İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı
Yıl: 2021 Cilt: 26 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 720 - 726 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/flora.20219618 İndeks Tarihi: 17-05-2022
İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı
Öz: Giriş: Acinetobacter baumannii’de antibiyotik direncinin gelişmesinde biyofilm yapımının yanı sıra birçok virülans geni de etkin rolesahiptir. Bu çalışmada, infeksiyon tanısı almış hastalardan elde edilen çok ilaca dirençli A. baumannii izolatlarında biyofilm yapımı vebiyofilm yapımında rol oynadığı düşünülen virülans genlerinin (csuE ve ompA) varlığını araştırmak amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Çalışma, Hacettepe Üniversitesi Hastanesinde yatan, invaziv/invaziv olmayan infeksiyon tanısı almış hastalardanelde edilen çok ilaca dirençli A. baumannii izolatlarında yapılmıştır. Tür tanımlaması konvansiyonel yöntemler ve MALDI-TOF MS ileyapılmıştır. Biyofilm yapımı, kantitatif mikroplak biyofilm yöntemi ile saptanmış ve virülans genleri olan csuE ve ompA varlığı polimerazzincir reaksiyonu yöntemi kullanılarak tespit edilmiştir. Bulgular: Çalışmaya dahil edilen toplam 100 izolat arasında yer alan invaziv A. baumannii klinik izolatları (n= 17); kateter (n= 6), kan (n=5), doku (n= 2), nefrostomi ile alınan idrar (n= 1), plevral sıvı (n= 1), eklem sıvısı (n= 1) ve safra (n= 1) örneklerinden elde edilmiştir. İnvazivolmayan izolatlar (n= 83); derin trakeal aspirat (%53), püy (%16), balgam (%13) ve idrar (%1) örneklerinden elde edilmiştir. İzolatların99’unda biyofilm varlığı gösterilmiştir. İzolatların 52’sinin güçlü, 31’inin orta ve 16’sının zayıf pozitif biyofilm üretimine sahip olduğusaptanmıştır. İncelenen virülans genlerinden csuE, izolatların 88’inde [invaziv olmayan (n= 73) , invaziv (n= 15)], ompA geni ise 91’inde[invaziv olmayan (n= 76), invaziv (n= 15)] pozitif olarak tespit edilmiştir. Güçlü biyofilm yapımı gösteren 52 izolatın [invaziv olmayan (n=40), invaziv (n= 12)] 47’sinde, orta biyofilm yapımı gösteren 31 izolatın [invaziv olmayan (n= 26), invaziv (n= 5)] 25’inde csuE ve ompAvirülans gen varlığı saptanmıştır. Sonuç: Biyofilm yapımı, invaziv A. baumannii izolatlarında olduğu gibi invaziv olmayan izolatlarda da yüksek oranda tespit edilmiştir.Biyofilm yapımı görülen izolatlarda, biyofilm yapımı ile pili oluşum sisteminin bir parçası olan csuE geni ve ompA dış membran porinproteinini kodlayan ompA geni arasında yüksek oranda ilişki saptanmıştır. A. baumannii, çok ilaca dirençli invaziv olmayan izolatlardada yüksek biyofilm yapımı ve virülans genlerinin varlığı ile nozokomiyal infeksiyonlarda tehdit oluşturmaya devam etmektedir.
