İstanbul güneybatı sahili'nden izole edilen Escherichia coli suşlarında antibiyotik direnç karakterizasyonu
Characterization of antibiotic resistant Escherichia coli strains isolated from south-western Istanbul coast
Yazar: VİLDAN AKBULUT
Danışman: DOÇ. DR. NÜKET SİVRİ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering
Dizin: Deniz suyu = Sea water ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
İstanbul'u çevreleyen denizler, evsel ve endüstriyel atıkların herhangi bir işleme tabi tutulmadan ya da yetersiz arıtma sonucu denizlere verilmesinden dolayı çok ciddi bir kirlenme sorunu ile karşı karşıyadır. Deniz sularımız, özellikle antropojenik girdilerin yoğunluğu ve yetersiz kalan arıtımı nedeniyle, fekal kökenli ve ciddi hastalıklara yol açan bakteri, virüs gibi mikroorganizmaların kaynağı haline gelmiştir. Son dönemlerde rasyonel olmayan antibiyotik kullanımı nedeni ile direnç sorununun eklenmesi, fekal kirlenme ve olası etkileri konuyu daha önemli kılmaktadır.Bu çalışmada, İstanbul güneybatı sahilinde belirlenen yedi istasyondan, Ocak?Aralık 2010 tarihleri arasında alınan su örneklerinde, toplam koliform bakteri sayısı belirlenmiştir. İzole edilen Escherichia coli suşlarının Disk Difüzyon metoduyla belirlenen antibiyotik duyarlılıkları saptanmış ve tetrasiklin efluks direnç mekanizmasından sorumlu olan tet(A) ve tet(B) genlerinin varlığı PZR ile araştırılmıştır.İstasyonların benzerliğinin belirlenmesinde uygulanan Jaccard benzerlik indeksine göre, 2 numaralı istasyon, diğer istasyonlardan farklıdır. Benzerlik indeksinin 3-6 ve 7 nolu istasyonları grupladığı belirlenmiştir. Bu gruba benzerlik gösteren 1 nolu istasyon da, 6 ve 7 nolu istasyonlar gibi hem deniz taşıtları trafiğinin hem de antropojenik atıkların bulunduğu alanlardır. Ancak 4 ve 5 nolu istasyonların benzerlik indeksi diğer istasyonlara oranla daha yüksek bulunmuştur. İzole edilen 67 Escherichia coli suşunda antibiyotik direnç oranları sırasıyla ampisilin (%89.6), amoksisilin (%55.2), tetrasiklin (%49.2), nalidiksik asit (% 40.3), trimetoprim-sulfametoksazol (%35.8), streptomisin (%14.9), seftazidim (%15), kloramfenikol (%10.5), amikasin (%4.5) olarak tespit edilmiştir. İmipenem antibiyotiğine karşı direnç tespit edilmemiştir. Tetrasikline dirençli 48 Escherichia coli suşunun 10'nunda (%21) tet(A) geni ve 10'nunda (%21) tet(B) geni, 4 suşda (%8.3) hem tet(A) hem de tet(B) geni bulunduğu belirlenmiştir.İzole edilen Escherichia coli suşlarında yüksek direnç insidansı ve yaygın tetrasiklin direnç genlerinin bulunması örnekleme alanında antropojenik etkilerin yoğun olarak görüldüğünü ve bu durumun halk ve çevre sağlığı açısından önemli bir risk oluşturduğunu göstermiştir. Çalışmada genetik olarak direnç modellerinin tanıtılmasının, benzer alanlarda yapılacak çalışmalara ışık tutabilir bir nitelik kazandırdığı düşünülmektedir.

Abstract:
The seas surrounding Istanbul are under a serious pollution threat due to the discharge of untreated or insufficiently treated domestic or industrial waters into the sea. Sea water has become the source of microorganisms including bacteria and viruses that cause serious diseases of fecal origin due to the intensity of the anthropogenic input as well as the insufficiency of the treatment. The supplementation of this problem with antibiotic resistance in recent years as a result of the irrational use of antibiotics made the issue of fecal pollution and its impact even more important.In the present study, the total coliform bacterial counts of the water samples collected from 7 different stations on the southwestern shore of Istanbul between January-December 2010 were determined. The antibiotic resistance of the isolated Escherichia coli strains was determined via the Disc Diffusion method and the presence of tet(A) and tet(B) genes responsible for the tetracycline efflux resistance mechanism was investigated through PCR.The Jaccard similarity index, which was utilized to determine the similarity of the stations, indicated that Station 2 was different from the others. The similarity index clustered Stations 3-6 and 7 together. Station 1 displays similar characteristics to Stations 6 and 7 in terms of the intensity of the sea vehicle traffic and the anthropogenic wastes. However, the similarity index of stations 4 and 5 was higher than the other stations. The measure of antibiotic resistance of the 67 Escherichia coli strains that were isolated was determined as 89.6%, 55.2%, 49.2%, 40.3%, 35.8%, 14.9%, 15%, 10.5% and 4.5% for ampicillin, amoxicillin, tetracycline, nalidixic acid, trimethoprim-sulfamethoxazol, streptomycin, ceftazidime, chloramphenicol and amicasin, respectively. Resistance against imipenem could not be detected in the analysis. Out of the 48 tetracycline resistant Escherichia coli strains, either tet(A) gene or tet(B) gene were present in 10 strains (21%) each and in 4 strains, both the tet(A) and tet(B) gene were present.The high resistance incidence of the isolated Escherichia coli strains and the frequent presence of tetracycline resistance genes indicated the high-impact presence of anthropogenic effects in the sampling area and the significant threat that this imposes both on the environment and the residents of the area. The introduction of the genetic resistance models in the present study is thought to facilitate further similar studies on the topic.