Çocuk idrar örneklerinden escherichia coli izolasyonu; genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz pozitif izolatların antibiyotik duyarlılıkları, direnç ile virülens genlerinin analizi ve filogenetik gruplarının belirlenmesi
Escherichia coli isolation from child urine samples; antibiotic sensitivity of expanded spectrum beta-lactamase positive isolates, analysis of resistance and virulian genes and determination of phylogenetic groups
Yazar: HİCRAN ALKAN
Danışman: PROF. DR. MİTAT ŞAHİN
Kafkas Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Filogenetik = Phylogenetic ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Virülans = Virulence ; Virülans faktörleri = Virulence factors ; Çocuklar = Children

Özet:
Yakın zamanlardaki akademik çalışmalar incelendiğinde, enfeksiyon türleri arasında
üriner sistem enfeksiyonlarının yaygın olduğu görülmektedir. Özellikle çocuklarda
sıklık bakımından ikinci sırada yer alan üriner sistem enfeksiyonlarının en önemli
etkeni ise E. coli olarak açıklanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Kafkas Üniversitesi
Araştırma ve Uygulama Hastanesinin çeşitli polikliniklerine idrar yolu enfeksiyonu
şikayetiyle başvuran çocuklardan alınan idrar örneklerinin farklı özelliklerinin
incelenmesidir. Çalışmada, 1077 idrar örneği incelenmiş ve bunların 350 tanesinde,
bakteri üremesi tespit edilmiştir. Bu izolatlardan 237 tanesi E. coli olarak
tanımlanmıştır. Çift Disk Sinerji Testi ile 80 adet E. coli izolatında GSBL varlığı
saptanmıştır. Elde edilen GSBL pozitif izolatların antibiyogram duyarlılık
incelemelerinde, 16 farklı antibiyotik diski kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Daha
sonra bu izolatlar içerisinde direnç genlerinin varlığı PCR yöntemleri ile incelenmiş
ve bu amaçla TEM, SHV, CTX-M ve OXA-2 direnç genleri araştırılmıştır.
Araştırmada ayrıca, GSBL pozitif E. coli izolatlarında pap, sfa, cnf, aer ve hly virülens
genlerinin varlığı, multipleks PCR yöntemiyle incelenmiştir. Son aşamada ise,
kullanılan E. coli izolatlarının hangi filogenetik grupta olduğunun belirlemesi
multipleks PCR yöntemi ile yapılmıştır. GSBL pozitif izolatların antibiyogram
testinde Ampisilin, 63 (%78,8) direnç oranı ile en fazla dirençle karşılaşan antibiyotik
olmuştur. Bunu, 49 izolat (%61,3) ile Sefazolin, Sefiksim, Seftazidim, Sefuroksim
aksetil takip etmiştir. 48 izolatta (%60) Seftriakson direnci ile karşılaşırken, Sefepim
için bu değer 46 izolat (%57,5) olmuştur. Amoksisilin-klavulanik asite karşı belirlenen
direnç miktarı 30 (%37,5) olarak belirlenmiştir. Buna yakın bir değer ise, 28 izolat ile
(%35) Trimetoprim-sulfametoksazole karşı elde edilmiştir. Siprofloksasin 10 (%12,5),
Levofloxacin 9 (%11,3), Gentamisin 7 (%8,8), Tazobaktam piperasillin 3 (%3,8),
Amikasin ve Nitrofurantoine 2 (%2,5) oranında direnç gösteren E. coli izolatı
belirlenmiştir. Fosfomisine dirençli izolat belirlenmemiştir. GSBL pozitif 80 E. coli
izolatının 79 tanesinde PCR yöntemi ile direnç geni varlığı belirlenmiştir. En fazla
rastlanan direnç geni 69 izolat (%86,3) ile TEM olurken, 39 izolat (%48,8) ile SHV
ikinci sırada yer almıştır. CTX-M direnç genini bulunduran E. coli izolatlarının sayısı
ise 20 (%25) olarak bulunmuştur. En düşük direncin ise 8 izolat (%10) ile OXA-2
direnç genine olduğu belirlenmiştir. Virülens genlerini belirlemek için yapılan PCR
incelemelerinde, sırasıyla aer 41 (%51,2), pap 35 (%43,8), cnf 15 (%18,8), sfa ve hly
9 (%11,3) oranında tespit edilen virülens genler olmuştur. E. coli izolatlarının
filogenetik gruplandırmasında ise en fazla B2 filogenetik grubuna ait izolat
belirlenmiştir 51 (%63,7). İkinci sırada ise B1 filogenetik grubuna ait E. coli izolatları
yer almıştır 15 (%18,8). A ve D filogenetik grubuna ait E. coli izolatlarının sayısı ise
7 (%8,8) olarak tespit edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, idrar yolu enfeksiyonuna sebep
olan GSBL pozitif E. coli izolatların direnç ve virülens genleri ile filogenetik grup
bakımından farklılıkların olabileceğini göstermiştir.
