Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması

Azer Özad Düzgün; Ayşegül Saral

doi:10.17776/csj.409136

TR EN

Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması

Abstract

P. aeruginosa ve E.coli izolatlarının birçok antibiyotiğe direnç kazanması nedeniyle bu patojenlerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisi zorlaşmıştır. Bundan dolayı klinik izolatlarda antibiyotik direnç genlerinin belirlenmesi büyük önem arz etmektedir. Bu çalışmanın amacı çoklu-ilaç dirençli P. aeruginosa ve E.coli klinik suşlarında beta laktamaz direnç genlerinin ve sınıf 1 integronlar gen kasetlerinin varlığının araştırılmasıdır. Gümüşhane Devlet Hastanesi yoğun bakım ünitesinde yatan hastaların kan, idrar ve balgam örneklerinden izole edilen 2 P. aeruginosa ve 2 E.coli izolatlarının tanımlaması ve antibiyogramı Vitek 2 Compact otomatize sistemi ile çalışılmıştır. Total DNA izolasyonu kaynatma DNA metoduyla yapılmıştır. bla_VIM, bla_NDM, bla_IMP, bla_GES, bla_CTXM-1, bla_CTXM-2, bla_OXA-58, bla_OXA-23, bla_OXA-51, bla_OXA-40, bla_KPC ve sınıf 1 integron gen kasetlerine ait primerler kullanılarak PZR’ler gerçekleştirilmiştir. Amplikasyonun gerçekleştiği tüm örnekler %1’lik agaroz jelde yürütülmüştür ve daha sonra UV ışığında görünür hale getirilmiştir. Antibiyogram sonucuna göre P. aeruginosa izolatları gentamisin hariç kullanılan tüm antibiyotiklere karşı direnç gösterdiği belirlenmiştir. E.coli izolatlarının ise karbapenemlere karşı duyarlı sefalosporin grubu antibiyotiklere karşı dirençli olduğu görülmüştür. Sınıf A beta laktamaz genlerinden bla_CTXM-14 suşun 3’ünde bulunurken, hiçbir suşta bla_CTXM-2, bla_KPC ve bla_GES genleri tespit edilmemiştir. Araştırılan sınıf B ve sınıf D beta laktamaz genlerinin varlığı hiçbir örnekte görülmemiştir. 3 suşta sınıf 1 integronun varlığı tespit edilmiştir. DNA dizi analiz sonucuna göre üç integron pozitif örneğin dfrA17/AadA5 gen kasetine sahip olduğu belirlenmiştir.

Keywords

beta-laktamaz,Antibiyotik direnci,integron

Investigation of Antibiotic Resistance Genes and Class 1 Integron in Multi-Drug Resistant P. aeruginosa and E. coli Strains

Abstract

P. aeruginosa and E. coli are resistant to many antibiotics, so the treatment of infections of these pathogens has become difficult. Therefore, searching for the presence of antibiotic resistance genes in clinical isolates is of great importance. The purpose of this study is to investigate the presence of beta-lactam resistance genes and class 1 integron in multi-drug resistant P. aeruginosa and E. coli clinical strains. Vitek 2 Compact automatization system were used for identification and antibiogram of 2 P. aeruginosa and 2 E. coli isolates which were isolated from blood, urine and sputum specimens of patients whom were hospitalized in Gümüşhane State Hospital intensive care unit. Total DNA isolation was done by boiling DNA method. PCR were performed using primers of class 1 integron gene cassette, bla_VIM, bla_NDM,bla_IMP, bla_GES, bla_CTXM-1, bla_CTXM-2, bla_OXA-58, bla_OXA-23, bla_OXA-51, bla_OXA-40 and bla_KPC. All amplification samples were performed on 1% agarose gel and subsequently visualized under UV light. According to the results of the antibiogram, P. aeruginosa isolates showed resistance against all used antibiotics except gentamicin. The E. coli isolates were found to be resistant to cephalosporin antibiotics and susceptible to carbapenems. bla_CTXM-1-class A beta lactamase genes was found in 3 strains of 4, while no bla_CTXM-2,bla_GES and bla_KPC genes were detected in the strains. The presence of the investigated class B and class D beta lactamase genes was not observed in any sample. The presence of class 1 integron was detected in 3 strains. According to the result of the DNA sequence analysis, it was determined that three integron positive samples had the dfrA1/AadA5 gene cassettes.

