Gram negatif bakterilerde plazmid aracılı kinolon direnci varlığının araştırılması
Investigation of the presence of plasmid mediated quinolone resistance in gram negative bacteria
Yazar: PELİN TAŞKIN
Danışman: PROF. DR. MÜNEVVER UFUK HASDEMİR
Marmara Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Antienfektif ajanlar-kinolon = Anti infective agents-quinolone ; Bakteriler = Bacteria ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Gram negatif bakteriler = Gram negative bacteria ; Mutasyon = Mutation ; Plazmitler = Plasmids ; İlaç alerjisi = Drug hypersensitivity ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
AMAÇ: Gram negatif bakteriler arasından seçilen ve kinolonlara azalmış duyarlılık ya da direnç gösteren Escherichia coli izolatlatlarında, plazmid aracılı kinolon direnç determinantlarının varlığını ve rolünü araştırmayı amaçladık. 
GEREÇ VE YÖNTEM: Laboratuvarımızda izole edilen 50 Escherichia coli izolatının siprofloksasin ve levofloksasin MİK'leri, gradiyent strip yöntemiyle belirlenmiş, EUCAST 2015'e göre duyarlılık sınıflaması yapılmıştır. Kromozomal gyrA ve parC mutasyonları dizi analizi yöntemiyle; plazmidik direnç genleri, qnrA, qnrB, qnrC ve qnrS, PZR yöntemiyle araştırılmıştır.
BULGULAR: İzolatlarımızın 10'unda (%20) qnrS geni saptanmıştır. Bunların 6'sında qnrS tek başına olup kinolon MİK'leri 0,25 ile 2μg/mL arasındadır. qnrS'e, gyrA'da Ser-83-Leu mutasyonunun eşlik ettiği üç izolat, siprofloksasine dirençli    (1,5-2μg/mL); levofloksasine orta (bir izolat: 2 μg/mL) ve dirençli                          (iki izolat: 3 μg/mL) bulunmuştur. qnrS'e, gyrA'da Ser-83-Leu ve Asp-87-Asn mutasyonlarının eşlik ettiği bir izolatın siprofloksasin MİK'i 12 μg/mL; levofloksasin MİK'i ise 24 μg/mL olarak belirlenmiştir. qnrS saptanmayan 40 izolatın 16'sında gyrA'da Ser-83-Leu ve Asp-87-Asn mutasyonları saptanmış; 13'ünde de gyrA çift mutasyonuna parC Ser-80-Ile mutasyonu eşlik etmiştir. Bu 29 izolat kinolonlara yüksek düzey direnç (8->32 μg/mL) göstermiştir. Kırk izolatın beşinde gyrA'da Ser-83-Leu ve parC'de Ser-80-Ile mutasyonu birlikte; ikisinde gyrA'da Ser-83-Leu mutasyonu tek başına olup kinolon MİK'leri göreceli olarak yüksek (0,19-3 μg/mL) saptanmıştır. Araştırılan direnç determinantlarından hiç birinin saptanmadığı dört izolatın kinolon MİK'leri de 0,19 ile 1 μg/mL arasında bulunmuştur.
SONUÇLAR: Çalışmamız qnrS'in izolatlarımızda yaygın (%20) olarak bulunduğunu ve bunun tek başına kinolon MİK'lerini belirgin olarak yükselttiğini; gyrA geninde çift mutasyon varlığının yüksek düzey kinolon direncine yol açtığını açıkça göstermiştir. Araştırılan direnç determinantlarından hiç birinin saptanmadığı dört izolatta MİK değerlerinin göreceli yüksek bulunması, bunlarda aktif pompa sistemlerinin kinolon direncine katkıda bulunabileceğini düşündürmektedir.

Anahtar sözcükler: Escherichia coli, qnr, plazmid, gyrA, mutasyon

Abstract:
Aim: We aimed to investigate the presence and the role of plasmid mediated quinolone resistance determinants in Escherichia coli isolates selected from our gram negative bacteria collection with decreased susceptibility or resistance to quinolones.    
Material and Methods: Ciprofloxacin and Levofloxacin MICs of 50 Escherichia coli isolates that isolated in our laboratory, are determined using gradient strip method; and susceptibility classification is done according to EUCAST 2015. gyrA and parC chromosomal mutations are investigated using sequence analyze, plasmidic resistance genes; qnrA, qnrB, qnrC and qnrS are investigated by PCR method.
Results: 10 isolates found to have qnrS, in 6 of them just qnrS is detected and quinolone MICs range from 0,25 to 2 μg/mL. In 3 isolates in addition to qnrS, Ser-83-Leu mutation in gyrA is detected. These 3 isolates are resistant to ciprofloxacin (1,5-2 μg/mL); 1 of them is intermediate (2 μg/mL) and two of them are resistant (3 μg/mL) to levofloxacin. In 1 isolate Ser-83-Leu and Asp-87-Asn mutations in gyrA exists in addition to qnrS and in this isolate ciprofloxacin and levofloxacin MICs are found 12 and 24 μg/mL. In 40 isolates qnrS is not detected. In 16 of these 40 isolates Ser-83-Leu and Asp-87-Asn mutations in gyrA is detected. In 13 of them Ser-83-Ile mutation in parC and double gyrA mutations are detected. All this 29 isolates show high level resistance (8->32 μg/mL) to quinolones. In 5 of 40 isolates Ser-83-Leu in gyrA and Ser-80-Ile in parC mutation are detected together. In 2 of 40 isolates Ser-83-Leu in gyrA mutation is detected alone and quinolone MICs of these 7 isolates found higher (0,19-3 μg/mL). In 4 isolates that we didn't detect any resistance determinant we found quinolone MICs in between 0,19-1 μg/mL.
Conclusions: Our study shows that; qnrS is found in our isolates commonly and increases the quinolone MICs significantly and presence of double mutations in gyrA lead to high level quinolone resistance. We thougt that, higher quinolone MICs in 4 isolates that none of the resistance determinants detected, active pump systems may contributing to resistance.

Keywords: Escherichia coli, qnr, plasmid, gyrA, mutation