Klinik örneklerden izole edilen stafilokoklarda makrolid, linkozamid ve streptogramin B direncinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması
Investigation of the macrolide, lincosamide and streptogramin B resistance by phenotypic and genotypic methods in staphylococci isolated from clinical samples
Yazar: FUNDA KOÇAL CAN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA DEMİRCİ
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi / İzmir Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Antibiyotikler-makrolid = Antibiotics-macrolide ; Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Fenotip = Phenotype ; Genotip = Genotype ; Staphylococcus = Staphylococcus ; Staphylococcus aureus = Staphylococcus aureus ; İlaç alerjisi = Drug hypersensitivity ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Klinik Örneklerden İzole Edilen Stafilokoklarda Makrolid, Linkozamid ve Streptogramin B Direncinin Fenotipik ve Genotipik Yöntemlerle Araştırılması
Stafilokoklar, tüm dünyada yüksek oranda morbidite ve mortaliteye neden olan, hastane ve toplum kaynaklı birçok enfeksiyonun etkenidir. Zaman içinde önce penisilinlere ardından metisilin ve glikopeptidler olmak üzere çok sayıda antibiyotiğe direnç geliştirmişlerdir. Metisilin direnci, makrolidler gibi alternatif antibiyotiklerin kullanımına neden olmuştur. Ancak tüm dünyada gelişen makrolid direnci bu antibiyotiklerin kullanımını sınırlamıştır.
Çalışmaya, 2014 Şubat-2014 Temmuz tarihleri arasında İzmir Katip Çelebi Üniversitesi Tıp Fakültesi Atatürk Eğitim ve Araştıma Hastanesinde yatan hastalardan izole edilen 308 stafilokok izolatı dahil edilmiştir. Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerden izole edilen stafilokok izolatlarının MLSB direncinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması amaçlanmıştır. MLSB direncini fenotipik olarak saptamak için çift disk difüzyon testi (D test) yapılmış ve izolatlar iMLSB, cMLSB, MSB, S ve L fenotipi olarak belirlenmiştir. Eritromisine dirençli olan izolatlarda ve L fenotipinde direnç mekanizmalarının saptanması için inhouse PCR ile ermA, ermC, msrA ve msrB genleri araştırılmıştır. 
Çalışmaya alınan 51 S. aureus izolatının 35'i (%69) MSSA, 16'sı (%31) MRSA,  257 KNS izolatının, 49'u (%19) MSKNS, 208'i (%81) MRKNS olarak bulunmuştur. S. aureus izolatlarının 43'ü (%84,3) S fenotipi, 2'si (%3,9) MSB fenotipi, 3'ü (%5,9) iMLSB fenotipi ve 3'ü (%5,9) cMLSB fenotipi olarak belirlenmiştir. KNS izolatlarının 51'i (%19,8 ) S fenotipi, 69'u (%26,9) MSB fenotipi, 73'ü (%28,4) iMLSB fenotipi, 60'ı (%23,3) cMLSB fenotipi ve 4'ü (%1,6) L fenotipi olarak belirlenmiştir. İzolatların 97'sinde (%31,5) tek gen saptanırken, 69 izolatta (%22,4) birden fazla gen saptanmıştır. Toplam 84 (%39,3) izolatta ermC, 18 (%8,4) izolatta ermA geni, 67 (%31,3 ) izolatta msrA geni, 82 (%38,3) izolatta msrB geni tespit edilmştir. cMLSB fenotipi gösteren 60 KNS izolatının 27'sinde (%45) ermC geni saptanmıştır. MSB fenotipi gösteren 46 (%66,6) KNS izolatında msrA geni saptanmış ve %62,3 oranında msrA ve msrB gen birlikteliği bulunmuştur. KNS izolatlarında %38,8 ile en sık ermC geni, S. aureus izolatlarında da % 50 ile en sık ermC geni saptanmıştır.
Çalışmamızda, 45 (%21) Stafilokok izolatı eritromisine dirençli saptanmasına rağmen, bu izolatlarda araştırdığımız direnç genlerinden hiçbirisi belirlenememiştir. MSB direnç fenotipi gösteren KNS izolatlarının 5'inde bir veya daha fazla erm geni tespit edilmiştir. Bu durum KNS'lerde D test negatif olsa bile bazı izolatlarda erm genlerinin olabileceği ve buna bağlı klindamisine duyarlı gözüken bu izolatlarda tedavi başarısızlığı gelişebileceğini göstermektedir.
Sonuç olarak rutin duyarlılık testleri ile belirlenemeyen indüklenebilir MLSB direncinin D test ile kolaylıkla belirlenebilmesi nedeniyle stafilokokal enfeksiyonlarda iyi bir seçenek olan klindamisinin kullanımına daha doğru şekilde karar verilebilir. Çalışmamızda MS direnç fenotipi gösteren KNS izolatlarında bir yada daha fazla erm geni tespit edilmiştir. Bu durum D-test negatif olan izolatların bazılarında erm genlerinin bulunabileceği buna bağlı olarak da klindamisine duyarlı gözüken bu izolatlarda tedavi başarısızlığına yol açabilir. Fenotipik olarak duyarlı görülen izolatlarda da direnç genlerinin belirlenmiş olması direnç tespitinde fenotipik yöntemlerin yetersiz olduğunu ve moleküler yöntemlerle doğrulanması gerekliliğini göstermiştir.  Çalışmamızda eritromisin dirençli olduğu halde araştırdığımız hiçbir direnç genini taşımayan izolatların bulunması dirençten sorumlu bilinmeyen mekanizmaların ve diğer gen bölgelerinin olabileceğini de göstermiştir.

