Çoklu ilaç dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında antibiyotik direnç genlerinin araştırılması ve bazı bitki özütlerinin izolatlar üzerine etkisinin belirlenmesi
Investigation of antibiotic resistance genes in multiple drug resistant Acinetobacter baumannii strains and determination of the effect of some plant extracts on isolates
Yazar: SEDANUR CİNEMRE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AZER ÖZAD DÜZGÜN
Gümüşhane Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Günümüzde antibiyotiklerin yaygın kullanımı direncin artmasına, patojenik bakteriler arasında yayılmasına sebep olmuştur ve önemli bir problem haline gelmiştir. Bu patojenlerden olan çoklu-ilaç dirençli Acinetobacter baumannii'den kaynaklı enfeksiyonlar birçok ülkede tespit edilmiştir. Antibiyotik direnci bulunan izolatlarda dirence sebep olan moleküler mekanizmaların bulunmasına ve antibakteriyel ajan olabilecek sekonder metabolitleri bulunduran bitkilerin araştırılmasına yönelik çalışmalar literatürde bulunmaktadır. 
Bu çalışmada, çoklu-ilaç dirençli A. baumannii izolatlarında β-laktamaz direnç genleri ile sınıf 1 integronların varlığının araştırılmasının yanında Morus alba (Dut), Zingiber officinale (Zencefil), Vaccinium myrtillus (Yaban mersini-Ligarba), Rosa canina (Kuşburnu), Hypericum perforatum (Kantaron), Lycium barbarum (Goji bery), Aquilaria agallocha (Udu Hindi), Nigella sativa (Çörek otu), Echinacea purpurea (Ekinezya) özütlerinin bu izolatlara karşı minimum inhibisyon konsantrasyonlarının bulunması amaçlanmıştır. 
Rize Eğitim ve Araştırma Hastanesi yoğun bakım servisinde tedavi gören hastaların çeşitli klinik örneklerinden 41 A. baumannii izolatı izole edilmiştir. blaVIM, blaNDM, blaIMP, blaGES, blaCTXM-1, blaCTXM-2, blaOXA-58, blaOXA-23, blaOXA-51 ve sınıf 1 integrona ait primerler kullanılarak polimeraz zincir reaksiyonları gerçekleştirildi. Bitki özütlerinin hazırlanması için çözücü olarak metanol kullanıldı. Çoklu ilaç dirençli izolatlar arasından direnç profillerine göre 6 farklı izolat (AB38, AB43, AB45, AB46, AB59, AB69) seçildi. Bitki özütlerinin MİK değerleri sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile belirlendi. 96 kuyucuklu plakalar üzerinde deneyler 3 tekrarlı olacak şekilde gerçekleştirildi.
PZR sonuçlarına göre blaOXA-51 geni araştırılan izolatların hepsinde tespit edildi. İzolatların 38'inde blaOXA-23 geninin varlığı görüldü. blaCTXM-1 36 izolatta, blaCTXM-2 18 izolatta ve blaGES 1 izolatta tespit edildi. blaVIM, blaNDM, blaIMP ve blaOXA-58 genleri hiçbir izolatta belirlenemedi. Sınıf 1 integronların varlığı ise 34 izolatta görüldü. 
Bitki metanol özütlerinin antibakteriyel etkileri değerlendirildi ve tüm izolatlara karşı çörek otu özütünün MİK değeri 20 mg/ml olarak belirlendi. Goji bery özütü, AB38, AB43, AB46, AB59 izolatlarına karşı 35 mg/ml'lik MİK değerine sahip olduğu görüldü. Ayrıca, bu özütün MİK değerleri AB45 ve AB69'a karşı 17.5 mg/ml olarak bulundu. Kantaron özütünün MİK değeri, AB38, AB43, AB45 izolatlarına karşı 10 mg/ml olarak tespit edildi. Zencefil özütünün MİK değerleri AB38 ve AB45 izolatlarına karşı 30 mg/ml, AB46 ve AB59 izolatlarına karşı ise 15 mg/ml olarak belirlendi. Udu hindi ve yaban mersini özütlerinin test edilen konsantrasyonlarında kullanılan izolatlara karşı antibakteriyel etkisi tespit edilemedi. 
A. baumannii'de β-laktamaz kodlayan genlerin ve sınıf 1 integronların varlığının belirlenmesi, direnç genlerinin ve integronların antibiyotik direncinden sorumlu olmaya devam ettiklerini göstermektedir. Çalışmada kullanılan bitkilerin metanol özütlerinin A. baumannii izolatlarına karşı antibakteriyel etkilerinin belirlenmesi, bitki özütlerinin antibiyotik direnci ile mücadeledeki önemini açıklamak

Abstract:
The widespread use of antibiotics has increased resistance and spread among pathogenic bacteria and has become an important problem today. Infections caused by multi-drug resistant Acinetobacter baumannii, one of these pathogens, have been identified in many countries. There are studies in the literature on the presence of molecular mechanisms that cause resistance in isolates with antibiotic resistance and to investigate plants containing secondary metabolites that may be antibacterial agents.
In this study, we investigated the presence of β-lactamase resistance genes and class 1 integrons in multi-drug resistant A. baumannii isolates; and also to find the minimum inhibition concentrations of Morus alba (Mulberry), Zingiber officinale (Ginger), Vaccinium myrtillus (Blueberry-Ligarba), Rosa canina (Rosehip), Hypericum perforatum (Centaury), Lycium barbarum (Goji bery), Aquilaria agallocha (Udu Hindi), Nigella sativa (Nigella), Echinacea purpurea (Echinacea) extracts against these isolates.
41 A. baumannii isolates were isolated from various clinical samples of patients treated in the intensive care unit of Rize Training and Research Hospital. PZRs were performed using primers of blaVIM, blaNDM, blaIMP, blaGES, blaCTXM-1, blaCTXM-2, blaOXA-58, blaOXA-23, blaOXA-51 and Class 1 integron. Methanol was used as solvent for the preparation of plant extracts. Six different isolates (AB38, AB43, AB45, AB46, AB59, AB69) were selected from multiple drug resistant isolates according to their resistance profiles. MIC values of the plant extracts were determined by liquid microdilution method. Experiments on 96-well plates were performed in 3 replicates.
According to PCR results, blaOXA-51 gene was detected in all isolates. The presence of blaOXA-23 gene was found in 38 of the isolates. blaCTXM-1 was detected in 36 isolates, blaCTXM-2 was detected in 18 isolates and blaGES 1 was detected in isolates. The blaVIM, blaNDM, blaIMP and blaOXA-58 genes were not detected in any isolates. The presence of class 1 integrons was observed in 34 isolates.
The antibacterial effects of the plant methanol extracts were evaluated and the MIC of the nigella extract was determined to be 20 mg/ml against all isolates. Goji bery extract showed 35 mg / ml MICs against AB38, AB43, AB46, AB59 isolates. In addition, the MIC of this extract was found to be 17.5 mg/ml against AB45 and AB69. The MIC of centaury extract was determined to be 10 mg/ml against AB38, AB43, AB45 isolates. MIC values of ginger extract were 30 mg/ml against AB38 and AB45 isolates and 15 mg/ml for AB46 and AB59 isolates. The antibacterial effect of udu hindi and blueberry extracts against tested isolates was not determined.
The presence of β-lactamase encoding genes and class 1 integrons in A. baumannii shows that resistance genes and integrons remain responsible for antibiotic resistance. The determination of the antibacterial effects of methanol extracts of preferred plants against A. baumannii isolates explains the importance of the need to investigate the antibacterial activities of plants in the fight against antibiotic resistance