Yoğun bakım hastalarının idrar kültürlerinden izole edilen escherichia coli suşlarında fimh single nükleotid polimorfizmi araştırılması
Investigation of fimh single nucleotide polymorphism in escherichia coli strains isolated from urinary cultures of intensive care patients
Yazar: SEMA KOÇYİĞİT KALCAN
Danışman: DOÇ. DR. AZİZ RAMAZAN DİLEK
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Polimorfizm-genetik = Polymorphism-genetic ; Yoğun bakım = Intensive care ; Yoğun bakım üniteleri = Intensive care units ; Üriner sistem enfeksiyonları = Urinary tract infections ; İdrar = Urine ; İdrar tahlili = Urinalysis

Özet:
Üriner sistem enfeksiyonu (ÜSE), insanlarda en sık morbiditeye yol
açan ve sağlık alanında ciddi harcamalara neden olan enfeksiyonlardan
biridir. Üriner sistem enfeksiyonları üriner sistemin farklı bölümlerini etkiler ve
enfeksiyon bölgelerine göre çeşitli hastalık gruplarına ayrılır. Asemptomatik
bakteriüriden, sepsise yol açabilecek akut piyelonefrite kadar değişebilen çok
farklı klinik formları tanımlar. Üriner sistem enfeksiyonları nozokomial
enfeksiyonlar içerisinde de sıklık açısından birinci sırada yer alır. Yoğun
bakım ünitelerinde pnömonilerle beraber en sık görülen iki enfeksiyondan
biridir. Üropatojenik Escherichia coli suşları, üriner sistem enfeksiyonu
geçiren hastaların yaklaşık %80'inde birincil patojen olarak kabul
edilmektedir. Bakterilerin konak hücrenin yüzeyine yapışması;
kolonizasyonun ve enfeksiyonun asıl başlangıç aşamasıdır. Tip1 fimbria
adezyonu, üropatojenik Escherichia coli'lerin üriner sistem epiteline yapışma
mekanizmasında çok önemli olan ve en iyi tanımlanan bakteriyel
adezyonlardır. FimH proteini Tip1 fimbrianın ucunda yer alan yapışma
proteinidir ve üriner sistemde üropatojenik Escherichia coli 'lerin patogenez
mekanizmasında önemli bir rol oynar. İdrar yolunun epitel hücrelerinde
bulunan α-D-mannosile edilmiş glikoproteinlere bağlanmaya aracılık eder.
FimH alt ünitesinin farklı fenotipik varyantları üriner sistemin
kolonizasyonunda ve üriner sistem enfeksiyonu patojenitesinde bakterilere
önemli avantajlar sağlar. FimH' nın fenotipik varyantları temel olarak fimH
genindeki tek nükleotid polimorfizmlerinin (SNP) sonucudur. Çalışmamızda
yoğun bakım hastalarının idrar kültürlerinden izole edilen E.coli suşlarında
fimH gen bölgesindeki olası SNP'lerin belirlenmesi amaçlanmıştır.
 Çalışmamıza Haziran 2017-Haziran 2018 tarihleri arasında Recep
Tayyip Erdoğan Üniversitesi Eğitim Araştırma Hastanesi Mikrobiyoloji
Laboratuvarına enfeksiyon süphesi ile dahiliye yoğun bakım, cerrahi yoğun 
iii
bakım, koroner yoğun bakım, kalp damar cerrahisi yoğun bakım,
anaesteziyoloji ve reanimasyon yoğun bakım ünitelerinden gönderilen idrar
örneklerinden üreyen 34 E.coli suşu dahil edildi. fimH pozitif suşlara dizi
analizi yapıldı. Sekans sonuçları, Escherichia coli ATCC 700415 referans
suşu kullanılarak; Clustal 2.1 Multiple Sequence Alignment' te filogenetik
analiz yapıldı.
34 E.coli suşundan 32 sinde fimH pozitif bulundu. 100-500 bp
arasında toplam 42 polimorfik bölge saptandı.
Bu SNP'lerin bakterinin virulansına ne tür bir katkı sunduğunu
göstermek için daha ileri çalışmalar yapılması gerekmektedir. Bizim
yaptığımız çalışmanın ışığında, FimH proteinlerinin aminoasit dizi analizinin
yapılması ve ortaya çıkan değişikliklerin üriner sistemin epitel hücrelerine
yapışma eğilimleri üzerine etkisinin belirlenmesinin patogenezin
anlaşılmasına çok büyük katkılarının olacağına inanmaktayız.

Abstract:
Urinary tract infections (UTI) are among the most common causes of
morbidityin humans and cause serious expenditures in healthcost. UTI affect
different parts of the urinary system and are divided in to disease groups
accordingly. UTI identify very different clinical forms which may vary from
asymptomatic bacteriuria to acute pyelonephritis which may lead to sepsis.
UTI rank first in terms of frequency among nosocomial infections together
with pneumonia, they are the most common infections in intensive care units.
Uropathogenic Escherichia coli strains are considered as the primary
pathogens in approximately 80% of patients with UTI. The initial stage of
colonization and infection involve bacteria adhering to the surface of the host
cell. The type 1 fimbria of uropathogenic Escherichia coli is the most
important and well-defined bacterial structure facilitating adhesion to the
urinary tract epithelium. The tip of the type 1 fimbria is formed by the fimH
protein, which is one of the virulence factors for uropathogenesis. FimH
mediates the binding of Type 1 fimbria to the α-D-mannosylated
glycoproteins in the epithelial cells of the urinaryt ract. Different phenotypic
variants of the FimH subunit provide significant advantages to bacteria in the
colonization and the pathogenesis. Phenotypic variants of FimH result mainly
from single nucleotide polymorphisms (SNP) of the fimH gene. In our study, it
was aimed to determine possible SNPs in the fimH gene region in E.coli
strains isolated from urine cultures of intensive care patients.
In this study, 34 Escherichia coli strains were isolated from urine
samples sent from the intensive care units of internal medicine, surgery,
cardiology, cardiovascular surgery, anaesthesiology and reanimation with
suspicion of infection to the Microbiology Laboratory between June 2017
andJ une 2018 were included. Sequencing was performed for the fimH
positive strains. Using the sequence of Escherichia coli ATCC 700415 as 
v
reference, phylogenetic analysis was performed in Clustal 2.1 Multiple
Sequence Alignment.
fimH was positive in 32 of 34 E. coli strains. A total of 42
polymorphic regions were detected that lied between 100-500 bp.
Further studies are required to demonstrate the extent to which
these SNPs contribute to the virulence of bacteria. In light of this study, we
believe that the amino acid sequence variations of the FimH proteins can be
matched with their adherence potency to th epithelial cells and thus their
contribution to uropathogenesis.