Pseudomonas aeruginosa suşlarında virülans faktörlerinin fenotipik yöntemlerle araştırılması
The investigation of virulence factors of pseudomonas aeruginosa isolates BY phenotypic methods
Yazar: ZEHRA BÜŞRA ATCIYURT
Danışman: PROF. DR. DUYGU PERÇİN RENDERS
Erciyes Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Biyofilmler = Biofilms ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa ; Stereotip = Stereotyping ; Virülans = Virulence ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Pseudomonas aeruginosa, hastanede yatan ve immün sistemi baskılanmış hastalarda yüksek mortaliteye sahip ve tedavisi zor enfeksiyonlara yol açan fırsatçı bir patojen olup bir diğer klinik önemi bakterinin konağa tutunmasında, invazyonunda, konak immün yanıtından ve antibiyotiklerin etkisinden kaçışında rol oynayan virülans faktörlerini salgılama yeteneğidir. Bu çalışmada P. aeruginosa suşlarının sahip olduğu virülans karakterinin bakterilerin izole edildiği kaynak, antibiyotik direnç paterni, metallo-beta-laktamaz üretimi ve serotipi ile ilişkisinin araştırılması amaçlanmıştır.
Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Bakteriyoloji Laboratuvarı'na gönderilen 67'si yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ), 70' i poliklinik ve kliniklerde (YBÜ dışı) tedavi gören hastaların çeşitli klinik örneklerin izole edilen enfeksiyon etkeni toplam 137 P. aeruginosa suşu çalışmaya alındı. Bakteri identifikasyonu konvansiyonel yöntemler ve/veya Phoenix ID (BD Diagnostics, ABD) sistemi kullanılarak yapıldı. İzolatların fenotipik yöntemlerle çeşitli virülans faktörleri araştırıldı. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) önerileri doğrultusunda sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile amikasin, gentamisin, siprofloksasin, levofloksasin, seftazidim, sefepim, imipenem, meropenem ve kolistin için minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri belirlendi. Ayrıca suşların çift disk sinerji testi ile metallo-beta-laktamaz (MBL) üretimi ve spesifik antiserumlarla lam aglütinasyon yöntemiyle serotipleri belirlendi.
İzolatlarda piyoverdin üretimi, proteaz ve hemoliz aktiviteleri tüm gruplarda yüksek oranda pozitif bulunmuştur. Tüm suşlarda elastaz ve jelatinaz aktiviteleri ile ramnolipid üretimi, proteaz ve hemoliz aktivitelerine göre istatistiksel olarak anlamlı bir şekilde düşük bulunmuştur. YBÜ izolatlarında biyofilm üretiminin YBÜ dışı izolatlarından daha yüksek olduğu belirlenmiştir.
YBÜ ve YBÜ dışı izolatların antibiyotik direnç oranları sırasıyla amikasin için % 6.0 ve % 4.3; gentamisin için % 17.9 ve % 5.7; siprofloksasin için % 22.4 ve % 11.4; levofloksasin için % 22.4 ve % 17.1; seftazidim için % 17.9 ve % 7.1; sefepim için % 7.5 ve % 4.3; imipenem için % 64.2 ve % 25.7; meropenem için % 58.2 ve % 18.6; kolistin için % 1.5 ve % 1.4 olarak bulunmuştur. YBÜ izolatlarında karbapenem direnci ile gentamisin ve seftazidim direnci YBÜ dışı izolatlara göre anlamlı bir şekilde yüksek olarak belirlenmiştir. Karbapeneme dirençli YBÜ izolatlarının % 33' ünün MBL ürettiği saptanırken karbapeneme dirençli YBÜ dışı izolatların % 14' ünün MBL ürettiği belirlenmiş ve bu fark anlamlı bulunmuştur.
İzolatların en sık E (% 36), B (% 15), G (% 10) ve I (% 10) serotiplerine ait olduğu belirlenmiştir. YBÜ izolatlarında E serotipinin, YBÜ dışı izolatlarda B serotipinin baskın olduğu gözlenmiştir. İzolatlarda serotip dağılımı ile biyofilm oluşumu ve diğer virülans faktörleri arasında anlamlı bir ilişki tespit edilmemiştir. E serotipine ait suşların diğer serotiplere göre daha yüksek antibiyotik direnci gösterdiği belirlenmiştir.
Hastane enfeksiyonların en önemli etkenlerinden olan P. aeruginosa izolatlarının virülansında rol oynayan özelliklerinin bilinmesi ve antibiyotik direnci ile ilişkisinin ortaya konması, gerekli enfeksiyon kontrol önlemlerinin alınması ve yeni tedavi seçeneklerinin araştırılmasında yol gösterici olacaktır.

Abstract:
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that has high mortality in hospitalized and immunosuppressed patients and leads to difficult-to-treat infections. Another clinical feature is the ability to secrete virulence factors that play a role in host invasion and in escape from host immune response and antibiotic efficacy. In this study, it was aimed to investigate the virulence characters of P. aeruginosa strains in relation to the source which bacteria were isolated, antibiotic resistance pattern, metallo-beta-lactamase production and serotype.
A total of 137 P. aeruginosa strains isolated from various clinical specimens of 67 patients in intensive care units (ICU) and 70 patients treated in polyclinics and clinics (non-ICU) sent to Erciyes University Medical Faculty Hospital Bacteriology Laboratory were taken into study. Bacterial identification was performed using conventional methods and/or Phoenix ID (BD Diagnostics, USA) system. Various virulence factors of isolates were investigated by phenotypic methods. The minimum inhibitory concentration (MIC) values for amikacin, gentamycin, ciprofloxacin, levofloxacin, ceftazidime, cefepime, imipenem, meropenem and colistin were determined by broth microdilution method according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) recommendation. In addition, strains were investigated for metallo-beta-lactamase (MBL) production by double disc synergy test and serotyped by lam agglutination method with specific antisera.
Pyoverdin production, protease and hemolytic activities in the isolates were found to be highly positive in all groups. In all strains, elastase and gelatinase activities and rhamnolipid production were found to be statistically significantly lower than protease and hemolytic activities. It has been determined that biofilm production in ICU isolates is higher than that of non-ICU isolates.
The antibiotic resistance rates of the ICU and non-ICU isolates were 6.0% and 4.3% for amikacin; 17.9% and 5.7% for gentamicin; 22.4% and 11.4% for ciprofloxacin; 22.4% and 17.1% for levofloxacin; 17.9% and 7.1% for ceftazidime; 7.5% and 4.3% for cefepime; 64.2% and 25.7% for imipenem; 58.2% and 18.6% for meropenem; 1.5% and 1.4% for colistin, respectively. In the ICU isolates, carbapenem, gentamicin and ceftazidime resistance were significantly higher than non-ICU isolates. While 33% of the carbapenem resistant ICU isolates were found to produce MBL, 14% of carbapenem resistant non-ICU isolates were found to produce MBL, and this difference was significant.
It was determined that the isolates belonged to serotypes E (36%), B (15%), G (10%) and I (10%) most frequently. It was observed that serotype E in ICU isolates and serotype B in non-ICU isolates was predominant. There was no significant relationship between serotype distribution and biofilm formation and other virulence factors in isolates. Serotype E strains showed higher antibiotic resistance than other serotypes.
Knowing the virulence characteristics of P. aeruginosa isolates, one of the most important agents of hospital infections, and revealing the relationship with antibiotic resistance will be helpful for taking necessary infection control measures and investigating new treatment options.