Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi

ONUK, ERTAN EMEK; DURUPINAR, Belma; Coban, Ahmet Yilmaz; TANRIVERDİ ÇAYCI, Yeliz; Ciftci, Alper; erturan, zayre

Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi

Ahmet Yılmaz ÇOBAN, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Samsun, Türkiye)

ALPER ÇİFTCİ, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Samsun, Türkiye)

Ertan Emek ONUK, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Hastalıklar ve Klinik Bilimler Bölümü, Samsun, Türkiye)

Zayre ERTURAN, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Yeliz TANRIVERDİ ÇAYCI, (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Samsun, Türkiye)

Belma DURUPINAR (Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Samsun, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

4 0

Yıl: 2009 Cilt: 43 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 563 - 573 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi

Öz:

Pseudomonas aeruginosa, kistik fibroz (KF)'lu hastalarda tedavisi oldukça güç olan solunum yolu enfeksiyonlarına neden olmaktadır. Hastalığın ileri dönemlerde enfeksiyona neden olan P.aeruginosa suşlan ise genellikle mukoid fenotipte olup, bakteriyi çevreleyen yoğun miktardaki aljinat polisakkaridi, bakterinin akciğer hücrelerine yapışmasını kolaylaştırmakta ve biyofilm oluşumu sayesinde bakteriyi bağışıklık sisteminin hücrelerinden korumaktadır. Bu çalışmanın amacı, KF'lu hastalardan izole edilen P.aeruginosa izolatlarında biyofilm varlığının araştırılması ve biyofilm oluşturma özelliklerinin genotip ve antibiyotik duyarlılık profilleri ile ilişkisinin araştırılmasıdır. Çalışmada KF'lu hastalardan izole edilen 60 adet P.aeruginosa izolatının biyofilm oluşumu Kongo Red ağar ve Christensen yöntemiyle araştırılmış; suşların geno-tipleri RAPD-PCR (Random amplification of polymorphic DNA-polimeraz zincir reaksiyonu) yöntemiyle, in vitro antibiyotik duyarlılıkları ise disk difüzyon yöntemiyle belirlenmiştir. Çalışmamızda, P.aeruginosa suşlarının %33.3 (20/60)'ünün biyofilm oluşturduğu saptanmış, biyofilm üreten 20 izolatın 9'u, biyofilm üretmeyen 40 izolatın ise 16'sı mukoid özellik göstermiştir. Izolatların %70'lik benzerlik katsayısı göz önüne alınarak RAPD ile genotiplendirilmesi sonucu 19 adet küme (A-S) ve bunlardan beşine ait alt küme (K1, K2, N1, N2, Q1, Q2, R1, R2, SI, S2) olmak üzere toplam 24 adet genotip tespit edilmiştir. Bu gruplardan dokuzu biyofilm üreten, 15'i de biyofilm üretmeyen izolatlardan oluşmaktadır. Biyofilm üreten suş-ların çoğunun Kİ (n= 5) ve K2 (n= 6), üretmeyen suşların ise L (n= 8) ve O (n= 7) genotip grubunda toplandığı izlenmiştir. Biyofilm üreten ve üretmeyen izolatların antibiyotik duyarlılıkları değerlendirildiğinde, gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark belirlenmemiş (p> 0.05), her iki gruba da etkinliği en düşük ilaç tobramisin, etkinliği en yüksek ilaç piperasilin/tazobaktam olarak bulunmuştur. Sonuç olarak; biyofilm üreten izolatlar ile üretmeyen izolatların genotipik olarak farklı gruplarda yoğunlaştığının belirlendiği bu çalışmanın verilerinin, daha geniş izolat sayılarıyla ve çok merkezli çalışmalarla desteklenmesi gerektiği kanısına varılmıştır.

