Klinik örneklerden izole edilen genişlemiş spekturumlu beta-laktamaz üreten kinolona dirençli escherıchıa colı suşlarının moleküler epidemiyolojisi
Molecular epidemiology of extended spectrum beta-lactamase producing and quinolone resistant escherichia coli strains isolated from clinical specimens
Yazar: SÜLEYMAN DURMAZ
Danışman: PROF. DR. DUYGU PERÇİN
Erciyes Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2012
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antienfektif ajanlar-kinolon = Anti infective agents-quinolone ; Epidemiyoloji = Epidemiology ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Amaç: Enterobactericeae ailesinin üyesi olan Escherichia coli hem hastane hem de toplum kaynaklı enfeksiyonlardan sıklıkla izole edilen etkendir. Bu enfeksiyonların tedavisinde tercih edilen beta-laktam grubu antibiyotiklere direncin en önemli ve sık rastlanan nedeni bakterilerce beta-laktamaz enzimlerinin üretilmesi olup, özellikle Genişlemiş Spektrumlu Beta-laktamaz (GSBL) olarak isimlendirilen enzimlerin üretimi beta-laktamların tedavide kullanılmasını sınırlandırmakta ve tedavi seçeneklerinin azalmasına neden olmaktadır. Bu enzimleri üreten E. coli suşlarında beta-laktam grubu ilaçlarla birlikte kinolon başta olmak üzere diğer antibiyotiklere daha fazla direnç görülmesi epidemiyolojik çalışmaların gerekliliğini ortaya koymuştur. GSBL üreten kökenlerin yayılımını önlemede, enfeksiyon kaynağını saptama, yayılım yollarının tespiti ve ortadan kaldırmaya yönelik epidemiyolojik araştırmalar ilk basamağı oluşturmaktadır. Ayrıca GSBL üreten kökenlerle enfekte hastalarda risk faktörlerinin belirlenmesi ve bu bilgiler ışığında enfeksiyon kontrol önlemlerinin alınması önemlidir.Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerde izole edilen GSBL üreten ve kinolona dirençli E. coli suşlarının epidemiyolojisinin ve risk faktörlerinin araştırılması ayrıca son yıllarda hızlı ve kullanım kolaylığı ile ön plana çıkan repetitive-sequence-based polymerase chain reaction (rep-PCR) yöntemiyle klonal yakınlığının belirlenmesi amaçlanmıştır.Gereç ve yöntem: Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesinde yatarak ve ayaktan takip edilen hastalara ait çeşitli klinik örneklerden izole edilen 95 GSBL üreten kinolona dirençli E.coli suşu çalışmaya alındı. Suşların tanımlanması biyoşimik testlerle yapıldı. E. coli olarak tanımlanan suşlarda GSBL varlığının tespiti için çift disk sinerji testiyle, kinolon direncinin tespiti siprofloksasin diski kullanılarak Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemi ile belirlendi. Hastaların GSBL üreten ve kinolona dirençli E. coli ile enfeksiyon geçirmesi için risk faktörleri ve enfeksiyonun toplum veya hastane kaynaklı olduğu hastaların hastane kayıtları ve dosyalarının incelenmesi ile belirlendi. Suşların genetik yakınlıklarının belirlenmesi için rep-PCR (Diversilab, Biomeriéux, Fransa) yöntemi kullanıldı.Bulgular: Çalışmaya alınan suşların 33'ü (34.7) hastane kaynaklı 62'si (65.3) toplum kaynaklı enfeksiyonlardan izole edilmiştir. Bununla birlikte GSBL üreten E. coli ile enfeksiyon geçirmek için tüm hastalarda en az bir risk faktörü saptanmış olup hastaların sahip olduğu risk faktörü ortalama 4 olarak bulunmuştur. En fazla görülen risk faktörü üriner kateter takılması olup 55 (%57.9) hastada görülmüştür. Suşların rep-PCR ile klonal yakınlıkları sonuçlarına göre 7'si (A-G) ana klon, 8 suş ise sporadik olmak üzere toplam 15 klon (A-O) belirlenmiştir. Ana klonlardan A klonunda 3 alt klon (A1, A2, A3), B ana klonunda 2 alt klon (B1, B2), C ana klonunda 3 alt klon (C1, C2, C3), D klonunda 4 alt klon (D1, D2, D3, D4), E klonunda 2 alt klon (E1, E2) belirlenmiştir.Sonuç: Toplum kaynaklı görülse bile çoklu ilaca dirençli bakterilerle gelişen enfeksiyonlar hastane ile ilişkili olabilir. Risk faktörlerinin iyi incelenmesi gerekir. Çoklu ilaca dirençli bakterilerle gelişen enfeksiyonlarda klonal yakınlığın araştırılması direnç gelişiminin önlenmesi için önemlidir ve bu amaçla DiversiLab rep-PCR kolay uygulanabilir, hızlı bir yöntemdir.Anahtar kelimeler: Epidemiyoloji, GSBL üreten E. coli, kinolon direnci, klonal yakınlık, rep-PCR

