0

Yıl: 2014 Cilt: 48 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 556 - 565 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi

Öz:

Acinetobacter baumannii hastane enfeksiyonlarına yol açan, çoklu ilaç direncine sahip fırsatçı ve önemli bir patojendir. Son 10 yıldır, D sınıfı beta-laktamazların yayılması nedeniyle A.baumannii’de karbapenemlere dirençte önemli ve tehdit eden bir artış tüm dünyadan bildirilmektedir. A.baumannii’de karbapenem direncine neden olan en yaygın beta-laktamaz tipleri OXA-23, OXA-24, OXA-40, OXA- 58 ve OXA-143 serin beta-laktamazlardır. Bu çalışmanın amacı, karbapenemlere dirençli A.baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların varlığının ve klonal ilişkilerinin araştırılmasıdır. Çalışmaya, Selçuk Üniversitesi Meram Tıp Fakültesi (2007-2008) ve Selçuklu (2009-2012) Tıp Fakültesi Mikrobiyoloji Laboratuvarlarında çeşitli klinik örneklerden (68 kan, 18 bronkoalveoler lavaj, 13 drenaj, 3 idrar, 2 beyin omurilik sıvısı, 1 kateter kültürü) izole edilen karbapenemlere dirençli 105 A.baumannii izolatı alınmıştır. Bakterilerin tanımlanması konvansiyonel yöntemler, Phoenix 100 BD (BD Diagnostic, ABD) ve Vitek II (bioMerieux, Fransa) otomatize sistemleriyle yapılmıştır. Karbapenem duyarlılık testi CLSI önerilerine göre Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemiyle saptanmıştır. blaOXA 23-like, blaOXA 24-like, blaOXA 51-like ve blaOXA 58-like genleri multipleks polimeraz zincir reaksiyonuyla araştırılmıştır. blaOXA 23-like ve blaOXA 58-like geni taşıyan A.baumannii izolatlarının klonal ilişkisi ApaI enzimi kullanılarak değişken alanlı jel elektroforez (PFGE) yöntemiyle belirlenmiştir. Karbapenemlere dirençli A.baumannii izolatlarının hepsinde blaOXA 51-like geni tespit edilmiş; blaOXA 23-like ve blaOXA 58-like genleri izolatların sırasıyla %46.6 ve %53.3’ünde saptanırken, blaOXA 24-like hiçbir suşta saptanmamıştır. blaOXA 23-like geni hem Meram Tıp Fakültesi Hastanesinde hem de Selçuklu Tıp Fakültesi Hastanesinde izole edilen suşlarda, blaOXA 58-like geni sadece Meram Tıp Fakültesi Hastanesinde izole edilen suşlarda tespit edilmiştir. PFGE yöntemi ile blaOXA 23-like üreten A.baumannii suşlarında 32 farklı grup ve blaOXA 58-like üreten A.baumannii suşlarında 23 farklı grup belirlenmiştir. 58 like İki hastane arasında ortak bir salgın izolatı saptanmamış; ancak bazı klonların Meram Tıp Fakültesi Hastanesinde küçük salgınlar oluşturduğu görülmüştür. Bu çalışmada, A.baumannii izolatlarında görülen karbapenem direncinde, blaOXA 51-like ile birlikte blaOXA 23-like ve blaOXA 58-like genlerinin önemli rol oynadığı belirlenmiştir. Karbapenemlere dirençli blaOXA 23-like ve blaOXA 58-like üreten A.baumannii hastane suşlarının epidemik bir potansiyele sahip olduğu ve izolatların epidemiyolojik ilişkisini tanımlamak için moleküler yöntemlerin kullanılması gerektiği düşünülmüştür.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

Investigation of OXA type beta-lactamases and PFGE patterns in acinetobacter baumannii strains resistant to carbapenems

Öz:

