Tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu olan çocukların kolon mikrobiyotasında yüksek virulans özelliğine sahip escherichia coli izolatlarının değerlendirilmesi
Evaluation of escherichia coli isolates with high virulence in colon microbiota of children  with recurrent urinary tract i̇nfection
Yazar: DİLEK AKKURT
Danışman: PROF. DR. SELÇUK YÜKSEL
Pamukkale Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2018
Konu: Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları = Child Health and Diseases
Dizin: Böbrek = Kidney ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Genler = Genes ; Kolon = Colon ; Mikrobiyota = Microbiota ; Nüks = Recurrence ; Skar = Cicatrix ; Virülans = Virulence ; Çocuklar = Children ; Üriner sistem enfeksiyonları = Urinary tract infections

Özet:
Çocuklarda İYE üst solunum yolu enfeksiyonlarından sonra en çok karşılaşılan enfeksiyondur. Tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu özellikle VUR varlığında reflu nefropatisi ve renal hasar  gelişimine neden olmakta ve bu süreç proteinüri, hipertansiyon ve nihayetinde kronik böbrek hastalığı ve son dönem böbrek yetmezliği ile sonuçlanabilmektedir.
Mikrobiyota kaynaklı assendan yolla böbreğe ulaşan E.coli suşları virulans faktörlerine  sahipse idrar yolu enfeksiyonuna, böbrekte hasar ve skar gelişimine katkıda bulunur.  Çalışmamız, tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu ile vezikoüreteral reflu zemininde renal skar gelişmiş olan veya olmayan çocukların mikrobiyotasına hâkim olan E.coli suşlarının virulans faktörlerinin rolünü, renal skar gelişimi ile ilişkisini araştırmak amacı ile yapıldı.
Çalışmaya, çocuk nefroloji poliklinik ve servisinde  2015-2017  yılları arasında tekrarlayan idrar yolu enfeksiyonu tanısı ile takip edilen,  radyolojik olarak VUR ve renal parankim skar varlığı ya da yokluğu saptanmış toplam 96 hasta ve 32 sağlıklı çocuk alındı.Çalışma grubu,  VUR  ve renal skar olmayan, VUR olmayıp renal skar olan, hem VUR hem renal skar olan hastalar şelinde 3 alt gruba ayrıldı. Çalışmada, rektal sürüntü örnekleri alınarak  kolon flora elemanı olan ve İYE′ de  en sık izole edilen  E.Coli′ nin  virulans faktörlerinin varlığı araştırıldı.
Çalışma ve kontrol grubu arasında yaş ve cinsiyet açısından istatistiksel olarak farklılık yoktu (p >0,05). Hastaların ortalama takip süreleri 33,05±22,65  ay idi. Hastaların bir yıllık süreçte geçirdikleri ortalama İYE sıklığı 3,65 ±1.38 / yıl (min :2 max:10) idi. Üst üriner sistem enfeksiyonu geçirme VUR ve renal skar olmayan grupta görülmezken, renal skarı olan  iki hasta  alt grubu  ile arasındaki farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0,05) .  Hem VUR hem renal skar olan alt grupta işeme disfonksiyonu  daha yüksek oranda idi. Bu fark  istatistiksel olarak anlamlı bulundu. (p=0,01) Alt çalışma grupları  arasında kabızlık açısından anlamlı farklılık yoktu (p>0,05). Profilaktik antibiyotik kullanım süresi tüm hasta grubunda ortanca 10 (min:1 max:60 ) ay idi.  