Anahtar Kelime: Anti-bakteriyel ajanlar Pseudomonas enfeksiyonları Kistik fibröz Genotip Mikrobiyal duyarlılık testleri Polimeraz zincir reaksiyonu Pseudomonas aeruginosa Biyofilm Rastgele genişletilmiş polimorfik DNA tekniği

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Viroloji

Investigation of biofilm formation and relationship with genotype and antibiotic susceptibility of Pseudomonas aeruginosa strains isolated from patients with cystic fibrosis

Öz:

Pseudomonas aeruginosa is a frequent cause of respiratory infections in cystic fibrosis (CF) patients. P.aeruginosa strains isolated from these patients have often a mucoid phenotype at advanced disease. This mucoid structure contains a dense amount of alginate type polysaccharide which facilitates bacterial attachment to lung epithelia and provides protection from the immune system due to biofilm formation. The aims of this study were to investigate the biofilm formation and the relation of this property with genotype and antibiotic susceptibilities of P.aeruginosa strains isolated from CF patients. The biofilm formation was determined by using the Congo Red agar and Christensen methods. RAPD-PCR (Random amplification of polymorphic DNA polymerase chain reaction) and disc diffusion methods were used for genotyping and antibiotic susceptibility testing, respectively. Biofilm production was found positive in 33.3% (20/60) of P.aeruginosa tested. While 9 of these 20 isolates were of mucoid colony morphotype, among the 40 biofilm negative isolates mucoid colony was detected in 16 of them. RAPD genotyping based on 70% similarity yielded 19 (A-S) clusters and subtypes related to five of these clusters (K1, K2, Nl, N2, Q1, Q2, R1, R2, SI, S2) making up a total of 24 genotypes. Nine of these genotypes composed of biofilm positive isolates and 15 were biofilm negative ones. Most of the biofilm positive strains belonged to K1 (n= 5) and K2 (n= 6) genotypes while biofilm negative isolates were in the L (n= 8) and O (n= 7) genotypes. The comparison of antibiotic susceptibilities in both groups revealed no statistically significant difference (p> 0.0%). However, highest rate of resistance was detected for tobramycin and lowest rate for piperacillin/tazobactam. The data obtained from this study indicated that biofilm negative and positive P.aeruginosa isolates clustered in different groups. These results should be supported with larger scale multi-center studies which may provide information about P.aeruginosa dynamics in CF lungs.

Anahtar Kelime: Pseudomonas aeruginosa Biofilms Random Amplified Polymorphic DNA Technique Anti-Bacterial Agents Pseudomonas Infections Cystic Fibrosis Genotype Microbial Sensitivity Tests Polymerase Chain Reaction

