Staphylococcus epidermidis, Proteus mirabilis ve Candida albicans suşlarının tanımlanması, antimikrobiyal ajanlara karşı dirençliliklerinin ve oluşturdukları biyofilmlerin araştırılması
Identification of Staphylococcus epidermidis, Proteus mirabilis and Candida albicans strains, investigation of their antimicrobial agent resistance and biofilm formation
Yazar: GÜLCAN ÖZBAKIR
Danışman: ÖĞR. GÖR.DR. IŞIL SEYİS BİLKAY
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Biyoloji = Biology ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Mikroorganizmaların antimikrobiyal dirençliliklerinde rol oynayan en önemli mekanizmalardan biri biyofilm oluşumudur. Bu yapı antimikrobiyal ajanın mikroorganizmalara olan erişiminde azalmaya neden olmakta ve mikroorganizmaların genetik olarak antimikrobiyal direnç kazanmalarını sağlamaktadır. Bu bağlamda biyofilm ilişkili enfeksiyonlar, tekrarlayan ve tedavisi zor olan enfeksiyonlar olup, başlamadan önlenmeyi gerektirmektedir.Bu çalışmada, Ankara'daki bir hastanenin farklı servis ve klinik materyallerinden izole edilen S. epidermidis, P. mirabilis ve C. albicans suşlarının; klinik verilere göre dağılımlarının araştırılması, antimikrobiyal ajanlara karşı dirençlilikleri ile biyofilm oluşumlarının belirlenmesi, bu özelliklerin birbirleriyle karşılaştırılması ve söz konusu farklı türlerin bir arada bulunmaları sonucunda gelişen biyofilm miktarının incelenmesi amaçlandı. Bu amaçla fenotipik olarak tanımlanan tüm suşların servislere, klinik materyallere, yaşa ve cinsiyete göre dağılımları, antibiyotik duyarlılıkları, antibiyotik profilleri, biyofilm oluşumları ve karışık kültürlerin biyofilm oluşumuna olan etkileri belirlendi. Tüm sonuçlar değerlendirildiğinde, S. epidermidis suşlarının 11 antibiyotiğe karşı 16 antibiyotip sergiledikleri gözlendi ve bu suşların en yüksek sıklıkta; hastanedeki servis üniteleri içerisinden Kalp Damar Cerrahisi ünitesinden, örnekleme yeri açısından Yara Yeri'nden, değişik yaş grupları bakımından 31-60 yaş arası hastalardan ve cinsiyet olarak ise; erkeklerden izole edildikleri belirlendi. Bu suşlar tarafından; 2 farklı antibiyotiğe karşı dirençli ANT3 ve ANT4 antibiyotipleri ile sırasıyla 3 ve 6 farklı antibiyotiğe karşı dirençli ANT5 ve ANT9 antibiyotipleri en yüksek sıklıktaki antibiyotip profilleriydi. İlave olarak, 7 farklı antibiyotiğe karşı direnç geliştiren S. epidermidis suşları oranı en yüksek değerdeydi (%20) ve 9 farklı antibiyotiğe direnç gösteren S. epidermidis (Se9) suşunun; bütün S. epidermidis suşları içerisinde en fazla biyofilm oluşturan suş olduğu gözlendi. Yüksek biyofilm oluşturan diğer S. epidermidis suşlarının da; çoklu antibiyotik direnci sergiledikleri ve en sık Kan kültüründen izole edilmiş oldukları gözlendi. P. mirabilis suşlarının 15 antibiyotiğe karşı 8 antibiyotip sergiledikleri gözlendi ve bu suşların en yüksek sıklıkta; hastanedeki servis üniteleri içerisinden Acil Pediatri ünitesinden, örnekleme yeri açısından İdrar'dan, değişik yaş grupları bakımından 0-15 yaş arası hastalardan ve cinsiyet olarak ise erkeklerden izole edildikleri belirlendi. 2 farklı antibiyotiğe karşı direnç geliştiren P. mirabilis suşları oranı en yüksek değerdeydi (%33) ve bu suşların; Klindamisin (CC) ile Nitrofurantoin (F) antibiyotiklerine karşı direnç gösteren ANT2 profilinde oldukları gözlendi. 7 farklı antibiyotiğe karşı direnç gösteren P. mirabilis (Pm15) suşunun; bütün P. mirabilis suşları arasında maksimum miktarda biyofilm oluşturan suş olduğu gözlendi ve yüksek biyofilm oluşturan diğer P. mirabilis suşlarının da, çoğunun çoklu antibiyotik direnci sergilediği saptandı. C. albicans suşlarının 6 antifungale karşı 7 antibiyotip sergiledikleri gözlendi ve bu suşların en yüksek sıklıkta; hastanedeki servis üniteleri içerisinden Kadın Hastalıkları ve Doğum ünitesinden, örnekleme yeri açısından Vajina'dan, değişik yaş grupları bakımından 31?45 yaş arası hastalardan ve cinsiyet olarak ise; kadınlardan izole edilmiş oldukları belirlendi. Antifungallerden 6'sına birden duyarlı C. albicans suşları oranı en yüksek değerdeydi (%83.3) ve bu suşların ANT1 profiline sahip oldukları gözlendi. 3 farklı antifungale karşı direnç gösteren C. albicans (Ca8) suşunun; bütün C. albicans suşları arasında maksimum miktarda biyofilm oluşturan suş olduğu gözlendi. İlave olarak bu suş, çalışmada kullanılan türler arasında da en yüksek biyofilm oluşturan suş olmakla beraber; enfekte ettiği Yoğun Bakım ünitesi hastasının mortalitesine sebebiyet vermiştir. S. epidermidis ile P. mirabilis türlerinin ortak kolonizasyonları biyofilm oluşumundaki artış ile sonuçladı; ancak C. albicans'ın tek başına oluşturduğu biyofilm miktarının, diğer suşlarla beraberken oluşan miktardan daha fazla olduğu gözlendi.Anahtar Kelimeler: Staphylococcus epidermidis, Proteus mirabilis, Candida albicans, Antibiyotik Dirençliliği, Biyofilm Oluşumu.