Anahtar Kelime: Biofilm Production and Presence of Virulence Genes in Invasive andNon-invasive Acinetobacter baumannii Isolates
Öz: Introduction: Biofilm production and as well as many virulence genes play an active role in the development of antibiotic resistance inA. baumannii. In this study, it was aimed to investigate biofilm production in multidrug-resistant A. baumannii isolates obtained frompatients diagnosed with infection and the presence of the virulence genes (csuE and ompA) thought to play a role in biofilm production. Materials and Methods: This study was conducted on multi-drug resistant A. baumannii isolates obtained from patients hospitalizedin Hacettepe University Hospital and diagnosed as having invasive/non-invasive infection. The identification of the species was carriedout by conventional methods and MALDI-TOF MS. Biofilm production was determined by quantitative microplate biofilm method andthe presence of the virulence genes csuE and ompA was determined using polymerase chain reaction method. Results: Among the 100 isolates included in this study, invasive A. baumannii clinical isolates (n= 17) were determined from catheter(n= 6), blood (n= 5), tissue (n= 2), nephrostomy urine specimen (n= 1), pleural fluid (n= 1), joint fluid (n= 1) and bile (n= 1) samples.Non-invasive isolates (n= 83) were obtained from deep tracheal aspirate (53%), pus (16%), sputum (13%) and urine (1%) samples.The presence of biofilm was determined in 99 of the isolates. It was determined that 52 of the isolates had strong, 31 had mediumand 16 had weak positive biofilm production. Of the virulence genes examined, csuE was positive in 88 [non-invasive (n= 73), invasive(s= 15)] and the ompA gene was positive in 91 [non-invasive (s= 76), invasive (s= 15)] of the isolates. The presence of csuE and ompAvirulence genes were detected in 47 of 52 isolates [non-invasive (n= 40), invasive (n= 12)] with strong biofilm production and in 25of 31 isolates with medium biofilm production [non-invasive (n= 26), invasive (n= 5)]. Conclusion: Biofilm production has been detected at a high rate in non-invasive isolates as well as in invasive A. baumannii isolates.In isolates with biofilm production, a high correlation was found between biofilm production and csuE gene which is a part of the piliformation system and ompA gene which encodes the ompA outer membrane porin protein. A. baumannii continues to pose a threatin nosocomial infections with high biofilm production and the presence of virulence genes in multidrug-resistant non-invasive isolates.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Harding CM, Hennon SW, Feldman MF. Uncovering the mechanisms of Acinetobacter baumannii virulence. Nat Rev Microbiol 2018;16:91-102.
- 2. Wang YC, Huang TW, Yang YS, Kuo SC, Chen CT, Liu CP, et al. Biofilm formation is not associated with worse outcome in Acinetobacter baumannii bacteraemic pneumonia. Sci Rep 2018;8:7289.
- 3. Yang CH, Su PW, Moi SH, Chuang LY. Biofilm formation in Acinetobacter baumannii: Genotype-phenotype correlation. Molecules 2019;24:1849.
- 4. Nie D, Hu Y, Chen Z, Li M, Hou Z, Luo X, et al. Outer membrane protein A (OmpA) as a potential therapeutic target for Acinetobacter baumannii infection. J Biomed Sci 2020;27:26.
- 5. Longo F, Vuotto C, Donelli G. Biofilm formation in Acinetobacter baumannii. New Microbiol 2014;37:119-27.
- 6. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters, version 9.0, 2019.
- 7. Magiorakos AP, Srinivasan A, Carey RB, Carmeli Y, Falagas ME, Giske CG, et al. Multidrug resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin Microbiol Infect 2012;18:268–81.
- 8. Bardbari AM, Arabestani MR, Karami M, Keramat F, Alikhani MY, Bagheri KP. Correlation between ability of biofilm formation with their responsible genes and MDR patterns in clinical and environmental Acinetobacter baumannii isolates. Microb Pathog 2017;108:122-8.
- 9. Turton JF, Gabriel SN, Valderrey C, Kaufmann ME, Pitt TL. Use of sequence-based typing and multiplex PCR to identify clonal lineages of outbreak strains of Acinetobacter baumannii. Clin Microbiol Infect 2007;13:807-15.
- 10. Rodríguez-Baño J, Martí S, Soto S, Fernández-Cuenca F, Cisneros JM, Pachón J, et al. Biofilm formation in Acinetobacter baumannii: associated features and clinical implications. Clin Microbiol Infect 2008;14:276-8.
- 11. Rosales-Reyes R, Gayosso-Vazquez C, Fernandez-Vazquez JL, Jarillo-Quijada MD, Rivera-Benítez C, Santos-Preciado JI, et al. Virulence profiles and innate immune responses against highly lethal, multidrug-resistant nosocomial isolates of Acinetobacter baumannii from a tertiary care hospital in Mexico. PLoS ONE 2017;12:e0182899.
- 12. Amin M, Navidifar T, Shooshtari FS, Rashno M, Savari M, Jahangirmehr F, et al. Association between biofilm formation, structure, and the expression levels of genes related to biofilm formation and biofilm-specific resistance of Acinetobacter baumannii strains isolated from burn infection in Ahvaz, Iran. Infect Drug Resist 2019;12:3867-81.
- 13. de Breij A, Riool M, Cordfunke RA, Malanaovic N, de Boer L, Koning RI, et al. The antimicrobial peptide SAAP-148 combats drug-resistant bacteria and biofilms. Sci Transl Med 2018;10:eaan4044.