Keywords

beta-lactamase,Antibiotic resistance,integron

References

[1]. Pitout J.D., Recent changes in the epidemiology and management of extended-spectrum β-lactamase-producing Enterobacteriaceae, F1000. Med. Rep. 1 (2009) pii:84.
[2]. Jadhav S., Mısra R., Gandham N., Ujagare M., Ghosh P., Kalpana A. and Chanda V., Increasıng incidence of multidrug resistance Klebsiella pneumoniae infections in hospital and community settings, Int. J. Microbiol. Res. 4 (2012) 253–7. [3]. Nordmann P., Dortet L. and Poirel L., Carbapenem resistance in Enterobacteriaceae: here is the storm! Trends. Mol. Med. 18 (2012) 263–72.
[4]. [4] Giani T., Pini B., Arena F., Conte V., Bracco S., Migliavacca R., AMCLI-CRE Survey Participants., Pantosti A., Pagani L., Luzzaro F. and Rossolini G.M., Epidemic diffusion of KPC carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae in Italy: results of the first countrywide survey, 15 May to 30 June 2011, Euro. Surveill. 18 (2013) pii:20489.
[5]. Köseoğlu O., Integrons, Mikrobiyol. Bul. 38 (2004) 305-12.
[6]. Partridge S.R., Recchia G.D., Scaramuzzi C., Collis C.M., Stokes H. and Hall R.M., Deﬁnition of the attI1 site of class 1 integrons, Microbiology. 146 (2000) 2855–2864.
[7]. Partridge S.R., Brown H.J., Stokes H. and Hall R.M.,. Transposons Tn1696 and Tn21and their integrons In4 and In2 have independent origins, Antimicrob. Agents Chemother. 45 (2001) 1263–1270.
[8]. Hochhut B., Lotﬁ Y., Mazel D., Faruque S.M., Woodgate R. and Waldor M.K., Molecular analysis of antibiotic resistance gene clusters in Vibrio cholerae O139 and O1 SXT constins, Antimicrob. Agents. Chemother. 45 (2001) 2991–3000.
[9]. Sørum H., Roberts M. and Crosa J., Identiﬁcation and cloning of a tetracycline resistance gene from the ﬁsh pathogen Vibrio salmonicida, Antimicrob. Agents. Chemother. 36 (1992) 611–615.
[10]. Magiorakos A.P., Srinivasan A., Carey R.B., Carmeli Y., Falagas M.E., Giske C.G., Harbarth S., Hindler J.F., Kahlmeter G., Olsson-Liljequist B., Paterson D.L., Rice L.B., Stelling J., Struelens M.J., Vatopoulos A., Weber J.T. and Monnet D.L., Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance, Clin. Microbiol. Infect. 18 (2012) 268-81.
[11]. Gu B., Tong M., Zhao W., Liu G., Ning M., Pan S. and Zhao W., Prevalence and Characterization of Class I Inte-grons among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii Isolates from Patients in Nanjing, China, J. of Clin. Microbio. 45 (2007) 241-243.

[12]. Strateva T. and Yordanov D., Pseudomonas aeruginosa —A Phenomenon of Bacterial Resistance, J. of Med. Microbio. 58 (2009) 1133-1148.
[13]. Fonseca E.L., Vieira V.V., Cipriano R. and Vi-cente A.C., Class 1 Integrons in Pseudomonas aeruginosa Isolates from Clinical Settings in Amazon Region, Brazil, FEMS Immuno. and Med. Microbio. 44 (2005) 303-309.
[14]. Cicek, A.Ç., Saral, A., Duzgun, A.O., Cizmeci, Z., Kayman, T., Balci, P.O., Dal, T., Firat, M., Yazici, Y., Sancakta,r M., Ozgumus, O.B. and Sandalli, C., Screening of Class 1 and Class 2 Integrons in Clinical Isolates of Pseudomonas aeruginosa Collected from Seven Hospitals in Turkey: A Multicenter Study, Open J. of Med. Microbio. 3 (2013) 227–233.
[15]. Chen, J., Su, Z., Liu, Y., Wang, S., Dai, X., Li, Y., Peng, S., Shao, Q., Zhang, H., Wen, P., Yu, J., Huang, X. and Xu, H., Identification and characterization of class 1 integrons among Pseudomonas aeruginosa isolates from patients in Zhenjiang, China. Int. J. Infect. Dis. 13 (2009) 717-21.
[16]. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. M100-S23. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute, (2013).
[17]. Pitout J.D., Nordmann P., Laupland K.B. and Poirel L., Emergence of Enterobacteriaceae producing extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) in the community, J Antimicrob. Chemother. 56 (2005) 52–9.
[18]. Onnberg A., Mölling P., Zimmermann J. and Söderquist B., Molecular and phenotypic characterization of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae producing extended-spectrum β-lactamases with focus on CTX-M in a low-endemic area in Sweden, APMIS 119 (2011) 287–95.
[19]. Iraz M., Özad Düzgün A., Sandallı C., Doymaz M.Z., Akkoyunlu Y., Saral A., Peleg A.Y., Özgümüş O.B., Beriş F.Ş., Karaoğlu H. and Çopur Çiçek A., Distribution of β-lactamase genes among carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae strains isolated from patients in Turkey, Ann. Lab. Med. 35 (2015) 595-601.
[20]. Meletis G., Exindari M., Vavatsi N., Sofianou D. and Diza E., Mechanisms responsible for the emergence of carbapenem resistance in Pseudomonas aeruginosa, Hippokratia. 16 (2012) 303-7.
[21]. Woodford N., Ellington M.J., Coelho J.M., Turton J.F., Ward M.E., Brown S., Amyes S.G. and Livermore DM., Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapenemases in Acinetobacter spp. Int. J. Antimicrob. Agents. 27 (2006) 351–3.
[22]. Moubareck C., Bremont S., Conroy M.C., Courvalin P. and Lambert T., GES-11, a novel integron-associated GES variant in Acinetobacter baumannii. Antimicrob. Agents. Chemother. 58 (2009) 3579–81.
[23]. Jeon B.C., Jeong S.H., Bae I.K., Kwon S.B., Lee K., Young D., Lee J.H., Song J.S. and Lee S.H., Investigation of a nosocomial outbreak of imipenem-resistant Acinetobacter baumannii producing the OXA-23 b-lactamase in Korea, J. Clin. Microbiol. 43 (2005) 2241–45.
[24]. Xu L., Ensor V., Gossain S., Nye K. and Hawkey P., Rapid and simple detection of blaCTX-M genes by multiplex PCR assay, J. Med. Microbiol. 54 (2005) 1183–7.
[25]. Handal R., Qunibi L., Sahouri I., Juhari M., Dawodi R., Marzouqa H. and Hindiyeh M., Characterization of Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii Strains Isolated from Hospitalized Patients in Palestine, Int. J. Microbiol, 2017 (2017) 8012104.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

