Hastalardan izole edilen üropatojenik Escherichia coli (UPEC) suşlarında bazı virulans genlerin ve mcr-1 geninin prevelansı
The prevalence of some virulence genes and mcr-1 gene in uropathogenic Escherichia coli (UPEC) isolated from patients
Yazar: HALIMA SADEQY
Danışman: PROF. DR. EMİNE ARSLAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Enterobacteriaceae'nin flagellalı üyesi olan Escherichia coli (E. coli), insan gastrointestinal sistemindeki normal mikrobiyal floraların önemli bir bileşenidir. Üropatojenik E. coli (UPEC) patotipleri idrar yolu enfeksiyonlarına (İYE'lere) neden olmaktadır. UPEC gibi E. coli patotiplerinin patojenitesi tamamen virülans genleri ve diğer genomik elementlerle ilişkilidir. UPEC, toplum kökenli İYE'lerin ve büyük oranda nozokomiyal İYE'lerin nedenidir ve dünya çapında ciddi tıbbi maliyetlere, morbidite ve mortaliteye yol açmaktadır. UPEC semptomatik  İYE'ye neden olma yeteneği, geniş virülans faktörlerinin spektrumuyla ilişkilidir. UPEC suşları, idrar yolunda kolonize olmasına ve konakçı savunmasından kaçmasına izin veren bir takım virulans faktörleri kodlar. UPEC ile ilişkili toksinler arasında repeat-in-toksinler, α-hemolisin (hlyA), vacuolating AT toksini (vat) yer almaktadir. Fosfoetanolamin transferazı kodlayan mcr-1 (mobil kolistin direnci 1) geni, yakın zamanda E. coli'de polimiksinlere karşı kazanılmış bir direnç kaynağı olarak tanımlanmıştır. mcr-1 geni, Çin'de 2016 yılında keşfedilen ve bakterileri antibiyotik sınıfına karşı son derece dirençli kılan yeni bir "süperbug" gendir ve tedavi icin son çare olarak kolistin kullanılmaktadır. Bu nedenle mcr-1 geninin prevelansını belirlemek antibiyotik tedavisi için önemlidir. Bu çalışmada Konya'daki bazı hastanelerden izole edilen UPEC suşlarının klasik PCR metodu aracılığı ile hlyA ve vat virulans genlerinin ve mcr-1 direnç geninin prevelansının belirlenmesi amaçlanmıştır. Hastane kaynaklı izole edilen 90 UPEC suşlarının hlyA, vat ve mcr-1 gen bölgeleri birer çift primer aracılığıyla PCR tekniği ile çoğaltılmıştır. PCR ürünleri agaroz jel elektroforezinde DNA marker kullanılarak yürütülmüştür ve UV ışığı altında DNA görüntüleme sistemi ile gözlenmiştir. 90 UPEC suşlarında 25'i hlyA pozitif (% 27,77), 57'si vat pozitif (% 63,33) ve 57'si de mcr-1 pozitif (% 63,33) bulunmuştur. Virulans genleri ihtiva eden E. coli suşları arasında istatistiki olarak anlamlı bir ilişki bulunmazken (P>0,05) hem virulans hem mcr-1 genleri içeren suşlar arasında istatistiki olarak bir ilişki bulunmuştur (P<0,05).
Sonuç olarak vat ve mcr-1 genlerinin prevelansları dikkat çekici şekilde yüksek bulunmuştur. Bu tedevide kolistin etkinliği için bir tehdit oluşturmaktadır. mcr-1 geninin yaygınlığı kontrol altına almak için yakından hızlı metotlarla takip edilmelidir.

Anahtar Kelimeler: E. coli, klinik, UPEC, vat, hlyA, mcr-1

Abstract:
Escherichia coli (E.coli),  the  fagellated  member  of  Enterobacteriaceae  is  an  important  component  of  the normal microbial flora  in  the human gastrointestinal  tract. The pathotypes of uropathogenic E. coli (UPEC) cause urinary tract infectons (UTIs). The pathogenicity of E.coli pathotypes such as UPEC is completely in association with virulence genes and other related  genomic  elements. UPEC is the cause of community-acquired UTIs and a large portion of nosocomial UTIs, accounting for substantial medical costs and morbidity and mortality worldwide. The ability of UPEC to cause symptomatic UTIs is associated with expression of a broad spectrum of virulence factors. UPEC strains encode a number of virulence factors, which enable the bacteria to colonize the urinary tract and escape of highly eﬀective host defense. Toxins associated with UPEC include the repeat-in-toxins α-hemolysin (hlyA) and vacuolating AT toxin (vat). The mcr-1 (mobile colistin  resistance 1)  gene, which  encodes phosphoethanolamine transferase, has been recently identifed as a source of acquired resistance to polymyxins in E. coli. The mcr-1 gene is a new "superbug" gene discovered in China  in  2016  that makes  bacteria  highly  resistant  to  the last-resort  class  of  antibiotics. For this reason, determining the prevalence of the mcr-1 gene is important for antibiotic therapy. In this study, it was aimed to determine the prevalence of hlyA and vat virulence genes and mcr-1 resistance gene by using the classical PCR method of UPEC strains isolated from some hospitals in Konya. The hlyA, vat and mcr-1 gene regions of 90 UPEC strains isolated from the hospital were reproduced by PCR technique via a pair of primers. PCR products were carried out using a DNA marker on agarose gel electrophoresis and observed under UV light with a DNA imaging system. In 90 UPEC strains, 25 were found hlyA positive (27.77 %), 57 were vat positive (63.33 %) and 57 were mcr-1 positive (63.33 %). While there was no statistically significant relation between E. coli strains containing virulence genes (P > 0.05), a statistically significant relation was found between strains containing both virulence and mcr-1 genes (P < 0.05).
As a result, the prevalence of the vat and mcr-1 genes were remarkably high. This a threat to the effectiveness of colistin. In order to control the prevalence of the mcr-1 gene, it should be closely followed by rapid methods.

Keywords: E. coli, Clinic , UPEC, vat, hlyA, mcr-1