- 14. Wang G, Li X, Wang Z. APD3:the antimicrobial peptide database as tool for research and education. Nucleic Acids Res 2015;44:D1087-93.
- 15. Kim MK, Kang N, Ko SJ, Park J, Park E, Shin DW, et al. Antibacterial antibiofilm activity and mode of action of magainin 2 against drug-resistant Acinetobacter baumannii. Int J Mol Sci 2018;19:3041.
- 16. Zeighami H, Valadkhani F, Shapouri R, Samedi E, Haghi F. Virulence characteristics of multidrug resistant biofilm forming Acinetobacter baumannii isolated from intensive care unit patients. BMC Infect Dis 2019;19:629.
- 17. Boone RL, Whitehead B, Avery TM, Lu J, Francis JD, Guevara MA et al. Analysis of virulence phenotypes and antibiotic resistance in clinical strains of Acinetobacter baumannii isolated in Nashville, Tennessee. BMC Microbiol 2021;21.
- 18. Shenkutie AM, Yao MZ, Siu GK, Wong BKC, Leung PH. Biofilm-induced antibiotic resistance in clinical Acinetobacter baumannii isolates. Antibiotics (Basel) 2020;9:817.
- 19. Sugawara E, Nikaido H. OmpA is the principal nonspecific slow porin of Acinetobacter baumannii. J Bacteriol 2012;194:4089–96.
- 20. Gaddy JA, Tomaras AP, Actis LA. The Acinetobacter baumannii 19606 OmpA protein plays a role in biofilm formation on abiotic surfaces and in the interaction of this pathogen with eukaryotic cells. Infect Immun 2009;77:3150–60.
- 21. Kim SW, Moon DC, Jin JS, Lee JH, Shin JH, Kim JM, et al. Serum resistance of Acinetobacter baumannii through the binding of factor H to outer membrane proteins. FEMS Microbiol Lett 2009;301:224-31.
- 22. Sanchez-Encinales V, Alvarez-Marin R, Pachon-Ibanez ME, Fernandez-Cuenca F, Pascual A, Garnacho-Montero J, et al. Overproduction of outer membrane protein a by Acinetobacter baumannii as a risk factor for nosocomial pneumonia, bacteremia, and mortality rate increase. J Infect Dis 2017;215:966-74.
- 23. Martin-Pena R, Dominguez-Herrera J, Pachon J, McConnell MJ. Rapid detection of antibiotic resistance in Acinetobacter baumannii using quantitative real-time PCR. J Antimicrob Chemother 2013;68:1572-5.
| APA | gürpınar Ö, Ergin A, ZARAKOLU P, Köseoglu Eser Ö (2021). İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. , 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| Chicago | gürpınar Öznur,Ergin Alper,ZARAKOLU PINAR,Köseoglu Eser Özgen İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. (2021): 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| MLA | gürpınar Öznur,Ergin Alper,ZARAKOLU PINAR,Köseoglu Eser Özgen İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. , 2021, ss.720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| AMA | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. . 2021; 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| Vancouver | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. . 2021; 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| IEEE | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö "İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı." , ss.720 - 726, 2021. 10.5578/flora.20219618 |
| ISNAD | gürpınar, Öznur vd. "İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı". (2021), 720-726. https://doi.org/10.5578/flora.20219618 |
| APA | gürpınar Ö, Ergin A, ZARAKOLU P, Köseoglu Eser Ö (2021). İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, 26(4), 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| Chicago | gürpınar Öznur,Ergin Alper,ZARAKOLU PINAR,Köseoglu Eser Özgen İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi 26, no.4 (2021): 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| MLA | gürpınar Öznur,Ergin Alper,ZARAKOLU PINAR,Köseoglu Eser Özgen İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, vol.26, no.4, 2021, ss.720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| AMA | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi. 2021; 26(4): 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| Vancouver | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi. 2021; 26(4): 720 - 726. 10.5578/flora.20219618 |
| IEEE | gürpınar Ö,Ergin A,ZARAKOLU P,Köseoglu Eser Ö "İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı." Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, 26, ss.720 - 726, 2021. 10.5578/flora.20219618 |
| ISNAD | gürpınar, Öznur vd. "İnvaziv ve İnvaziv Olmayan Acinetobacter baumannii İzolatlarında Biyofilm Yapımı ve Virülans GenlerininVarlığı". Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi 26/4 (2021), 720-726. https://doi.org/10.5578/flora.20219618 |
