Klinik örneklerden izole edilen pseudomonas aeruginosa izolatlarında metallobetalaktamaz üretiminin araştırılması
Investigation of metallo beta lactamase production in pseudomonas aeruginosa isolated from clinical samples
Yazar: ELİF VURAL TAŞDEMİR
Danışman: PROF. DR. NURAN DELİALİOĞLU
Mersin Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2016
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Karbapenemler = Carbapenems ; Pseudomonas aeruginosa = Pseudomonas aeruginosa ; İlaç alerjisi = Drug hypersensitivity ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Pseudomonas aeruginosa sıklıkla hastane enfeksiyonlarına sebep olan fırsatçı patojendir. Son yıllarda karbapenem grubu antibiyotiklere dirençli P. aeruginosa enfeksiyonları artmakta ve tedavide sorunlar yaşanmaktadır. Karbapenem direnç mekanizmaları OprD porin proteini kaybı, effluks sistemi ile ilacın dışarı atılımı ve AmpC betalaktamaz ve metallobetalaktamaz(MBL) üretimidir. Bu çalışmada; karbapeneme dirençli P. aeruginosa izolatlarında MBL üretiminin fenotipik ve genotipik yöntemlerle belirlenmesi amaçlanmıştır.
Çalışmaya karbapenemlere dirençli/orta duyarlı 58 P. aeruginosa izolatı dahil edilmiştir. Antibiyotik duyarlılıkları disk diffüzyon ve otomatize sistem kullanılarak yapılmıştır. Karbapenem direncinin doğrulanması amacıyla imipenem(IMP), meropenem(MEM), doripenem gradiyent test yapılmıştır. MBL varlığını araştırmak için fenotipik testlerden kombine disk testi(KDT) ve MBL E-test uygulanmıştır. Polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile en sık rastlanan MBL genlerinden IMP-1, IMP-2, VIM-1, VIM-2, SPM, GIM ve sınıf D betalaktamazlardan OXA-23 ve OXA-24'ün varlığı araştırılmıştır. Gen bölgesi pozitif bulunan örneklere dizi analizi uygulanmıştır.
İzolatların otomatize sistemle 57'si imipeneme, 43'ü meropeneme dirençli, 1'i imipenem, 15'i meropenem orta duyarlı bulunmuştur. E test ile imipenem direnci aynı ancak meropeneme 34 suş dirençli diğerleri orta/duyarlı bulunmuştur. İzolatların KDT ile 37 (% 63.7)'sinde, MBL E-test ile 16 (% 27) sında MBL pozitif olarak saptanmıştır. PZR ile 8 izolatta (%13.7) MBL gen bölgesi tespit edilmiştir. Bunlardan 6 izolatta VIM-1, 2 izolatta ise GIM gen bölgesi pozitif bulunmuştur. DNA dizi analizi ile gen bölgelerinin doğrulması yapılmıştır. MBL tespitinde kullanılan fenotipik testler ile PZR yöntemi ile karşılaştırıldığında KDT'nin duyarlılığı % 87.5, özgüllüğü % 40, MBL E-testin duyarlılığı % 87.5, özgüllüğü % 82 (p= 0.0001>, r=0.536) olarak bulunmuştur.
Karbapenem dirençli P.aeruginosa izolatlarında MBL aktivitesinin tespitinde E testin duyarlılığı ve özgüllüğü KDT'ye göre yüksek bulunmuştur. Türkiye'de yapılan çalışmalarla uyumlu olarak en sık VIM gen bölgesi tespit edilmiştir. MBL negatif izolatlarda ise karbapenem direncinden porin kaybı ve effluks pompası gibi diğer mekanizmaların sorumlu olduğu düşünülmektedir. MBL oluşturan izolatların hızlı tespiti ve uygun enfeksiyon kontrol önlemlerinin alınması dirençli mikroorganizmaların yayılmasını önlemek için gereklidir.

Abstract:
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that frequently cause hospital infections. In recent years, it is hard to treat due to carbapenem resistant P.aeruginosa infections. Carbapenem resistance mechanisms involve OprD porin loss, overexpression of efflux systems, overproduction of AmpC-type β-lactamase and metallobetalactamase. The aim of this study is investigating the presence of metallobetalactamase (MBL) enzymes and genes in carbapenem resistant P. aeruginosa clinical isolates.
58 P. aeruginosa isolates that were intermediate resistant/resistant to carbapenems have been collected in 2015 in our hospital were included in the study. Bacterial colonies suspected to Pseudomonas identified by using automated systems. The susceptibility pattern of isolates to different antibiotics were examined using disk diffusion method (Kirby-Bauer) and automated systems. Strains were tested against imipenem, meropenem and doripenem by gradient test to confirm carbapenem resistance. The imipenem-EDTA combination disk (CDT) and metallobetalactamase E-test (MBL E-Test) phenotypic tests were performed for detection of MBL producing strains. Polymerase chain reaction (PCR) was performed to detect most frequent MBL genes IMP-1, IMP-2, VIM-1, VIM-2, SPM, GIM and Clas_D betalactamase genes OXA-23, OXA-24. DNA sequence analysis was performed to PCR positive isolates.
Of 58 isolates, were 57 (99%) resistant to imipenem, one was intermediate resistant, were 43 (74%) meropenem resistant and 15 (25%) intermediate resistant. Carbapenem resistance was confirmed by gradiyent test(E-test). Of 58 isolates, were positive 37 (63%) with imipenem/imipenem-EDTA combined disk test (CDT), 16 (27%) with MBL E-test and 8(13.7%) with PCR. 8 isolates were VIM-1 positive and 2 isolates were GIM positive. The sequencing of the PCR products confirmed the presence of MBL genes.
For the determination of MBL activity, sensitivity and specifity of MBL E-test is higher than CDT. Consistent with studies in Turkey VIM genes have been identified the most frequently. In MBL negative isolates carbapenem resistance is thought to be responsible for other mechanisms like efflux pump and porin loss. Rapid detection of strains producing MBL and advent of effective infection control measures is required to prevent the spread of resistant microorganisms.