Acinetobacter baumannii is an important opportunistic and multidrug-resistant pathogen leading to nosocomial infections. Over the last 10 years, a significant and threatening increase in resistance to carbapenems, mainly due to the dissemination of class D beta-lactamases, has been reported in A.baumannii worldwide. The most common types of beta-lactamases causing carbapenem resistance in A.baumannii are the OXA-23, OXA-24, OXA-40, OXA-58 and OXA-143 type serine beta-lactamases. The aim of this study was to investigate the presence of OXA type beta-lactamases in carbapenem-resistant A.baumannii strains and the clonal relationship between the strains. A total of 105 non-duplicate carbapenem-resistant A.baumannii strains isolated from various clinical samples (68 blood, 18 bronchoal- veolar lavage, 13 drainage, 3 urine, 2 cerebrospinal fluid and 1 catheter samples) in the Microbiology Laboratories of Selcuk University, Meram (2009-2012) and Selcuklu (2007-2008) Medical School Hospitals, were included in the study. The isolates were identified by conventional methods and Phoenix 100 BD (BD Diagnostic, USA) and Vitek II (bioMerieux, France) automated systems. Carbapenem sus- ceptibility test was performed by Kirby-Bauer disk diffusion method according to the CLSI standards. blaOXA 23-like, blaOXA 24-like, blaOXA 58-like and blaOXA 51-like genes were amplified by multiplex PCR assay and clonal relatedness was investigated by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) using ApaI enzyme. The blaOXA 51-like gene was determined in all carbapenem-resistant A.baumannii isolates, while the blaOXA 23-like and blaOXA 58-like genes were detected in 46.6% and 53.3% of isolates, respectively. However blaOXA gene was not demonstrated in any isolates. blaOXA 23-like gene was determined in both Meram and 24-like Selcuklu Medical School hospitals, but blaOXA 58-like gene was detected only in Meram Medical School hospital. PFGE analysis of the isolates revealed 32 different groups in blaOXA 23-like producing A.baumannii strains and 23 different groups determined in blaOXA 58-like producing strains. No common epidemic isolates were detected in the two hospitals, however it was noted that some clones produced small outbreaks in Meram MS hospital. In this study it was shown that blaOXA 23-like and blaOXA 58-like genes together with blaOXA 51-like gene had significant roles in the carbapenem-resistance of A.baumannii strains. Carbapenem-resistant A.baumannii strains producing blaOXA 23-like and blaOXA 58-like enzymes showed the epidemic potential of this nosocomial pathogen and the requirement of molecular typing methods to identify the epidemiologic relationship of the isolates.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

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

1. Garnacho-Montero J, Amaya-Villar R. Multiresistant Acinetobacter baumannii infections: epidemiology and management. Curr Opin Infect Dis 2010; 23(4): 332-9.
2. Eser OK, Ergin A, Hasçelik G. Erişkin hastalardan izole edilen Acinetobacter türlerinde antimikrobiyal direnç ve metallo-beta-laktamaz varlığı. Mikrobiyol Bul 2009; 43(3): 383-90.
3. Peleg AY, Seifert H, Paterson DL. Acinetobacter baumannii: emergence of a successful pathogen. Clin Microbiol Rev 2008; 21(3): 538-82.
4. Goic-Barisic I, Tonkic M. The review of carbapenem resistance in clinical isolates of Acinetobacter baumannii. Acta Med Croatica 2009; 63(4): 285-96.
5. Pasanen T, Koskela S, Mero S, et al. Rapid molecular characterization of Acinetobacter baumannii clones with rep-PCR and evaluation of carbapenemase genes by new multiplex PCR in Hospital District of Helsinki and Uusimaa. PLoS One 2014; 9(1): e85854.
6. Gordon NC, Wareham DW. Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii: mechanisms of virulence and resistance. Int J Antimicrob Agents 2010; 35(3): 219-26.
7. Amudhan SM, Sekar U, Arunagiri K, Sekar B. OXA beta-lactamase-mediated carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii. Indian J Med Microbiol 2011; 29(3): 269-74.
8. Durmaz R, Otlu B, Çalıskan A, Gürsoy N. Acinetobacter baumannii, Escherichia coli ve Klebsiella türlerinin moleküler tiplendirmesinde kullanılabilecek kısa süreli “Pulsed-Field gel” elektroforez (PFGE) protokolü. AN- KEM Derg 2007; 21(2): 113-7.
9. Çiftçi İH, Aşık G. Acinetobacter baumannii’nin antibiyotik direnç mekanizmaları. ANKEM Derg 2011; 25(3): 196-207.
10. Mussi MA, Limansky AS, Viale AM. Acquisition of resistance to carbapenems in multidrug-resistant clinical strains of Acinetobacter baumannii: natural insertional inactivation of a gene encoding a member of a novel family of beta-barrel outer membrane proteins. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(4): 1432-40.
11. Woodford N, Ellington MJ, Coelho JM, et al. Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapen- emases in Acinetobacter spp. Int J Antimicrob Agents 2006; 27(4): 351-3.
12. Paton R, Miles RS, Hood J, Amyes SG. ARI-1: beta-lactamase-mediated imipenem resistance in Acinetobacter baumannii. Int J Antimicrob Agents 1993; 2(2): 81-7.
13. Bou G, Oliver A, Martínez-Beltrán J. OXA-24, a novel class D beta-lactamase with carbapenemase activity in an Acinetobacter baumannii clinical strain. Antimicrob Agents Chemother 2000; 44(6): 1556-61.
14. Poirel L, Marqué S, Héritier C, Segonds C, Chabanon G, Nordmann P. OXA-58, a novel class D {beta}- lactamase involved in resistance to carbapenems in Acinetobacter baumannii. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(1): 202-8.
15. Coelho J, Woodford N, Afzal-Shah M, Livermore D. Occurrence of OXA-58-like carbapenemases in Acineto- bacter spp. collected over 10 years in three continents. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50(2): 756-8.
16. Feizabadi MM, Fathollahzadeh B, Taherikalani M, et al. Antimicrobial susceptibility patterns and distribution of blaOXA genes among Acinetobacter spp. isolated from patients at Tehran hospitals. Jpn J Infect Dis 2008; 61(4): 274-8.
17. Vahaboglu H, Budak F, Kasap M, et al. High prevalence of OXA-51-type class D beta-lactamases among ceftazidime-resistant clinical isolates of Acinetobacter spp.: co-existence with OXA-58 in multiple centres. J Antimicrob Chemother 2006; 58(3): 537-42.
18. Cicek AC, Saral A, Iraz M, et al. OXA- and GES-type β-lactamases predominate in extensively drug-resistant Acinetobacter baumannii isolates from a Turkish University Hospital. Clin Microbiol Infect 2014; 20(5): 410-5.
19. Çiftçi İH, Aşık G, Karakeçe E ve ark. Acinetobacter baumannii izolatlarında blaOXA genlerinin dağılımı: çok merkezli bir çalışma. Mikrobiyol Bul 2013; 47(4): 592-602.
20. Ergin A, Hasçelik G, Eser ÖK. Molecular characterization of oxacillinases and genotyping of invasive Acinetobacter 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.
21. Gur D, Korten V, Unal S, Deshpande LM, Castanheira M. 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. Liakopoulos A, Miriagou V, Katsifas EA, et al. Identification of OXA-23-producing Acinetobacter baumannii in Greece, 2010 to 2011. Euro Surveill 2012; 17(11). pii: 20117.
23. Mendes RE, Bell JM, Turnidge JD, Castanheira M, Jones RN. Emergence and widespread dissemination of OXA-23, -24/40 and -58 carbapenemases among Acinetobacter spp. in Asia-Pacific nations: report from the SENTRY Surveillance Program. J Antimicrob Chemother 2009; 63(1): 55-9.
24. Zarrilli R, Casillo R, Di Popolo A, et al. Molecular epidemiology of a clonal outbreak of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii in a university hospital in Italy. Clin Microbiol Infect 2007; 13(5): 481-9.
25. Yang HY, Lee JH, Suh TJ, Lee MK. Outbreaks of imipenem resistant Acinetobacter baumannii producing OXA- 23 β-lactamase in a tertiary care hospital in Korea. Yonsei Med J 2009; 50(6): 764-70.
26. Özen N, Ergani A, Naas T, et al. Outbreak of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii producing the carbapenemase OXA-58 in Turkey. The Open Antimicrobial Agents Journal 2009; 1(1): 1-8.
27. Mezzatesta ML, D’Andrea MM, Migliavacca R, et al. Epidemiological characterization and distribution of carbapenem resistant Acinetobacter baumannii clinical isolates in Italy. Clin Microbiol Infect 2012; 18(2): 160-6.
28. Adams-Haduch JM, Paterson DL, Sidjabat HE, et al. Genetic basis of multidrug resistance in Acinetobacter baumannii clinical isolates at a tertiary medical center in Pennsylvania. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52(11): 3837-43.
29. Mugnier PD, Poirel L, Naas T, Nordmann P. Worldwide dissemination of the blaOXA-23 carbapenemase gene of Acinetobacter baumannii. Emerg Infect Dis 2010; 16(1): 35-40.
30. Kulah C, Mooij MJ, Comert F, et al. Characterisation of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii out- break strains producing OXA-58 in Turkey. Int J Antimicrob Agents 2010; 36(2): 114-8.

