Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarındaki karbapenem direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişkinin moleküler yöntemlerle araştırılması
The investigation of the relationship between carbapenem resistance and virulence factors of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae strains by using molecular methods
Yazar: ESRA DENİZ CANDAN
Danışman: PROF. DR. NİLÜFER AKSÖZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Tıbbi Biyoloji = Medical Biology
Dizin: Karbapenemler = Carbapenems ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial ; İlaçlara direnç-çoklu = Drug resistance-multiple

Özet:
Nozokomiyal ve toplum kaynaklı enfeksiyonlarda en sık karşılaşılan etkenler arasında yer alan Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae'nın insan sağlığı için tehlikeli enfeksiyonlara neden olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada, apse, bronşiyal aspirasyon, idrar, kan, plevral efüzyon, safra, trake, vücut sıvısı ve yara materyalleri, kateter ucu, kulak sıvısı ve rektal sürüntü kültürlerinden izole edilen 50 E.coli ve 50 K. pneumoniae klinik izolatının karbapenemaz gen bölgeleri ve virülans faktörlerin varlığı Multiplex-PCR kullanılarak saptandı.
Çalışma kapsamında toplanan E.coli ve K.pneumoniae izolatının %44'ünde (E.coli'de 11, K.pneumoniae'de 33) OXA-48 tip karbapenem direnci saptandı. Bunun yanında K. pneumoniae izolatlarının birinde yalnızca NDM-1, dördünde hem OXA-48 hem de NDM-1 direnci bir arada görülmüştür. 
E.coli izolatları arasında sıklıkla rastlanan virülans gen bölgeleri sırasıyla; %92 oranında ferrik aerobaktin üretiminden sorumlu olan iutA, %90 aerobaktin üretiminden sorumlu olan aer ve %84 tip I fimbriya'yı kodlayan fimA gen bölgeleridir. fimA ve afa gen bölgelerinin karbapenem dirençli ve duyarlı suşlar arasında fimA ve afa gen bölgelerinde önemli derecede fark olduğu görülmüştür (fimA ve afa; P≤ 0.05). Aynı zamanda, tip I fimbriyanın (fimA) idrar yolu enfeksiyonlarına, P fimbriyanın (pap) komplike idrar yolu enfeksiyonlarına, S fimbriya (sfa) ve afimbriyal adezinin (afa) ise; idrar dışında diğer enfeksiyonlar ile ilişkili olduğu saptanmıştır.
K. pneumoniae izolatlarında ise, sıklıkla rastlanan gen bölgeleri sırasıyla; %88 kapsül ile ilişkili wabG, %86 kapsül lipoproteini ile ilişkili uge, %80 dış membran proteini ile ilişkili ycfM ve %72 oranında enterobaktin üretiminden sorumlu entB gen bölgeleridir. Çalışma kapsamındaki virülans gen bölgelerinin dirençli ve duyarlı suşlar arasında önemli derecede fark olmadığı görülmüştür (P≥0.05). Bunun yanında, tip 1 (fimH) ve tip 3 (mrkD) fimbriyaların idrar yolu enfeksiyonu ve pnömoniye özgü faktörler olduğu bulunmuştur. Bu çalışma sonucunda izolatların sahip oldukları karbapenem direncinde ve çeşitliliğinde artış saptanmıştır. Aynı zamanda enfeksiyonlara özgü virülans faktörler ortaya konmuştur.

Abstract:
Escherichia coli and Klebsiella pneumonia are most common factors of nosocomial and community acquired infections. They are known as major threats on public health. In this study, 50 E.coli and 50 K. pneumoniae clinic specimens isolated from abscess, bronchial, urea, blood, catheter, ear, pleural efusion, rectal, bile, tracheal, body fluid and wound cultures were collected and their carbapenemase gene regions and presence of virulence factors of these isolates were determined by using Multiplex-PCR. 
OXA-48 type of carbapenem resistance was determined as 44% of the total isolates (11 specimens for E.coli, 33 specimens for K. pneumoniae) collected in this study. In addition for K. pneumoniae isolates, NDM-1 resistance in one, OXA-48 and NDM-1 resistance in four specimens were detected. 
Virulence gene regions that encountered among E.coli isolates were 92% iutA, 90% aer and 84% fimA, which are responsible for ferric aerobactin, aerobactin and Type I fimbria production, respectively. There was a significant difference in fimA and afa gene regions between carbapenem resistant and sensitive strains (fimA and afa; P≤ 0.05). The relations of Type I fimbria (fimA) with urinary tract infections, P fimbria (pap) with complicated urinary tract infections, S fimbria (sfa) and fimbrial adezine (afa) with other infections except urinary tract infections were determined.
As for K. pneumoniae isolates, gene regions that commonly encountered were 88% wabG, 86% uge, 80% ycfM and 72% entB, related with capsula, capsula lipoprotein, external membrane protein and responsible for enterobactin production,  respectively. There was no significant difference between resistant and sensitive strains in virulence gene regions (P≥0.05). On the other hand, type 1 (fimH) and type 3 (mrkD) fimbria were determined as specific factors for urinary tract infections and pneumonia. According to the result of this study, an increase in the carbapenem resistance and diversity of isolates were determined. It was also determined that specific virulence factors takes part in certain infections.