Klinik örneklerden izole edilen escherichia coli izolatlarının moleküler epidemiyolojik karakterizasyonuve yüksek riskli ST131 klonunun araştırılması
Molecular epidemiological characterization of escherichia coli isolates isolated from clinical samples and investigation of HİGH-risk ST131 clone
Yazar: ELİF AYDIN
Danışman: PROF. DR. SELAHATTİN ÇELEBİ
Atatürk Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Biyofilmler = Biofilms ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Escherichia coli enfeksiyonları = Escherichia coli infections ; Filogenetik = Phylogenetic ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Virülans = Virulence ; İlaçlara direnç-çoklu = Drug resistance-multiple

Özet:
Amaç: E. coli ST131, beta-laktamaz üretimi ve başta florokinolon direnci ile
başlayan çok ilaca direnç ile ilişkili ve önemli sistemik enfeksiyonlara yol açan
pandemik bir klondur. Ülkemizde antimikrobiyal direnç sıklığı ve yayılım hızı sonucu
gelişen klonların araştırılması gereken önemli bir konu olmaktadır. Bu çalışmanın
amacı, E. coli kökenlerinin fenotipik yöntemlerle teşhisi, antimikrobiyal direnç
profillerinin, virülans özelliklerinin, dahil oldukları filogenetik gruplarının, integron gen
kaset varlığının ve biyofilm oluşturma özelliğinin E. coli ST131 klonu varlığı ve
yokluğu oranlarını karşılaştırmak ve ST131 taşıyıcılığı için risk faktörlerini
değerlendirmektir.
Materyal ve Metot: Çalışmaya toplam 160 adet E. coli izolatı dahil edildi.
Bakteri identifikasyonları konvansiyonel ve otomatize yöntemler ile yapıldı. GSBL
varlığını göstermek için çift disk sinerji yöntemi kullanılmıştır. Tüm E. coli
izolatlarında moleküler çalışmalar, gerçek-zamanlı PZR yöntemi ile yapıldı.
Bulgular: İzolatların %86.25'i idrar, %11.25'i apse, %1,87'si kan, %0.63'ü
trakeal aspirasyon olmak üzere toplam 160 izolat ile çalışıldı. İzolatların %72.5'i kadın,
%27,5'i erkek hasta, yaş ortalaması 51,73 olarak belirlendi. 160 izolatın %69.38'i
ST131pozitif, bunların %30,63' ünde H30 alt klonu, H30 alt klonu pozitif izolatların
%29,41'inde H30-Rx alt klonu tespit edildi. Bu izolatların %73.87' si GSBL pozitif
olarak tespit edildi. ST131 klonu pozitif izolatların %36.03'ü A, %29,73'ü B1,
%25,23'ü B2 ve %9,01'i D grubu olarak tespit edildi. ST131 klonu pozitif numunelerin
% 95.5 'inde en az bir virülans geni görülürken, %4,5 'inde ise herhangi bir virülans
geni görülmemiş olup en çok fim A genine rastlandı. ST131 klonu pozitif numunelerin
% 65.77 'sinde int1 ve %5,4'ünde int 2 geni tespit edildi. Son olarak ise %81.99 'inde
herhangi bir yöntem ile biyofilm oluşturduğu tespit edilirken, %18.01'inde biyofilm
oluşturmadığı tespit edildi.
Sonuç: Çalışmamızda GSBL üreten E.coli izolatlarının yüksek riskli ST131
klonuyla beraber dramatik bir şekilde yaygınlığını, bu riskli klonun H30Rx alt klonunun
hakimiyetini, ayrıca direnç, virülans, integron ve biyofilm ile birlikte direnç
mekanizmalarının etkisinin önemini gösterebilir.

Abstract:
Objective: The pandemic clone E. coli ST131 is known to be multi-drug
resistant and causes serious systemic infections. It produces beta-lactamases and is
primarily fluoroquinolone resistant. The clones that develop in our country as a result of
the prevalence of antibiotic resistance and the rate of propagation represent a significant
problem that requires further research. This study's objectives include using phenotypic
techniques to identify E. coli strains, comparing rates of antimicrobial resistance
profiles, virulence traits, phylogenetic groups, integron gene cassette presence and
biofilm formation, the presence and absence of an E. coli ST131 clone, and assessing
risk factors for ST131 carriage.
Materials and Methods: The study consisted of a total of 160 E. coli isolates.
Both traditional and automated techniques were used to identify the bacteria.The double
disc synergy method was used to demonstrate the presence of ESBL. Molecular studies
on all E. coli isolates were performed by the real-time PCR method.
Results: 160 isolates in all were examined, of which 86.25% were urine,
11.25% were abscesses, 1.87% were blood, and 0.63% were tracheal aspirates.72.5% of
the isolates were female and 27.5% were male, and the mean age was 51.73. 69.38% of
the 160 isolates were ST131-positive, 30.63% of them had H30 subclones, and 29.41%
of H30 subclone-positive isolates were H30-Rx subclones. 73.87% of these isolates
were found to be ESBL-positive. 36.03% of the ST131 clone positive isolates belonged
to group A, 29.73% to group B1, 25.23% to group B2, and 9.01% to group D. While at
least one virulence gene was observed in 95.5% of ST131 clone positive samples, no
virulence gene was found in 4.5% of them, and the most fim A gene was found. The
Int1 gene was detected in 65.77% of ST131 clone positive samples and the int2 gene in
5.4%. Finally, it was discovered that, regardless of the method, 81.99% of them
produced biofilms whereas just 18.01% did not.
Conclusion: The prevalence of ESBL-producing E.coli isolates together with
the high-risk ST131 clone in our study may indicate the dominance of H30Rx subclone
of this high-risk clone, as well as the significance of resistance, virulence, integron and
biofilm, as well as the effect of resistance mechanisms.