-

Journal Section

Research Article

Authors

Azer Özad Düzgün ^*
Türkiye

Ayşegül Saral

Publication Date

December 24, 2018

Submission Date

March 23, 2018

Acceptance Date

October 19, 2018

Published in Issue

Year 2018 Volume: 39 Number: 4

DOI

https://doi.org/10.17776/csj.409136

IZ

https://izlik.org/JA34HG59FZ

APA

Özad Düzgün, A., & Saral, A. (2018). Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması. Cumhuriyet Science Journal, 39(4), 1063-1068. https://doi.org/10.17776/csj.409136

AMA

1.Özad Düzgün A, Saral A. Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması. CSJ. 2018;39(4):1063-1068. doi:10.17776/csj.409136

Chicago

Özad Düzgün, Azer, and Ayşegül Saral. 2018. “Çoklu-İlaç Dirençli P. Aeruginosa Ve E.Coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin Ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması”. Cumhuriyet Science Journal 39 (4): 1063-68. https://doi.org/10.17776/csj.409136.

EndNote

Özad Düzgün A, Saral A (December 1, 2018) Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması. Cumhuriyet Science Journal 39 4 1063–1068.

IEEE

[1]A. Özad Düzgün and A. Saral, “Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması”, CSJ, vol. 39, no. 4, pp. 1063–1068, Dec. 2018, doi: 10.17776/csj.409136.

ISNAD

Özad Düzgün, Azer - Saral, Ayşegül. “Çoklu-İlaç Dirençli P. Aeruginosa Ve E.Coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin Ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması”. Cumhuriyet Science Journal 39/4 (December 1, 2018): 1063-1068. https://doi.org/10.17776/csj.409136.

JAMA

1.Özad Düzgün A, Saral A. Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması. CSJ. 2018;39:1063–1068.

MLA

Özad Düzgün, Azer, and Ayşegül Saral. “Çoklu-İlaç Dirençli P. Aeruginosa Ve E.Coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin Ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması”. Cumhuriyet Science Journal, vol. 39, no. 4, Dec. 2018, pp. 1063-8, doi:10.17776/csj.409136.

Vancouver

1.Azer Özad Düzgün, Ayşegül Saral. Çoklu-İlaç Dirençli P. aeruginosa ve E.coli Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin ve Sınıf 1 İntegron Gen Kasetlerinin Araştırılması. CSJ. 2018 Dec. 1;39(4):1063-8. doi:10.17776/csj.409136

Cited By

The molecular study for evaluation the antibiotic resistance of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae bacteria isolated from urinary tract infection patients

Gene Reports

https://doi.org/10.1016/j.genrep.2021.101423

HIGH PREVALENCE OF TRANSFERABLE INTEGRON-ASSOCIATED DRUG RESISTANCE IN ESCHERICHIA COLI STRAINS ISOLATED FROM BLOOD CULTURES IN A UNIVERSITY HOSPITAL IN TRABZON, TURKIYE

Meandros Medical And Dental Journal

https://doi.org/10.69601/meandrosmdj.1559113

As of 2026, Cumhuriyet Science Journal will be published in six issues per year, released in February, April, June, August, October, and December