Abstract:
Introduction: Escherichia coli is a member of the family Enterobacteriaceae and is often isolated from both nosocomial and community-acquired infections. Beta-lactam group of antibiotics are the choice of treatment of these infections. The most important and common cause of resistance to beta-lactam antibiotics is production of beta-lactamase enzymes and especially the enzymes called extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) which restricts the use of beta-lactams for treatment and leads the limitation of treatment options. Among E.coli strains that producing these enzymes, resistance to other antibiotics, partially quinolones is seen as well. This situation revealed that the necessity of epidemiological studies. Determination of the source of infection, spread routes and elimination of the spread routes constitute the first step of epidemiological research in preventing the spread of ESBL-producing strains. Moreover, identification of risk factors in patients infected with ESBL-producing strains, the implementation of infection control precautions in the light of this information is important. In this study, we aimed to investigate epidemiology and risk factors of quinolone-resistant and ESBL-producing E.coli strains isolated from various clinical specimens and also evaluation of clonal relationship of them by using repetitive-sequence-based polymerase chain reaction (rep-PCR) which becomes a prominent method in recent years with fast and convenient use.Materials and methods: Ninety-five ESBL-producing and quinolone resistant E. coli strains isolated from various clinical specimens from in and outpatients in Erciyes University, Faculty of Medicine Hospital included in this study. Identification of the strains was performed with biochemical tests. The detection of the presence of ESBL was determined with double-disk synergy test, detection of quinolone resistance was determined using the Kirby-Bauer disk diffusion method using ciprofloxacin disk. The determination of the risk factors of patients and whether infections were community or nosocomial acquired were performed by examination of hospital records and files. The rep-PCR (DiversiLab, bioMérieux, France) method was used for determination of genetic relationship of strains.Results: Among the strains included in the study, 33 strains (34.7%) isolated from nosocomial infections and 62 (65.3%) were isolated from the community-acquired infections. However, at least one risk factor has been identified in all patients for infection with ESBL-producing E. coli strains. The risk factors of the patients were found to be an average of four. The most common risk factor was urinary catheter insertion and this was observed in 55 (57.9%) patients. Seven clones were determined as the main clone (A-G) and 8 strains were determined as sporadic clones, a total of 15 clones (A-O) were found according to the results of rep-PCR. Among the main clones, 3 sub-clones (A1, A2, A3) in main clone A, 2 sub-clones in main clone B (B1, B2), 3 sub-clones in main clone C (C1, C2, C3), 4 sub-clones in clone D (D1, D2, D3, D4), 2 sub-clones in clone E (E1, E2) were determined.Conclusion: Infections with multi drug-resistant bacteria which are seen as community-acquired can be associated with hospital. Risk factors must be examined well. Investigation of clonal relationship among infections with multidrug-resistant bacteria is important for the prevention of resistance. For this purpose, DiversiLab rep-PCR is an easy and fast method.Keywords: Epidemiology, ESBL-producing E. coli, quinolone resistance, clonal relationship, rep-PCR