Abstract:
One of the most important mechanisms having a role in antimicrobial resistance of microorganisms is biofilm formation. This structure causes the reducing of antimicrobial agent penetration into microorganisms and the acquiring of antimicrobial resistance genetically. In this regard, biofilm-related infections are repetitive, refractory and should be prevented before start.In this research, the aim was to investigate the incidences according to clinical data, determine the antimicrobial agent resistance and biofilm formation of S. epidermidis, P. mirabilis and C. albicans strains isolated from different services and clinical materials of a hospital located in Ankara; comparison of these features with each other and investigation of the amount of biofilm formed as a result of different species? combination. With this aim, distribution of phenotypically identified strains among services, clinical materials, age and gender; antibiotic sensitivity, antibiotic profiles, biofilm formations and the effect of mixed cultures on biofilm formation have been determined. When the results are analysed, S. epidermidis strains have been observed to display 16 antibiotypes againts 11 antibiotics and these strains were determined to be isolated most frequently from Cardiovascular Surgery unit among different services in the hospital, Wound samples among various sampling regions, between ages of 31-60 among different age categories and males from gender point of view. Antibiotypes of ANT3 and ANT4, which are resistant to 2 different antibiotics and antibiotypes of ANT5 and ANT9, which are resistant to 3 and 6 different antibiotics respectively were the most frequent antibiotype profiles. In addition, the percentage of S. epidermidis strains displaying resistance to 7 different antibiotics was the highest (20%) and the S. epidermidis strain (Se9), which was resistant to 9 different antibiotics, has been observed as the maximum biofilm-forming strain among all the other S. epidermidis strains. The other high level biofilm-forming S. epidermidis strains have also been seen to be multi-resistant and isolated mostly from blood. P. mirabilis strains have been observed to display 8 antibiotypes against 15 antibiotics and these strains were determined to be isolated most frequently from Pediatric Emergency unit among different services in the hospital, Urine among various samples, between ages of 0-15 among different age categories and males from gender point of view. The percentage of P. mirabilis strains displaying resistance to 2 different antibiotics was the highest (33%) and these strains have been observed to be in ANT2 profile, which displays resistance to antibiotics of Clindamycin (CC) and Nitrofurantoin (F). The P. mirabilis strain (Pm15) which was resistant to 7 different antibiotics has been observed as the maximum biofilm-forming strain among all the other P. mirabilis strains and the other high level biofilm-forming P. mirabilis strains were also determined to be multi-resistant. C. albicans strains have been observed to display 7 antibiotypes againts 6 antifungals and these strains were determined to be isolated most frequently from Obstetrics and Gynecology unit among different services in the hospital, Vagina among various sampling regions, between ages of 31?45 among different age categories and females from gender point of view. The percentage of C. albicans strains displaying sensitivity to all 6 antifungals was the highest (83.3%) and these strains have been observed to be in ANT1 profile. The C. albicans strain (Ca8), which was resistant to 3 different antifungals, has been observed as the maximum biofilm-forming strain among all the other C. albicans strains. In addition, this strain is the most biofilm-forming one among all the other species studied in this study and caused the mortality of the Intensive Care unit patient whom it infected. Colonization of S. epidermidis and P. mirabilis strains together in the media, caused an increase in biofilm formation; however, the amount of biofilm that was formed by C. albicans has been observed to be more than the amount of biofilm formed by the mix culture.Key Words: Staphylococcus epidermidis, Proteus mirabilis, Candida albicans, Antibiotic Resistance, Biofilm Formation.