VUR ve renal skar olan grupta profilaktik antibiyotik kullanımı daha yüksek oranda idi. Bu fark istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0,02). VUR olan alt  çalışma grubuna ait  hastaların VUR derecelerine göre yapılan sınıflandırma sonucu  3 (%9,4)' ünün hafif, 10 (%31,3)' nun orta,  19 (%59,4)' nun ağır derece VUR' u olduğu görüldü. Tip1 fimbria virulans faktör geni olan fim H' nin toplamda 116 (%90,6) hastada saptandığı ve  kontrol ve çalışma grubunda en çok saptanan gen olduğu görüldü. VUR ve renal skar olmayan  alt grupta diğer alt grublara göre daha sık görülmesi istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0.007 ). Fim H ' nin skar olmayan hasta grubunda ve sağlıklı kontrol grubunda daha yüksek oranda görülmesi de istatistiksel olarak anlamlı bulundu (p=0.002). Aerobaktine ait aer geni, tüm gruplarda 87(%68,0) hastada saptandı. 2. sıklıkta saptanan gen oldu. Kontrol grubunda görülme oranı daha yüksek olmasına rağmen çalışma grubu ile arasında görülme sıklığı açısından anlamlı istatistiksel fark bulunamadı (p=0,155)( p>0,05). P fimbria' ya ait virulans gen olan pap geni tüm gruplarda  43 (%33,6)  hastada  saptandı. 3. sıklıkta saptanan gen oldu. Renal skar olan grupta daha yüksek olması beklenen pap geni, kontrol grubu ile VUR  ve renal skar olmayan  alt grupta daha yüksek saptanmakla birlikte, farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p>0,05). Tüm hasta grubunda 4. sıklıkta saptanan gen afimbrial adezin virulans faktörüne ait afaC geni olup 40 (%31,3) hastada pozitif  idi. Skar olan hastalarda saptanma yüzdesi yüksek olmakla birlikte, farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p>0,05). Kontrol grubu ile çalışma grubu  arasında görülme sıklığı açısından anlamlı istatistiksel fark bulunamadı ( p>0,05). Tüm hasta grubunda F1C fimbria' ya ait  virulans faktör geni olan sfa/foc genin görülme sıklığı %25,8 (33 hasta) olup, 5. sıklıkta saptanan gen idi. Hem VUR hem renal skar olan grupta görülme sıklığı daha yüksek olmakla birlikte, farklılık  istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p>0,05). Kontrol grubu ile çalışma grubu arasında görülme sıklığı açısından anlamlı istatistiksel fark bulunamadı ( p>0,05). Hemolizin virulans faktör geni olan hly, tüm hasta grubunda %7 (9 hasta) oran ile 6. sıklıkta saptanan  gen oldu. Kontrol grubunda saptanma yüzdesi yüksek olmakla birlikte, farklılık istatistiksel olarak anlamlı bulunmadı (p>0,05). Tüm hasta grubunda sitotoksik nekrotizan faktöre  ait virulans faktör geni olan cnf  genin görülme sıklığı %0,8 (1 hasta) olup, en düşük sıklıkta saptanan gen oldu. İşeme disfonksiyonu olan ve olmayan hastalar arasında virulans faktör genlerinin sıklığı açısından anlamlı istatistiksel fark bulunamadı (p>0,05). VUR olan ve olmayan hastalar arasında virulans faktör genlerinin sıklığı açısından anlamlı istatistiksel fark bulunamadı (p>0,05).

