Klinik örneklerden ızole edilen gram-negatif basillerde metallo-β-laktamaz'ların fenotipik-genotipik olarak araştırılması ve suşların filogenetik analizi
Phenotypical-genotypical investigation of metallo-β-lactamases identified from clinical gram-negative bacilli and phylogenetical analysis of isolates
Yazar: FARZAD HEYDARI
Danışman: PROF. DR. FATİH KÖKSAL
Çukurova Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Antibiyotikler-laktam = Antibiotics-lactam ; Bacillus = Bacillus ; Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Fenotip = Phenotype ; Filogenetik = Phylogenetic ; Genotip = Genotype ; Gram negatif bakteriler = Gram negative bacteria ; Karbapenemler = Carbapenems

Özet:
Karbapenemler çoklu dirençli Gram-negatif bakteri enfeksiyonlarında en sık kullanılan antibiyotiklerdir.  Karbapenem direncinin en önemli mekanizmalarından birisi de metallo-β-laktamazların (MBL) üretimidir. MBL genleri kromozomda ya da plazmidde bulunur ve bakteri suşları arasında kolayca yayılabilir. Bu nedenle MBL ̛ lara bağlı antimikrobiyal direncin epidemiyolojisi ile ilgili veriler antibiyotik politikasının ve tedavi şeklinin belirlenmesinde kritik öneme sahiptir.
Bu çalışmada Çukurova Üniversitesi, Tıp Fakültesi, Tıbbı Mikrobiyoloji ABD ̛  da 01.03.2014-05.09.2015 tarihleri arasında çeşitli klinik infeksiyonlardan izole edilen karbapeneme dirençli olduğu belirlenen Gram-negatif bakterilerin, fenotipik yöntemlerle çeşitli antibiyotiklere karşı duyarlılıklarının belirlenmesi ve genotipik yöntemlerle dirence yol açan enzimlerin belirlenerek epidemiyolojik veriler sunulması ve klonal ilişkilerinin PFGE yöntemi ile belirlenmesi amaçlandı.  
Çukurova Üniversitesi, Tıp Fakültesi Balcalı hastanesinde çeşitli kliniklerde yatan hastalardan izole edilen 450 karbapenem dirençli Gram-negatif bakteri kombine disk ve modifıye Hodge testi yöntemleri ile araştırıldı ve metallo-β-laktamaz üreten 130 Gram-negatif bakteri  tespit edildi. Bakterilerin invitro şartlarda antibiyotiklere direnç durumları Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) önerileri doğrultusunda disk difüzyon yöntemi ile belirlendi. Çalışmaya dahil edilen suşlar arasında en yüksek direncin % 99.23 ile meropenem'e karşı, en düşük direncin ise %5.38 ile Kolistin'e karşı  geliştiği görüldü.
Çalışma sonunda; karbapenem dirençli Gram-negatif bakteri infeksiyonlarında güvenle kullanılabilecek tek antibiyotiğin kolistin olduğu görüldü. Karbapenem direncinin genotipik olarak analiz edilmesinden sonra tüm türlerde en baskın karbapenemaz genlerinin OXA-51, OXA-23-like ve OXA-24-like olduğu, non-fermenterler ve Enterobacteriaceae türlerinde ise NDM, TEM, VIM, GES ve CTX-M tipi genlerin karbapenem direncinden sorumlu karbapenemaz enzimleri olduğu belirlendi. Ayrıca suşların klonal ilişkisi PFGE yöntemiyle irdelendiğinde, yakın ilişkili olarak değerlendirilen klonların persiste olduğu, bu klonların hastanemizin farklı kliniklerinde yerleştiği ve çeşitli hastane kökenli enfeksiyonlara sebep olduğu tespit edildi.

Abstract:
Carbapenems have become the most frequently used antibiotics in the treatment of multi-drug resistant Gram-negative bacterial infections. One of the major mechanisms of
carbapenem resistance is the production of metallo-β-lactamases (MBLs). MBL genes can reside on chromosome or plasmids and easily spread among bacterial species and strains. Therefore, data on the epidemiology of antimicrobial resistance due to MBLs is critically important in the determination of antibiotic policies and therapeutic decisions.
In this study in Çukurova University, Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, between March 1st, 2014 and September 5th, 2015, the aim was to determine by phenotypical methods the antibacterial drug susceptibility patterns of carbapenem-resistant Gram-negatives isolated from a variety of clinical infections, to determine the enzymes associated with resistance by using genotypical methods and to analyze their clonal relatedness  by PFGE.
Four hundred-fifty carbapenem resistant Gram-negative bacilli isolated from patients admitted in various clinical wards were tested. The in vitro antimicrobial resistance of bacteria was determined by the disk diffusion method according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines. One hundred thirty isolates tested positive for the production of metallo-β-lactamases by the combined disk test and the modified Hodge test. The most frequent resistance among the strains included in the present study was observed against meropenem with a rate of 99.23%, while the lowest prevalence was obtained against colistin with 5.38 %. 
After analyzing the carbapenem resistance genetic detdrminants, the most dominant carbapenemase genes were OXA-51, OXA-23-like and OXA-24-like. NDM, TEM, VIM and GES were found to be responsible from carbapenem resistance in both Enterobacteriaceae and non-fermenter species. In addition, after the analysis of clonal relationship by PFGE, the isolates identified as closely related were observed to be persistent, settled in different wards of our hospital, and responsible for a wide range of hospital-acquired infections. 
Resistance to carbapenems associated with different genetic determinants is largely diffuse in our healthcare settings. The only reliable antibiotic in infections caused by carbapenem resistant Gram-negative bacilli appears to be colistin. A wise use of antibiotics by implementing a strict antibiotic stewardship is necessary to control further dissemination of multiresistance.