Enterokokların virülans faktörlerinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması ve antibiyotik direnci ile ilişkisinin değerlendirilmesi
Investigation of virulence factors of enterococci by phenotypic and genotypic methods and evaluation of their relationship with antibiotic resistance
Yazar: ŞÜKRAN BAYSAL
Danışman: PROF. DR. BERRİN ESEN ; UZMAN MİHRİBAN YÜCEL
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Enterococcus = Enterococcus ; Fenotip = Phenotype ; Genotip = Genotype ; Virülans faktörleri = Virulence factors ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Amaç: Enterokokların virülans faktörlerinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması ve antibiyotik direnci ile ilişkisinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
 Gereç ve Yöntem: Çalışmaya hastanemizde çeşitli klinik ve yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların tıbbi mikrobiyoloji laboratuvarına gönderilen örneklerinden izole edilen toplam 121 enterokok izolatı dahil edildi.  Her hastadan tek bir izolat alındı. Aktif sürveyans ile alınan klinik örnekler çalışma dışında tutuldu. Çalışmaya alınan izolatların türü ve antibiyotik duyarlılığı konvansiyonel yöntemlerle ve otomatize sistemle [Phoenix 100 (Becton Dickinson Co, Sparks, MD, ABD)] tespit edildi. Bu izolatlar fenotipik yöntemlerle hemolizin, jelatinaz aktivitesi ve biyofilm üretimi açısından, genotipik yöntemlerle de asa1, esp ve gelE virülans gen bölgeleri varlığı açısından araştırıldı. İzolatların virülans özellikleri birbiri ile ve antibiyotik direnci ile karşılaştırıldı.
Bulgular: Çalışmaya dahil edilen 121 izolatın %60,3(73)'ü E. faecalis %39,7(48)'si E. faecium olarak tanımlandı. Bunların %60,3'ü idrardan, %22,3'ü kandan, %12,4'ü yaradan ve %5'i diğer klinik örneklerden izole edildi. 
E. faecium izolatları E. Faecalis izolatlarına göre ampisilin, gentamisin, streptomisin ve siprofloksasine istatistiksel olarak anlamlı derecede daha dirençli saptandı (p<0,01). 
Biyofilm üretimi ve jelatinaz aktivitesi E. faecalis izolatlarında E. faecium izolatlarından istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksek oranda saptandı (p<0,05). Hemolizin aktivitesi E. faecalis izolatlarında E. faecium izolatlarından daha yüksek oranda bulundu ancak istatistiksel olarak anlamlı bir fark saptanmadı (p>0,05).
İzolatlarda en fazla saptanan virülans geni bölgesi %35,5 ile asa1 idi. Bunu %30,6 ile esp ve %28,9 ile gelE takip etmekteydi. E. faecalis izolatlarında asa1, esp, ve gelE virülans gen bölgeleri E. faecium izolatlarından istatistiksel olarak anlamlı düzeyde daha yüksek bulundu (p<0,05).
asa, esp ve/veya gelE gen bölgesine sahip olan izolatlarda biyofilm üretimi istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulundu (p<0,05). İzolatlarda gelE gen bölgesi varlığı ve izolatların jelatinaz aktivitesi birbiri ile uyumluydu.
Sonuç: E. faecium E. faecalis'ten daha yüksek antibiyotik direnç oranına sahipken klinik örneklerden en sık izole edilen E. faecalis'in daha yüksek oranda virülans faktörü taşıdığının gösterilmesi; E. faecalis enfeksiyonlarının hastane enfeksiyonu etkeni olarak önemini düşündürmektedir. Antibiyotiklere direnç bakteri virülans faktörleri içinde en önemli özelliklerden birisidir. Bununla birlikte çalışmamızda antibiyotiklere duyarlı izolatlarda virülans faktörlerinin daha yaygın olduğu görüldü. Özellikle E. faecalis izolatları her ne kadar antibiyotiklere E. faecium'dan daha duyarlı olsa da virülans faktörlerini daha yüksek oranda bulundurduğu saptandı. Duyarlı izolatlara da antibiyotik direnç genlerinin aktarılabilmesinin yanısıra bu izolatların taşıdıkları diğer virülans genleri nedeniyle de, bakterinin yayılımı ve ciddi hastane enfeksiyonu oluşturma potansiyellerinin olabileceğinin akılda tutulması, antibiyotiklere duyarlı izolatların da hastane enfeksiyon kontrol önlemlerinin alınması sırasında göz ardı edilmemesi gerektiği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Antibiyotik, direnç, enterokok, virülans

Abstract:
Aim: The aim of this study was to investigate the virulence factors of enterococci by phenotypic and genotypic methods and to evaluate their relationship with antibiotic resistance.
Materials and Methods: A total of 121 isolates, from samples sent to medical microbiology laboratory of patients hospitalized in various clinical and intensive care units in our hospital were included in the study. A single isolate was obtained from each patient. Clinical samples collected with active surveillance were excluded. The type and antibiotic susceptibility status of the isolates included in the study were determined by conventional methods and automated system [Phoenix 100 (Becton Dickinson Co, Sparks, MD, USA)]. These isolates were investigated by phenotypic methods for hemolysin, gelatinase activity and biofilm production and by genotypic methods for the presence of asa1, esp and gelE virulence gene regions. The virulence characteristics of the isolates were compared with each other and with antibiotic resistance.
Results: Within the 121 isolates included in our study, 60.3% (73) of them were identified as E. faecalis and 39.7% (48) of them were identified as E. faecium. Of these, 60.3% were isolated from urine, 22.3% from blood, 12.4% from wound and 5% from other clinical specimens. 
E. faecium isolates were significantly more resistant to ampicillin, gentamicin, streptomycin and ciprofloxacin than E. faecalis isolates (p<0.01). 
Biofilm production and gelatinase activity were significantly higher in E. faecalis isolates than E. faecium isolates (p <0.05). Hemolysin activity was higher in E. faecalis isolates compared to E. faecium isolates, but there was no statistically significant difference (p>0.05).
The virulence gene region which we detected most in our isolates was asa1 with a 35.5% ratio. This was followed by esp (30.6%) and gelE (28.9%). asa1, esp and gelE virulence gene regions were significantly higher in E. faecalis isolates than in E. faecium isolates (p<0.05).
Biofilm production was significantly higher in isolates with asa1, esp and/or gelE gene region (p<0.05). The presence of gelE gene region and gelatinase activity of the isolates were consistent with each other. 
Conclusion: While E. faecium has a higher antibiotic resistance rate than E. faecalis, fact that the E. faecalis, which is most frequently isolated from clinical specimens, having a higher virulence factor, suggests the importance of E. faecalis infections as a causative agent of nosocomial infections. Antibiotic resistance is one of the most important features of bacterial virulence factors. In addition, virulence factors were more common in antibiotic susceptible isolates in this study. Although E. faecalis isolates were more susceptible to antibiotics than E. faecium, virulence factors were found to be higher. In addition to the transfer of antibiotic resistance genes to susceptible isolates, it should be kept in mind that bacterial propagation and serious hospital infection can be encountered because of the other virulence genes carried by these isolates and antibiotic susceptible isolates shouldn't be ignored during hospital infection control measures.
Key Words: Antibiotic, resistance, enterococci, virulence