Renal skar gelişimi açısından, kontrol ve çalışma grubunda  virulans faktör genlerinin rolü olmadığı görülmüştür. 

Anahtar kelimeler:  İYE, E.coli, virulans faktör genleri, renal skar

Abstract:
Urinary tract infection (UTI) in children is the second most common disease after upper respiratory tract infections. UTI may be chronic phase effects such as focal scar formation, hypertension and chronic kidney disease. Recurrent urinary tract infections lead to the development of reflux nephropathy and renal damage, especially in the presence of VUR, which can result in proteinuria, hypertension and eventually chronic renal disease and end-stage renal failure.
 If microbial-derived E. coli strains reaching the kidneys via the assendan pathway have virulence factors, they contribute to urinary tract infection, kidney damage and scar development. Our study was conducted with the aim of investigating the role of virulence factors of E.coli strains with renal scar development in children with or without renal scars on recurrent urinary tract infections and renal scar on the basis of vesicoureteral reflux.
A total of 96 patients with VUR and renal parenchymal scar presence or absence whom were followed up with pediatric nephrology outpatient clinic and service with recurrent urinary tract infection diagnosis between the years 2015-2017 and 32 healthy children were included to our study. The study group was divided into 3 subgroups with patients with both VUR and renal scars, who were not  with VUR and renal scars and were not  with VUR but renal scars. In the study, rectal swab specimens were taken to investigate the presence of virulence factors of E. coli, which were colon flora elements and most frequently isolated in UTİ.
There was no significant differences between two groups in age and gender parameters(p>0,05). The mean follow-up time of the patients was 33.05 ± 22.65 months. The mean UTİ frequency of the patients during one year was 3.65 ± 1.38 / year (min: 2 max: 10). The difference between the two groups of patients with renal scarring was statistically significant (p = 0,05) while the upper urinary tract infection was absent in the non-VUR and non-renal scar group. Voiding dysfunction was higher in the subgroup with both VUR and renal scarring. This difference was statistically significant (P = 0.01). There was no significant difference between the sub-study groups in terms of constipation (p> 0.05). The duration of prophylactic antibiotic use was 13,81 ± 14,64 (min: 1 max: 60) months in the whole patient group. The use of prophylactic antibiotics was higher in patients with VUR and renal scarring. This difference was statistically significant (P = 0.02). According to the VUR grades of the patients belonging to the subgroup of patients with VUR, the classification results were mild in 3 (9.4%), moderate in 10 (31.3%) and severe VUR in 19 (59.4%). A total of 116 (90.6%) patients with type 1 fimbria virulence factor gene, FIM H, were found to be the most frequently detected genes in the control and study groups. In the subgroup without VUR and renal scarring, it was found to be more frequent than the other subgroups (p = 0.007). Fim H was statistically significant in the non-scarring group and in the healthy control group (p = 0.002). Aer gen  were detected in 87 (68.0%) patients in all groups. It was the gene that was detected at the 2nd frequency. Although there was a higher incidence in the control group, no statistically significant difference was found between the study group and the control group (p = 0,155) (p> 0.05). The pap gene, a virulence gene of P fimbria, was detected in 43 (33.6%) patients in all groups. It was the gene that was detected at the third frequency. Although the expected pap size was higher in the group with renal scar, the difference was not statistically significant (p> 0,05). No statistically significant difference was found between the control group and the study group (p> 0.05). The gene that was detected at the 4th frequency was the afaC gene belonging to the virulence factor of afimbrial adhesin. 40 (31.3%) patients were positive. Although the percentage of patients with scarring was high, the difference was not statistically significant (p> 0.05). No statistically significant difference was found between the control group and the study group (p> 0.05). The frequency of the sFa / foc gene, which is the virulence factor gene of F1C fimbria, was 25.8% (33 patients) in the whole patient group and was the gene detected at the 5th frequency. Although the incidence was higher in both VUR and renal scar, the difference was not statistically significant (p> 0.05). No statistically significant difference was found between the control group and the study group (p> 0.05). HLy, the haemolysin virulence factor gene, was the sixth most common gene in the entire patient group with a rate of 7% (9 patients). Although the percentage of detection in the control group was high, the difference was not statistically significant (p> 0.05). The frequency of the cnf gene, the virulence factor gene belonging to the cytotoxic necrotizing factor, was found to be 0.8% (1 patient) in the whole patient group and the gene detected at the lowest frequency. There was no statistically significant difference in the frequency of virulence factor genes between patients with and without voiding dysfunction (p> 0.05). There was no statistically significant difference in the frequency of virulence factor genes between patients with and without VUR (p> 0.05).
İn terms of renal scar development, virulence factor genes did not play a role in the control and study groups.

Key words: UTİ, E. coli, virulence factor genes, renal scar