Doğu Karadeniz Bölgesi'nde yaşayan pelophylax SP. türlerinden izole edilen enterik bakterilerdeki antibiyotik direncinin belirlenmesi ve moleküler analizi
Determination and molecular analysis of antibiotic resistance in enteric bacteria provided from pelophylax SP. in eastern blacksea region
Yazar: ERVA RAKICI
Danışman: PROF. DR. OSMAN BİROL ÖZGÜMÜŞ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Amfibiler = Amphibians ; Bakteriler = Bacteria ; Doğu Karadeniz bölgesi = Eastern Black Sea region ; Pelophylax = Pelophylax ; Çevre kirliliği = Environmental pollution ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-bakteriyel = Drug resistance-bacterial ; İntegronlar = Integrons

Özet:
Bu çalışmada çevre kirliliği açısından indikatör organizmalar olarak bilinen Pelophylax sp. cinsine ait kurbağalardan elde edilen, kloak orijinli enterik bakterilerde antimikrobiyallere direnç prevalansının belirlenmesi ve moleküler analizi amaçlanmıştır. Türkiye'nin Doğu Karadeniz Bölgesi'ndeki altı ilin, (Samsun, Ordu, Giresun, Trabzon, Rize ve Artvin) farklı ekolojik koşullara sahip üç istasyonundan genç, erkek ve dişi olmak üzere toplam 54 kurbağa bireyi yakalandı. Her kloakal sürüntü örneğinden üçer adet, toplamda 160 bakteri izole edildi ve bakteri türleri biyokimyasal testler, otomatize sistem (VITEK 2) ve matriks destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyonu kütle spektrometri (MALDI-TOF-MS) yöntemleri ile tanımlandı. Toplamda 160 suşta 15 farklı cinse ait türler saptandı. On iki farklı antibiyotiğe  karşı disk difüzyon yöntemiyle antimikrobiyal duyarlılık testleri yapıldı. Bakteri türlerinde en yüksek direnç oranı ampisilin ve sefazoline karşı iken, en düşük oran kloramfenikol ve tetrasikline karşı olduğu belirlendi. Antimikrobiyal direncin altında yatan mobil genetik elemanlardan sınıf 1 ve/veya sınıf 2 integron gen kasetleri, kaynatma yöntemi ile DNA elde edilerek PZR yöntemi ile tarandı. Suşların birinde (E. coli, S1C2) IntI1 geni pozitif, boş bir sınıf 1 integron tespit edildi. Direnç geni taramalarında sekiz suşta blaTEM, dört suşta blaSHV geni pozitif olarak belirlendi, tetrasikline dirençli iki suşta tetA geni saptandı. Kinolon dirençli üç suştan bir  Klebsiella suşunda (Klebsiella pneumoniae A1B1), gyrA geninin Ser83Thr değişimi belirlendi.  Ayrıca  iki Klebsiella suşunda (Klebsiella pneumoniae A1B1, Klebsiella oxytoca G1C3) parC geninde Glu84Val mutasyonu saptandı. Plazmit aracılı kinolon direnç genleri tespit edilmedi. Farklı lokasyonlardan izole edilen fekal koliform (E. coli) suşlarının klonal yakınlıkları pulsed field gel elektroforezi ile belirlendi. Pelophylax gibi kozmopolit bir türün barsak mikrobiyotasındaki çoklu dirençli enterik bakterilerden bir suşta sınıf 1 integron varlığının tespit edilmesi ve bu genetik elemanın boş dahi olsa, farklı çevrelerdeki bakterilerden antibiyotik direnç genleri yakalayarak çoğul dirençli hale gelme ve bu genetik elemanları kara ve su ekosistemlerinde var olan diğer bakterilere de aktarabilme potansiyelinin olması halk sağlığı için bir risk oluşturabileceğini düşündürmektedir.

Abstract:
The aim of this study was to molecular analyze the antimicrobial resistance in enteric bacteria from cloacal swabs of a frog species, Pelophylax sp. regarded as an indicator for environmental pollution. Fifty-four frog individuals were captured from six provinces (Samsun, Ordu, Giresun, Trabzon, Rize and Artvin) in the Eastern Blacksea Region of Turkey. One hundred and sixty bacterial colonies from three of each cloacal swab cultures were randomly picked, and the bacterial species were identified by biochemical tests, automated systems  (VITEK 2) and matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS). Fifteen different genera were identified in 160 strains. Antimicrobial sensitivity tests were performed against 12 different antibiotics by disk diffusion method. The highest rate of resistance was to ampicillin and cefazoline while the lowest rate was against chloramphenicol and tetracycline in the bacterial species individually. Class 1 and/or class 2 integron gene cassettes were screened by PCR method. One of the strains (E. coli, S1C2) was positive for intI1 gene, which lacked a gene cassette, indicating an empty class 1 integron. In the resistance gene analysis eight strains had blaTEM and, four were positive for blaSHV. tetA gene was found in two tetracycline resistant strains. In one Klebsiella strain (Klebsiella pneumoniae A1B1) of three quinolone-resistant strains, the Ser83Thr substitution of the gyrA gene was detected. In addition, Glu84Val mutation was detected in the parC gene in two Klebsiella strains (Klebsiella pneumoniae A1B1, Klebsiella oxytoca G1C3). No plasmid-mediated quinolone resistance genes were detected. The clonal relations between E. coli isolates from different locations were examined by pulsed-field gel electrophoresis. Detection of the presence of class 1 integron in a strain of multi drug resistant enteric bacteria in the intestinal microbiota of a cosmopolitan frog species indicates that these animals might be a reservoire for the resistance genes, and therefore their potential for the transfer of resistance genes to human pathogenic bacteria can create a risk for public health.