Anahtar Kelimeler: Çocuk, İdrar yolu enfeksiyonları, E. coli, Antibiyotik duyarlılığı,
Virülens geni, Filogenetik sınıflandırma

Abstract:
When recent academic studies are examined, it is seen that urinary tract infections are
common among types of infections. E. coli is the most important cause of urinary tract
infections, which ranks second in frequency, especially in children. The aim of this
study is to examine the different characteristics of urine samples taken from children
who applied to various polyclinics of Kafkas University Research and Application
Hospital with the complaint of urinary tract infection. In the study, 1077 urine samples
were examined and bacterial growth was detected in 350 of them. 237 of these isolates
were identified as E. coli. ESBL was detected in 80 E. coli isolates with the Double
Disk Synergy Test. Antibiogram susceptibility studies of ESBL positive isolates were
performed using 16 different antibiotic discs. Then, the presence of resistance genes
in these isolates was investigated by PCR methods and for this purpose, TEM, SHV,
CTX-M and OXA-2 resistance genes were investigated. In addition, the presence of
pap, sfa, cnf, aer and hly virulence genes in ESBL positive E. coli isolates was
investigated by multiplex PCR method. In the last stage, the phylogenetic group of E.
coli isolates used was determined by multiplex PCR method. In the antibiogram test
of ESBL positive isolates, Ampicillin was the antibiotic that encountered the most
resistance with a resistance rate of 63 (%78,8). This was followed by Cefazolin,
Cefixime, Ceftazidime, Cefuroxime axetil with 49 isolates (%61,3). While 48 isolates
(%60) encountered Ceftriaxone resistance, this value was 46 isolates (%57,5) for
Cefepime. The amount of resistance against Amoxicillin-clavulanic acid was
determined as 30 (%37,5). A value close to this was obtained with 28 isolates (%35)
against Trimethoprim-sulfamethoxazole. Ciprofloxacin 10 (%12,5), Levofloxacin 9
(%11,3), Gentamicin 7 (%8,8), Tazobactam piperacillin 3 (%3,8), E. coli isolates were
determined to be resistant to Amikacin and Nitrofurantoin at a rate of 2 (%2,5).
Fosfomycin resistant isolate has not been identified. Resistance gene presence was
determined by PCR method in 79 of 80 ESBL positive E. coli isolates. While TEM
was the most common resistance gene with 69 isolates (%86,3), SHV ranked second
with 39 isolates (%48,8). The number of E. coli isolates containing the CTX-M
resistance gene was found to be 20 (%25). The lowest resistance was determined to be
OXA-2 resistance gene with 8 isolates (%10). In PCR examinations performed to
determine virulence genes, aer 41 (%51,2), respectively; pap 35 (%43,8), cnf 15
(%18,8), sfa and hly were virulent genes detected in 9 (%11,3). In the phylogenetic
grouping of E. coli isolates, the highest number of isolates belonging to the B2
phylogenetic group was determined 51 (%63,7). E. coli isolates belonging to the B1
phylogenetic group took the second place 15 (%18,8). The number of E. coli isolates
belonging to the A and D phylogenetic group was determined as 7 (%8,8). The results
obtained showed that there may be differences between resistance and virulence genes
and phylogenetic groups of ESBL positive E. coli isolates that cause urinary tract
infection.
Key Words: Child, Urinary tract infections, E. coli, Antibiotic susceptibility, Virülens
gene, Phylogenetic classification