Anahtar kelimeler: S. aureus, MLSB direnci, D test, ermA, ermC, msrA, msrB

Abstract:
Investigation of the Macrolide, Lincosamide and Streptogramin B Resistance by Phenotypic and Genotypic Methods in Staphylococci Isolated from Clinical Samples
Staphylococci are causative agents of various hospital and community acquired infections that lead to highly morbidity and mortality all over the world. By the time, they developed resistance initially to penicillin and then various antibiotics including glycopeptides and methicillin. Methicillin resistance led to usage of alternative antibiotics such as macrolides. However, the macrolide resistance which occurred all over the world limited their usage. 
In this study, 308 staphylococci strain that were isolated from in-patients in Izmir Katip Celebi University Faculty of Medicine Ataturk Education and Research Hospital in February-July 2014 were included. In this study, it was aimed to investigate MLSB resistance of Staphylococcus strains isolated from various clinical samples by phenotypic and genotypic methods. Double disc diffusion test (D test) was performed to determine MLSB resistance phenotypic and the strains were identified as iMLSB, cMLSB, MSB, S and L phenotypes. ermA, ermC, msrA and msrB genes were investigated by inhouse PCR in order to determine resistance mechanisms in erythromycin-resistant strains and L phenotype.
Of the strain 35 (69%) and 16 (31%) of 51 S. aureus isolates were MSSA and MRSA, respectively. 49 (19%) and 208 (81%) of 257 KNS isolates were found as MSKNS and MRKNS, respectively. 43 (84.3%), 2 (3.9%), 3 (5.9%), 3 (5.9%) of the S. aureus strains were determined as S, MSB, iMLSB and cMLSB phenotypes, respectively. 51 (19.8%), 69 (26.9%), 73 (28.4%), 60 (23.3%) and 4 (1.6%) of KNS strains were determined as S, MSB, iMLSB, cMLSB and L phenotypes, respectively. Only one gene was detected in 97 (31.5%) of the isolates, while more than one gene were detected in 69 (22.4%) isolates. ermC, ermA, msrA and msrB genes were detected in totally 84 (39.3%), 18 (8.4%), 67 (31.3%) and 8 (38.3%) isolates, respectively.  ermC gene was detected in 27 (45%) of 60 KNS strains with cMLSB phenotype. msrA gene was detected in 46 (66.6%) KNS isolates with MSB phenotype and msrA and msrB gene coupling was determine in 43(62.3%) KNS isolates. The most common gene was ermC gene in KNS strains with 38.8% ratio and in S. aureus strains with 50%. 
In this study, although 45 (21%) staphylococci isolates were determined as erythromycin-resistant, the related resistance genes could not be identified in these isolates. One or more erm genes were determined in 5 KNS isolates which showed MSB resistance phenotype. This shows that erm genes can be found in some of the KNS isolates even though their D tests are negative and treatment can be failed in these isolates which are seem to be sensitive to clindamycin. 
In conclusion, inducible MLSB resistance which can not be determined with routine susceptibility tests can be determined easily by the D test. As a result the use of clindamycin which is a good option for staphylococcal infections can be decided more accurately. In our study CNS strains with MS resistance phenotype, one or more types of erm genes were detected. This result indicates that when D test is negative in CNS strains, some strains may still have erm genes, and consequently treatment failure might occur in these apparently clindamycin sensitive strains. These resistance gene- carriyng fenotipically sensitive strains may show in vivo resistance and may lead to unsuccessfullness of the therapy. The resistant strains without the erm ve msr resistance gene may carry infrequent resistance determinants or even mechanisms responsible for resistance which has not discovered yet. 

Keywords: S. aureus, MLSB resistance, D test, ermA, ermC, msrA, msrB