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Viroloji

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

1.Wagner VE, Iglewski BH. P.aeruginosa biofilms in CF infection. Clin Rev Allergy Immunol 2008; 35: 124-34.
2.Ryder C, Bryd M, Wozniak Dj. Role of polysaccharides in Pseudomoas aeruginosa biofilm development. Curr Opin Microbiol 2007; 10: 644-8.
3.Akyar I, Fidan I, Rota S, Türet S. Koagülaz negatif stafilokoklarda slime faktör yapımının üç farklı yöntemle araştırılması, tür tayini ve antibiyotik direnci. Mikrobiyol Bul 1998; 32: 15-22.
4.Arciola CR, Montanaro L, Baldassarri E, Borsetti E, Cavedagna D, Donati E. Slime production by staphylo-cocci isolated from prosthesis-associated infection. New Microbiol 1999; 22: 337-41.
5.Christensen GD, Simpson WA, Younger JJ, et al. Adherence of coagulase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices. J Clin Microbiol 1985; 22: 996-1006.
6.Stepanovic S, Vukovic D, Dakic I, Savic B, Svabic-Vlahovic M. A modified microtiter-plate test for quantification of staphylococcal biofilm formation. J Microbiol Methods 2000; 40: 175-9.
7.Woznicova V, Votava M, Skalka B. Comparison of 2 methods of detecting slime production by coagulase negative staphylococci. Cesk Epidemiol Microbiol Imunol 1993; 42: 51-3.
8.Yang W, Shi L, jia WX, et al. Evaluation of the biofilm-forming ability and genetic typing for clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa by enterobacterial repetitive intergenic consensus-based PCR. Microbiol Immunol 2005; 49: 1057-61.
9.Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial disk susceptibility tests. Approved Standard M2-A9. 2006, CLSI. Wayne, PA.
10.Lee B, Haagensen JA, Ciofu O, Andersen JB, Hoiby N, Molin S. Heterogeneity of biofilms formed by nonmu-coid Pseudomonas aeruginosa isolates from patients with cystic fibrosis. J Clin Microbiol 2005; 43: 5247- 55.
11.VanDevanter DR, Van Dalfsen JM. How much do Pseudomonas biofilms contribute to symptoms of pulmonary exacerbation in cystic fibrosis? Pediatr Pulmonol 2005; 39: 504-6.
12.Battan PC, Barnes Al, Albesa I. Resistance to oxidative stress caused by ceftazidime and piperacillin in a biofilm of Pseudomonas. Luminescence 2004; 19: 265- 70.
13.Hill D, Rose B, Pajkos A, et al. Antibiotic susceptibilities of Pseudomonas aeruginosa isolates derived from patients with cystic fibrosis under aerobic, anaerobic, and biofilm conditions, j Clin Microbiol 2005; 43: 5085-90.
14.Tre-Hardy M, Mace C, El Manssouri N, Vanderbist F, Traore H, Devleesschouwer Mj. Effect of antibiotic co-administration on young and mature biofilms of cystic fibrosis isolates: the importance of the biofilm model. Int J Antimicrob Agents 2009; 33: 40-5.
15.Tre-Hardy M, Vanderbist F, Traore H, Devleeschouwer Mj. In vitro activity of antibiotic combinations against Pseudomonas aeruginosa biofilm and planktonic cultures. Int J Antimicrob Agents 2008; 31: 329-36.
16.Ramsey DM, Wozniak Dj. Understanding the control of Pseudomonas aeruginosa alginate synthesis and the prospects for management of chronic infections in cystic fibrosis. Mol Microbiol 2005; 56: 309-22.
17.Winstanley C, Fothergill JL. The role of quorum sensing in chronic cystic fibrosis Pseudomonas aeruginosa infections. FEMS Microbiol Lett 2009; 290: 1 -9.
18.Şener B, Köseoğlu O, Ozçelik U, Kocagöz T, Günalp A. Epidemiology of chronic Pseudomonas aeruginosa infections in cystic fibrosis. Int J Med Microbiol 2001; 291: 387-93.

APA	Coban A, Ciftci A, ONUK E, erturan z, TANRIVERDİ ÇAYCI Y, DURUPINAR B (2009). Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. , 563 - 573.
Chicago	Coban Ahmet Yilmaz,Ciftci Alper,ONUK ERTAN EMEK,erturan zayre,TANRIVERDİ ÇAYCI Yeliz,DURUPINAR Belma Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. (2009): 563 - 573.
MLA	Coban Ahmet Yilmaz,Ciftci Alper,ONUK ERTAN EMEK,erturan zayre,TANRIVERDİ ÇAYCI Yeliz,DURUPINAR Belma Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. , 2009, ss.563 - 573.
AMA	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. . 2009; 563 - 573.
Vancouver	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. . 2009; 563 - 573.
IEEE	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B "Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi." , ss.563 - 573, 2009.
ISNAD	Coban, Ahmet Yilmaz vd. "Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi". (2009), 563-573.

APA	Coban A, Ciftci A, ONUK E, erturan z, TANRIVERDİ ÇAYCI Y, DURUPINAR B (2009). Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, 43(4), 563 - 573.
Chicago	Coban Ahmet Yilmaz,Ciftci Alper,ONUK ERTAN EMEK,erturan zayre,TANRIVERDİ ÇAYCI Yeliz,DURUPINAR Belma Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. Mikrobiyoloji Bülteni 43, no.4 (2009): 563 - 573.
MLA	Coban Ahmet Yilmaz,Ciftci Alper,ONUK ERTAN EMEK,erturan zayre,TANRIVERDİ ÇAYCI Yeliz,DURUPINAR Belma Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.43, no.4, 2009, ss.563 - 573.
AMA	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2009; 43(4): 563 - 573.
Vancouver	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2009; 43(4): 563 - 573.
IEEE	Coban A,Ciftci A,ONUK E,erturan z,TANRIVERDİ ÇAYCI Y,DURUPINAR B "Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi." Mikrobiyoloji Bülteni, 43, ss.563 - 573, 2009.
ISNAD	Coban, Ahmet Yilmaz vd. "Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi". Mikrobiyoloji Bülteni 43/4 (2009), 563-573.