Rize genelindeki içme ve kullanma sularından izole edilen Escherichia coli suşlarında antibiyotik direncin moleküler karakterizasyonu
Molecular characterization of antibiotic resistance in Escherichia coli strains isolated from drinking and potable waters in Rize
Yazar: SERDAR KUŞTUL
Danışman: PROF. DR. ŞENGÜL ALPAY KARAOĞLU
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyoloji = Biology
Dizin: Direnç = Strength ; Escherichia coli = Escherichia coli ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial ; İçme suyu = Drinking water

Özet:
Bu çalışmada; Mayıs 2019-Mayıs 2020 tarihleri arasında Rize İl Sağlık Müdürlüğünce Rize il genelindeki (11 ilçe, 6 belde, 346 köy) 784 istasyondan alınan ve Rize Halk Sağlığı Laboratuvarında Chromogenic Coliform Agar besiyerlerinde kontaminasyon sayısı belirlenen 2167 su örneği incelendi. Tek koloni düşürme yöntemiyle izole edilen 544 Escherichia coli izolatında antibiyotik direnç varlığı araştırıldı. Saflaştırılan E. coli izolatları ilk olarak "Minimum İnhibisyon Konsantrasyonu" testi esas alınarak geliştirilen "Pratik Tarama Metodu" ile 7 antibiyotiğe karşı direnç varlığı tarandı. Tarama sonucunda çoklu antibiyotik dirençli 86 suş belirlendi. Bu suşlarda disk difüzyon tekniği (Kirby-Bauer yöntemi) kullanılarak; 12 antibiyotiğe (amoksisilin klavulanik asit, aztreonam, sefotaksim, amikasin, sefazolin, gentamisin, tetrasiklin, sefuroksim, ampisilin, kloramfenikol, siprofloksasin ve imipenem) karşı direnç profili araştırıldı. Test edilen suşlarda en az 3, en çok 11 antibiyotiğe karşı çoklu direnç gözlendi. Disk difüzyon sonucu en yüksek direnç %59,3 ile amoksisilin-klavulanik aside, en düşük direnç %1,16 ile imipeneme karşı tespit edildi. Tüm suşların DNA'sı kaynatma tekniği ile izole edildi.  Bazı direnç genlerine (blaTEM, blaSHV, blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaOXA, blaPER, qnrA, qnrB, qnrS, aac ve tetA) özgü primerler kullanılarak direnç gen içerikleri araştırıldı.  Suşların 42 tanesinin en az bir antibiyotiğe karşı direnç geni içerdiği belirlendi. E. coli suşlarında en sık görülen antibiyotik direnç genlerinin tetA ve blaTEM olduğu belirlendi. Çoklu antibiyotik direnci içeren izolatların tamamının klorsuz sulardan izole edilmesi ve çevre orjinli bu suşlarda özellikle penisilin türevi çoklu direnç geni varlığının belirlenmesi, insan kaynaklı kirliliğin söz konusu olduğunu düşündürmektedir.

Abstract:
In this study; between May 2019 and May 2020, 2167 water samples were used, which were taken from 784 stations in Rize province (11 districts, 6 town municipalities, and 346 villages) by the Rize Provincial Health Directorate and the number of contamination in Chromogenic Coliform Agar media was determined by the Rize Public Health Laboratory. The presence of antibiotic resistance was investigated in 544 Escherichia coli isolates isolated by the single colony drop method. Purified E coli isolates were first screened for resistance against 7 antibiotics with the "Practical Screening Method" developed based on the "Minimum Inhibition Concentration" test. As a result of the screening, 86 strains with multiple antibiotic resistance were determined. By using the disk diffusion technique (Kirby-Bauer method) in these strains; the resistance profile against 12 antibiotics (amoxicillin, clavulanic acid, aztreonam, cefotaxime, amikacin, cefazolin, gentamicin, tetracycline, cefuroxime, ampicillin, chloramphenicol, ciprofloxacin, and imipenem) was investigated. Multi-resistance to at least three and at most 11 antibiotics was observed in the tested strains. As a result of disc diffusion, the highest resistance was determined to amoxicillin-clavulanic acid with 59.3%, and the lowest resistance was detected to imipenem with 1.16%. DNA was isolated by boiling technique in all of the strains and the presence of resistance genes (blaTEM, blaSHV, blaCTX-M-1, blaCTX-M-2, blaOXA, blaPER, qnrA, qnrB, qnrS, aac ve tetA) was investigated by using primers specific to some resistance genes. It was determined that the most common antibiotic resistance genes in E. coli strains were tetA and blaTEM. The fact that all of the isolates containing multiple antibiotic resistance were isolated from non-chlorinated water and the presence of penicillin-derived multiple resistance genes in these strains of environmental origin suggests that there is human-induced pollution.