Solunum yollarından izole edilen mannheimia haemolytica suşlarının tiplendirilmesi, bazı virulens genleri ile antimikrobiyal maddelere duyarlılıklarının araştırılması
Typing and investigation of some virulence genes with antimicrobial susceptibility of Mannheimia haemolytica strains isolated from respiratory tracts
Yazar: CİHAT ÖZTÜRK
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI EKİN
Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji (Veterinerlik) Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Genler = Genes ; Mannheimia haemolytica = Mannheimia haemolytica ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Solunum sistemi = Respiratory system ; Virülans = Virulence

Özet:
Bu çalışmada, hasta ve sağlıklı sığır ve koyunların solunum yollarından izole edilen Mannheimia (M.) haemolytica izolatlarının biyokimyasal özellikleri, önemli virülens genlerinin dağılımı, antimikrobiyal maddelere duyarlılıkları ve direnç genlerinin tespit edilmesi amaçlandı. Nazo-farengiyal ve trake-bronşiyal sıvap örneklerinden kültürü yapılan M. haemolytica şüpheli 55 izolatın 48 (%87.3)'i Real Time PCR ile M. haemolytica olarak identifiye edildi. İncelenen izolatlarda, hastalık ve virülens genleri ile ilişkili biyokimyasal özelliklerin arginin-arginin ve sorbitol testlerindeki farklılıklara göre 4 farklı biyokimyasal profil belirlendi. Real Time-PCR yöntemiyle virülens genleri incelenen izolatlarda 3 virülens gen profili tespit edildi. İzolatların %37.5'i I, %33.3'ü III ve %12.5'i II olarak belirlendi. Virülens gen profil II'ye sahip izolatlarda virülens ile ilişkili genlerin tamamı belirlenirken, profil I'e sahip izolatlarda nmaA, profil III'e sahip izolatlarda ise nmaA ve tbpB genlerinin bulunmadığı tespit edildi. Bununla birlikte biyokimyasal profil II'nin hastalık olguları ile ilişkili ve bunun arginin-arginin negatiflik ile ilişkili olduğu belirlendi. Ayrıca virülens gen profil I özelliğine sahip izolatların sadece biyokimyasal profil I ile ilişkili olduğu ve bunun arginin-arginin negatiflikten kaynaklandığı belirlenirken, arginin-arginin pozitif izolatlar ile virülens gen profil III arasındaki ilişkinin önemli olduğu gözlendi. Ayrıca, epsilometer test (E-test) ile antimikrobiyal duyarlılıkları ve minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri incelenen izolatların 9 (%18.75)'unda antimikrobiyal direnç belirlendi. E test ile dirençli bulunan izolatların 1'i sadece eritromisine, 2'si sadece penisiline, 1'i tilmikosin ve penisiline, 1'i tilmikosin, streptomisin ve penisiline, 1'i eritromisin, tilmikosin, streptomisin ve tetrasikline, 3'ü eritromisin, tilmikosin, streptomisin, tetrasiklin, penisilin ve ampisiline dirençli olduğu tespit edildi. Dirençli bulunan izolatların büyük çoğunluğunda (%66.6) çoklu direnç olduğu gözlendi. E test ile dirençli olduğu belirlenen 9 izolatın 6 (%66.6)'sında makrolid erm42, mphE, msrE genleri ve bu izolatların da 5 (%55.5)'inde aminoglikozid direnç geni strA tespit edildi. Sonuç olarak; arginin-arginin negatiflik ile gcp, gs60, tbpB, lktC, adh pozitif, nmaA negatif izolatların kommensal ve patojen M. haemolytica izolatlarının ayrımında kullanılabilecek epidemiyolojik kriter olabileceği ve konu ile ilgili yeni çalışmaların yapılması gerektiği, ayrıca M. haemolytica izolatlarında erm42, mphE, msrE genlerinin makrolid, strA geninin de aminoglikozid direncinden sorumlu genler olduğu ve total DNA'da tespit edilebildiği, tetH ve blaROB-1 genlerinin total DNA'da tespit edilemediği ve bu genlerin plazmid ve transpozon gibi ekstrakromozamal DNA'da belirlenebileceği, bundan dolayı antimikrobiyal direnç geni ile ilgili başka mekanizmaların araştırılmasına yönelik yeni çalışmaların yapılması gerekliliği sonucuna varıldı.

Abstract:
In this study, it was aimed to determine the biochemical properties, distribution of important virulence genes, antimicrobial susceptibilities and resistance genes of Mannheimia (M.) haemolytica isolates identified from the respiratory tracts of sick and healthy cattles and sheeps. 48 (87.3%) of 55 M. haemolytica isolates found suspicious cultured from naso-pharyngeal and trachea-bronchial swaps were identified as M. haemolytica by Real Time-PCR. According to the differences in arginine-arginine and sorbitol tests, 4 different biochemical profiles were determined in the isolates examined. Three virulence gene profiles were detected in the isolates examined by Real Time-PCR. 37.5%, 33.3%, 12.5% of the isolates examined were identified as I, III and II, respectively. While all virulence-related genes were identified in the isolates with virulence gene profile II, it was determined that there were no nmaA gene in profile I isolates and nmaA and tbpB genes in profile III isolates. At the same time, it was determined that biochemical profile II was associated with disease cases and this was related to arginine-arginine negativity. In addition, it was determined that isolates with virulence gene profile I were associated only with biochemical profile I and that this was due to arginine-arginine negativity, whereas the relationship between arginine-arginine positive isolates and virulence gene profile III was found to be significant. Furthermore, antimicrobial resistance was determined in 9 (18.75%) of the isolates whose antimicrobial susceptibilities and minimum inhibitory concentration (MIC) values were examined by epsilometer test (E-test). One and two isolates were found to be resistant to erythromycin and penicillin, respectively. Also, the antimicrobial resistance was found to tilmicosin and penicillin in one isolate. One of the isolates examined was found antimicrobial resistance to tilmicosin, streptomycin and penicillin, too. One erythromycin-tilmicosin-streptomycin resistant isolate also exhibited resistance to tetracycline. Beside, three erythromycin-tilmicosin-streptomycin-tetracycline resistant isolates was found resistance to penicillin and ampicillin, too. Multiple resistance was observed in the majority of the resistance isolates (66.6%). The macrolide erm42, mphE, msrE genes were found in 6 (66.6%) of the 9 isolates determined to be resistant by E test, and the aminoglycoside resistance gene strA was detected in 5 (55.5%) of these isolates, too. As a result; arginine-arginine negativity and gcp, gs60, tbpB, lktC, adh positive, nmaA negative isolates may be the epidemiological criteria that can be used to differentiate commensal and pathogen M. haemolytica isolates and new studies on the subject should be done. Also, it was conclude that in M. haemolytica isolates, erm42, mphE, msrE genes are responsible for macrolide resistance genes and strA gene is the genes responsible for aminoglycoside resistance and these genes can be detected in total DNA, while the tetH and blaROB-1 genes could not be detected in total DNA. it is suggested that tetH and blaROB-1 genes can be identified in extrachromosomal DNA such as plasmids and transposons, and therefore new studies to investigate other mechanisms related to the antimicrobial resistance gene are required.