Kolistin dirençli acinetobacter baumannii suşlarında PmrA gen polimorfizmi ve mutasyonu
PmrA gene polymorphism and mutation in colistine resistant acinetobacter baumannii strains
Yazar: NURAY ARSLAN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ İLKAY BAHÇECİ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Kolistin = Colistin ; Mutasyon = Mutation ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic

Özet:
Acinetobacter baumannii, son yıllarda dünya çapında yaygın yüksek morbidite ve
mortalite oranları ile ilişkili nozokomiyal salgınların majör nedeni olarak
tanımlanmaktadır. Yoğun bakım üniteleri (YBÜ) başta olmak üzere hastane
enfeksiyonlarında en sık izole edilen etkenlerin başında gelmektedir. Çoklu ilaca dirençli
(ÇİD) A. baumannii enfeksiyonlarının tedavisinde kullanılacak antibiyotiklerin sayısının
sınırlı olması ciddi klinik problemlere neden olmaktadır. Son yıllarda izlenen ÇİD Gram
negatif bakteriler ile oluşan enfeksiyonların sıklığında artış ve tedavilerinde yaşanan
sorunlar kolistinin üyesi olduğu polimiksinler gibi eski antibiyotiklerin yeniden
kullanımını zorunlu kılmıştır. Tedavide kullanılmaya başlanmasını takip eden süreçte
kolistine dirençli A. baumannii suşları rapor edilmiştir. A. baumannii'deki kolistin
direncinin esas mekanizması, lipopolisakkarit (LPS) tabakaya PmrAB gen bölgesindeki
mutasyona bağlı katyonik grup eklenmesidir. Çalışmamızda kolistin tedavisi alan
hastalardan gönderilen çeşitli klinik örnekler arasından etken olarak izole edilen kolistine
dirençli A. baumannii izolatlarında PmrA gen polimorfizminin ve mutasyonunun
belirlenmesi, PmrA genleri arasındaki filogenetik ilişkinin anlaşılması amaçlanmıştır.
Çalışmamızda Haziran 2019-Haziran 2020 tarihleri arasında Recep Tayyip Erdoğan
Üniversitesi Eğitim Araştırma Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na yoğun bakım
ünitelerinde ve servislerde takip edilen hastalardan gönderilen çeşitli klinik örneklerde
üreyen 29 A.baumannii suşu dahil edilerek dizi analizi yapıldı. A. baumannii strain AB030
referans suşu kullanılarak, Clustal 2.1 Multiple Sequence Alignment'te filogenetik analizi
yapıldı. PCR sonrası PmrA pozitif olan suşların PCR ürünlerinin sekans sonuçlarının
filogenetik analizinde amplifiye edilen bölgenin tamamına yayılan nokta mutasyonlar
(SNPs) görülmekle birlikte nokta mutasyonların ilk 60 bp'lik kısımda nispeten daha fazla
olduğu görüldü. İncelenen SNP'ler ile referans suştan farklılık gösteren 6 suş olduğu tespit
edildi. Çalışmamız filogenetik ilişki açısından değerlendirildiğinde örneklerde oluşan
mutasyonlar birbirleriyle yakın ilişki içindeydi. PmrA geninin 175 bp'lik bölgesinde
saptanan mutasyonlarla kolistin direncini ilişkili bulmamız bu bölgedeki mutasyonların
kolistin direnci ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir. PmrA gen bölgesinin dizi
analizinin yapılması ve ortaya çıkan değişikliklerin belirlenmesi; bu alanda ülkemizde
yapılan ilk çalışmalardandır. Bu çalışmanın, bu alanda yeni yapılacak çalışmalara zemin
hazırlayacağını düşünmekteyiz. ÇİD A. baumannii izolatlarında kolistin direnç
mekanizmasının tam anlamıyla ortaya çıkarılması için yeni nesil genom teknolojileri çok
iyi bir seçenektir. Bununla birlikte maliyeti yüksek teknolojiler olduğu için bu konuda
referans merkezler oluşturulmalı ve ülkede tanımlanan dirençli suşlar burada ileri
araştırılmaya tabii tutulmalıdır.
Anahtar Kelimeler: Acinetobacter baumannii, kolistin, mutasyon, PmrA,
polimorfizm

Abstract:
Acinetobacter baumannii has been identified as the major cause of nosocomial outbreaks
associated with high morbidity and mortality worldwide in recent years. It is one of the
most frequently isolated agents in nosocomial infections, especially in intensive care units.
The limited number of antibiotics that can be used in the treatment of multiple drug
resistant (MDR) A. baumannii infections causes serious clinical problems. The decreasing
number of antibiotic options combined with the increase in the frequency of infections
with Gram negative bacteria with MDR and the problems experienced in their treatment
have necessitated the reuse of older antibiotics such as colistin and other polymyxins.
Colistin resistant A. baumannii strains have been reported following its use in treatment.
The main mechanism of colistin resistance in A. baumannii is the addition of a cationic
group to the lipopolysaccharide (LPS) layer due to mutation in the PmrAB gene region. In
our study, we aimed to determine the PmrA gene polymorphism and mutation in colistinresistant
A. baumannii isolates obtained from clinical samples and to understand the
phylogenetic relationship between PmrA genes. A total of 29 A.baumannii strains isolated
between June 2019 and June 2020 from patients who received colistin treatment and were
followed in intensive care units and services of the Research and Training Hospital of RTE
University were used to perform sequence analysis. Phylogenetic analysis was performed
in Clustal 2.1 Multiple Sequence Alignment using the reference strain AB030 of the A.
baumannii. Sequencing of the PCR products of the strains that were PmrA positive
revealed , point mutations (SNP) spread to the entire amplified region, which were
relatively higher in the first 60 bp. It was determined that there were 6 strains that differed
from the reference strain with the SNPs examined. When our study was evaluated in terms
of phylogenetic relationship, the mutations that occurred in the samples were closely
related to each other. Our finding that mutations detected in the 175 bp region of the PmrA
gene are related to the resistance of the colistin, suggests that mutations in this region may
be related to the resistance of the colistin. Sequence analysis of the PmrA gene region and
determination of the resulting changes; it is one of the first studies in this field in our
country. We think that this study will pave the way for new studies to be carried out in this
field.New generation genome technologies are a very good option for fully revealing the
resistance mechanism of colistin in MDR A. baumannii isolates. However, because of the
high cost of technologies, reference centers should be established on this subject and
resistant strains identified in the country should be further investigated here.
Keywords: Acinetobacter baumannii, colistin, mutation, PmrA, polymorphism