Kinolon dirençli Escherichia coli ve Klebsiella spp. suşlarında direnç genlerinin araştırılması
The evaluation of resistance genes in quinolone resistant Escherichia coli and Klebsiella spp. strains
Yazar: OYA PAZARLI
Danışman: DOÇ. DR. FÜSUN CÖMERT
Zonguldak Karaelmas Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2010
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Genler = Genes ; Kinolonlar = Quinolones ; Mutasyon = Mutation ; İlaç alerjisi = Drug hypersensitivity ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Bu çalışmada, bölgemizdeki Escherichia coli ve Klebsiella spp. izolatlarında kinolon direnç sıklığının belirlenmesi, bu izolatlarda kinolon direnç mekanizmalarından en sık görülen topoizomeraz gen (gyrA ve parC) mutasyonlarının ve plazmid kaynaklı direnç genleri olan qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-Ib varlığının araştırılması amaçlanmıştır. Şubat-Ağustos 2009 tarihleri arasında laboratuvarımıza gelen 347`si (55.3) yatan , 281`i (44.7) poliklinik hastası toplam 628 hastaya ait çeşitli klinik örneklerden elde edilen Escherichia coli ve Klebsiella spp. izolatı çalışmaya dahil edilmiştir. Bu izolatlar arasından kinolon grubu antibiyotiklerden nalidiksik asite disk difüzyon yöntemi ile dirençli/orta duyarlı olarak bulunan 265 E. coli ve 35 Klebsiella spp.'e ait qnrA, qnrB, qnrS, aac(6')-Ib, gyrA ve parC gen bölgelerinin araştırılması polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle yapılmıştır. gyrA ve parC gen bölgelerindeki mutasyonların saptanması için dizi analizi yapılmıştır628 izolatın 300'ünde nalidiksik asit direnci (E. coli %52, Klebsiella spp. %27.5) belirlenmiştir. Nalidiksik aside dirençli/orta duyarlı olan izolatların, diğer izolatlara göre, ampisilin, amoksisilin/klavulonik asit, sefalotin, sefepim, sefotaksim, sefuroksim, sefoksitin, gentamisin, tobramisin, amikasin, trimetoprim-sülfometoksazol antibiyotiklerine karşı istatiksel açıdan anlamlı olarak daha dirençli oldukları saptanmıştır. Nalidiksik aside dirençli olan izolatlarda GSBL üretimi (%83.3), duyarlı olanlara göre (%16.7) anlamlı olarak yüksek bulunmuştur.gyrA genini kodlayan 64 ve parC genini kodlayan 77 izolatın TÜBİTAK MAM GMBE'de dizi analizi yapılmıştır. gyrA için 59 izolatın aminoasit dizisi elde edilebilmiştir. Bu örneklere ait, QRDR olarak tanımlanan Ala67-Gln106 arasında aminoasit dizilimleri incelendiğinde 59 izolatın tümünde çift mutasyon olduğu gözlenmiştir. Bu izolatlarda 83. kodonda serin yerine lösin (Ser83Leu), bir izolat dışında 87. kodonda aspartat yerine asparajin (Asp87Asn) ve tek izolatta 87. kodonda aspartat yerine tirozin (Asp87Tyr) bulunduğu belirlenmiştir. parC için 77 izolatın tümünün aminoasit dizisi elde edilmiştir. Bu izolatların ikisinde mutasyon bulunmamıştır. Geri kalan 75 izolatın hepsinde 80. kodonda serin yerine izolösin (Ser80Ile) geçişi olduğu belirlenmiştir. Bu izolatların 43'ünde (% 57.3) ilave bir mutasyon olarak, 84. kodonda glutamat yerine 35 izolatta valin (Glu84Val), beş izolatta glisin (Glu84Gly), üç izolatta ise alanin (Glu84Ala) geçişi belirlenmiştir.E. coli izolatlarının 99'unda (%37.4), K. pneumoniae izolatlarının dördünde (%12.1) aac(6')-Ib geni belirlenmiştir. K. oxytoca izolatlarında bu gen bölgesi bulunmamıştır. aac(6')-Ib geni saptanan E. coli izolatlarında tobramisin ve gentamisin direnci istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. Bu izolatlarda belirlenen trimetoprim-sulfametoksazole azalmış duyarlılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. aac(6')-Ib geni saptanan izolatlarda GSBL üretimi anlamlı olarak yüksek bulunmuştur.İncelenen izolatların hiçbirinde qnr geni bulunmamıştır

Abstract:
The aim of this study was to determine the prevalence of the quinolone resistance in Escherichia coli and Klebsiella spp. isolates in our region, to investigate the topoisomerase gene (gyrA ve parC) mutations which are the most frequently seen among the quinolon resistance mechanisms in these isolates and also plasmid-based genes of resistance, qnrA, qnrB, qnrS,aac(6?)-Ib. Escherichia coli and Klebsiella spp. isolates obtained from various clinical samples of 628 patients (347 (55.3%) inpatient and 281 (44.7%) outpatient), which were isolated in the laboratory between February and August 2009 were included in the study. A total of 265 Escherichia coli and 35 Klebsiella spp. isolates which were resistant/semi-sensitive to nalidixic acid by disk diffusion method were analized for qnrA, qnrB, qnrS, aac(6?)-Ib, gyrA and parC gene mutations with polymerase chain reaction method. Sequence analyses was performed to determine the mutations on gyrA and parC gene regions.Nalidixic acid resistance was determined in 300 of the total 628 isolates (52% in E. coli, and 27.5% in Klebsiella spp.). Compared to the other isolates, the isolates that are resistant / semi-sensitive to nalidixic acid were statistically more resistant to the antibiotics like ampicilline, amoxycilline/clavulanic acid, cephalotine, sephepim, cephotaxim, cephuroxime, cefoxitin, gentamicin, tobramycine, amicasin, and trimethoprim-sulfamethoxazole. GSBL producers was higher in the nalidixic acid resistant isolates (83.3%) than the nalidixic acid sensitive isolates (16.7%).gyrA coding 64 isolates and parC coding 77 isolates were sequenced by DNA sequence analyses in TUBITAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) MAM GMBE. Aminoacid coding could be performed in 59 of the gyrA coding isolates. When aminoacid sequence were examined among Ala67-Gln106, which has been defined as QRDR, all of the 59 isolates had double mutation. In all these isolates, it?s been found that there was leucine instead of serine on codon 83 (Ser83Leu) and all the isolates had asparagine instead of aspartate on codon 87 (Asp87Asn), except for one isolate which had tyrosine instead of aspartate on codon 87 (Asp87Tyr). Aminoacid coding could be performed in the parC coding 77 isolates. Two of these isolates had no mutation and 75 isolates were detected to have isoleucine transition instead of serine on codon 80. It was also observed that 43 of these isolates (57.3%) had an additional mutation; 35 isolates had valin (Glu84Val), 5 isolates had glycine (Glu84Gly) and 3 isolates had alanine (Glu84Ala) transition instead of glutamate on codon 84.The aac(6?)-Ib gene were detected in 99 (37.4%) of the E. coli isolates, in four (12.1%) of the K. pneumoniae isolates and in none of the K. oxytoca isolates. In E. coli isolates which are proved to have aac(6?)-Ib gene, tobramycine and gentamicin resistance were statistically determined at a high level. Decreased sensitivity to trimethoprim-sulfamethoxazole were seen in these isolates which was not statistically significant. The isolates which had aac(6?)-Ib gene, were determined as highly GSBL producers.The gnr gene was not detected in any of the isolates.