APA	KEYİK Ş, Arslan U, TÜRK DAĞI H, SEYHAN T, FINDIK D (2014). Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. , 556 - 565.
Chicago	KEYİK Şerafettin,Arslan Ugur,TÜRK DAĞI HATİCE,SEYHAN Tuba,FINDIK Duygu Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. (2014): 556 - 565.
MLA	KEYİK Şerafettin,Arslan Ugur,TÜRK DAĞI HATİCE,SEYHAN Tuba,FINDIK Duygu Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. , 2014, ss.556 - 565.
AMA	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. . 2014; 556 - 565.
Vancouver	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. . 2014; 556 - 565.
IEEE	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D "Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi." , ss.556 - 565, 2014.
ISNAD	KEYİK, Şerafettin vd. "Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi". (2014), 556-565.

APA	KEYİK Ş, Arslan U, TÜRK DAĞI H, SEYHAN T, FINDIK D (2014). Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, 48(4), 556 - 565.
Chicago	KEYİK Şerafettin,Arslan Ugur,TÜRK DAĞI HATİCE,SEYHAN Tuba,FINDIK Duygu Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni 48, no.4 (2014): 556 - 565.
MLA	KEYİK Şerafettin,Arslan Ugur,TÜRK DAĞI HATİCE,SEYHAN Tuba,FINDIK Duygu Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.48, no.4, 2014, ss.556 - 565.
AMA	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(4): 556 - 565.
Vancouver	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(4): 556 - 565.
IEEE	KEYİK Ş,Arslan U,TÜRK DAĞI H,SEYHAN T,FINDIK D "Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi." Mikrobiyoloji Bülteni, 48, ss.556 - 565, 2014.
ISNAD	KEYİK, Şerafettin vd. "Karbapenemlere dirençli acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi". Mikrobiyoloji Bülteni 48/4 (2014), 556-565.