Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastahanesi' nde kan kültürlerinde üremiş acinetobacter baumannii suşlarında OXA-58 tipi karbapenemaz üretiminin ve moleküler epidemiyolojisinin araştırılması
Investigation of presence and molecular epidemiology of OXA-58 type carbapenemase in Acinetobacter baumannii isolated from blood culteres in Dokuz Eylul University Hospital
Yazar: AYŞE NUR SARI
Danışman: PROF. DR. ZEYNEP GÜLAY
Dokuz Eylül Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Temel Tıp Bilimleri Bölümü / Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2014
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Elektroforez = Electrophoresis ; Enzimler = Enzymes ; Genler = Genes ; Karbapenemler = Carbapenems

Özet:
Amaç: Acinetobacter baumannii' de karbapenem direnç mekanizmaları arasında en yaygın olanı OXA tipi enzimlerdir. Son yıllarda yapılan çalışmalar bu enzim tipleri arasında özellikle OXA-58 enziminin karbapenem direncinin yayılımında öne çıktığını göstermektedir. Hastanemizde özellikle yoğun bakım hastalarından üretilen izolatların %90' nından fazlası karbapenemlere dirençlidir. Ancak günümüze kadar hastanemiz izolatlarındaki karbapenemaz tiplerine yönelik kapsamlı bir çalışma yapılmamıştır. Bu çalışmada 2000-2011 yılları arasında kan kültürlerinden üretilmiş olan karbapenemlere dirençli Acinetobacter baumannii izolatlarında, OXA tipi karbapenemazların varlığı ve bunlar arasında OXA-58' in gerek sıklık gerekse klonalite ve epidemiyolojik özellikler açısından değişimlerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Çalışmaya 2000-2011 yıllarında Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Araştırma Hastanesi kan kültürlerinden izole edilmiş, "CLSI" (Clinical and Laboratory Standarts Institute) önerilerine uygun olarak karbapenemlere dirençli bulunan 216 Acinetobacter baumannii izolatı alınmıştır. İzolatlarda OXA-58 varlığı polimeraz zincir tepkimesi (PZT) ve diğer sık görülen OXA tipi enzimlerin (OXA-23-benzeri, OXA-24-benzeri ve OXA-51-benzeri) varlığı bir multipleks PZT yöntemi ile araştırılmıştır. İzolatlar arasındaki klonal ilişki ApaI restriksiyon enzimi kullanılarak "Pulsed-field" Jel Elektroforezi (PFGE) yöntemi ile belirlenmiştir.
Bulgular: PZT uygulamaları bulgularına göre izolatların tümünde bu türe özgü olduğu bilinen OXA-51-benzeri gen bölgesi pozitif olarak bulunmuştur. OXA-23-benzeri ve OXA-58 gen bölgesi pozitiflik oranları ise yıllara göre değişkenlik göstermiştir. Çalışma izolatlarının %52,8' inde (n=103) OXA-58 gen bölgesi ve %43,5' inde (n=94) OXA-23-benzeri gen bölgesi pozitif bulunmuştur. PFGE analizi ile tiplendirmede, 18 farklı PFGE paterni ayırt edilmiştir. Tüm paternler arasında A ve D' nin baskın paternler olduğu, çalışmaya dahil edilen izolatların %71' inin (n=153) (73 izolat A paterni ve 80 izolat  D paterni olmak üzere) bu paternler ile temsil edildiği saptanmıştır. 
Sonuç: Çalışma bulgularına göre karbapenemlere dirençli A.baumannii izolatlarında OXA-58 tipi enzim varlığı en sık görülen OXA-tipi enzim olmakla birlikte 2009 yılından itibaren OXA-23-benzeri enzim prevalansı daha yüksektir. PFGE bulgularına göre en sık görülen iki paternden, A' nın OXA-58 enzimi üreten izolatların çoğunu temsil ettiği, son iki yıla ait izolatlarda ise en sık görülen PFGE paterninin çoğunlukla OXA-23-benzeri enzim üreten izolatları temsil eden D paterni olarak değiştiği bulunmuştur. Sonuçta, karbapenem direncinden sorumlu enzim tipindeki değişimin, klonal değişim ile ilişkili olduğu görülmüştür. Bu sonuç enfeksiyon kontrol önlemlerinin alınabilmesi için, dirençli klonların izlenmesi gerektiğini işaret etmektedir. 
Anahtar Kelimeler: Acinetobacter baumannii, OXA-tipi karbapenemazlar, OXA-58, "Pulsed Field" Jel Elektroforezi.

Abstract:
ABSTRACT
Objective: OXA type enzymes are considered the most prevalent reason of carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii. Studies in recent years have shown that OXA-58  is the frequent enzyme type among OXA-type enzymes. Although more than 90% of A.baumannii isolates which were especially isolated from intensive care units are resistant to carbapenems in our institution, there were no comprehensive study about carbapenemase types. The aim of the present study was to determine the presence of OXA type carbapenemases, especially OXA-58 and to investigate the epidemiological changes and clonal relations among the study isolates. 
Method: A total of 216 A.baumannii isolates which were isolated from blood cultures in Dokuz Eylul University Hospital were included in this study. All isolates were resistant to carbapenems according to Clinical and Laboratory Standarts Institute (CLSI) recommendations. The presence of OXA-58 enzyme were investigated using a polymerase chain reaction (PCR) assay and  other three type of OXA enzymes (OXA-23-like, OXA-24-like and OXA-51-like) were investigated using a multiplex PCR assay. Pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) with ApaI as the restriction enzyme was performed to show the clonal relationship between the isolates.
Results: PCR results have shown that all isolates produced the intrinsic OXA-51-like carbapenemase. Frequency of OXA-23-like and OXA-58 enzymes were changed between 2000-2011. Of the study isolates, 52,8% (n=103) harbored OXA-58 and 43,5% (n=94) harbored OXA-23-like enzyme. Eighteen unrelated pulso type were revealed by PFGE analysis. Among the PFGE patterns, pattern A and D represented 71% of the isolates (n=153) in which 73 isolates were represented by pattern A and 80 isolates were representedn by pattern D.
Conclusion: In our study, it was revealed that although OXA-58 enzyme was harbored by most of the isolates, prevelant enzyme type has changed since 2009 as OXA-23-like enzyme. In accordance with this result, most frequent PFGE pattern has changed from type A to type D for isolates from 2010-2011. As the conclusion of our study, it was shown that change of the main enzyme type which is the reason of carbapenem  resistance is related with clonal change. The finding indicates to necessity of  following up the  resistant clones to apply appropriate infection control measures.
Key Words: Acinetobacter baumannii, OXA-type carbapenemases, OXA-58, Pulsed-Field Gel Electrophoresis (PFGE).