Investigation Of Rifampicin And Second Generation Antibiotic Resistance Genes In Mycobacterium Tuberculosis Complex Strains Isolated In Düzce University Between 2004-2021

Abstract

Amaç: M. tuberculosis complex (MTBC) suşlarında antibiyotik direncine neden olan gen paternlerini moleküler yöntemlerle belirlemek. Yöntem: 2004-2021 yılları arasında izole edilen rifampisine dirençli on dokuz MTBC suşu çalışmaya dahil edilmiştir. Bu suşların MTBC genotipine sahip türleri ve MTBDR plus genotipi ile rifampisin direncine neden olan gen paterni analiz edildi. Bulgular: İzolatların on dokuzu MTBC genotip yöntemi ile M. tuberculosis/canetti olarak tanımlanmıştır. Bunlardan yedisi genotipik olarak rifampisine dirençliydi. Dirençli izolatlardan birinde WT8 ve WT6 bantlarında delesyon, birinde WT8 bandında delesyon, birinde WT7 bandında delesyon ve rpoBMUT2A mutasyonu ve dördünde WT8 bandında delesyon ve rpoBMUT3 mutasyonu vardı. Dirençli izolatların yedisi genotipik olarak INH dirençliydi. Bunların beşinde katGWT bandında delesyon ile katGMUT1 mutasyonu ve ikisinde sadece inh AMUT3B mutasyonu. Çok ilaca dirençli 10 MTBC izolatından dokuzu GenoType MTBDR sl ver 2.0 yöntemi kullanılarak ikinci nesil ilaçların hiçbirine genotipik olarak dirençli bulunmamıştır. Bir izolat bu test ile değerlendirilememiştir. Sonuç: ÇİD-TB ve RR-TB varlığı özellikle TB kontrolünde önemli bir zorluktur ve bu durum moleküler yöntemlere olan ihtiyacı artırmaktadır. Halen kültürün yerini almamış olsa da, TB tedavisi ve kontrolünde bize fayda sağlayacak yeni moleküler yöntemlerin kullanılmasına ve geliştirilmesine ihtiyaç vardır.

Keywords

• Drug resistance
• Mycobacterium tuberculosis complex
• Multi drug resisnce tuberculosis

Düzce Üniversitesi'nde 2004-2021 Yılları Arasında İzole Edilen Rifampisin Dirençli Mycobacterium tuberculosis Kompleks Suşlarında İzoniazid, Rifampisin ve İkinci Nesil Antibiyotik Direnç Genlerinin Araştırılması

Abstract

Amaç: M. tuberculosis complex (MTBC) suşlarında antibiyotik direncine neden olan gen paternlerini moleküler yöntemlerle belirlemek. Yöntem: 2004-2021 yılları arasında izole edilen rifampisine dirençli on dokuz MTBC suşu çalışmaya dahil edilmiştir. Bu suşların MTBC genotipine sahip türleri ve MTBDRplus genotipi ile rifampisin direncine neden olan gen paterni analiz edildi. Bulgular: İzolatların on dokuzu MTBC genotip yöntemi ile M. tuberculosis/canetti olarak tanımlanmıştır. Bunlardan yedisi genotipik olarak rifampisine dirençliydi. Dirençli izolatlardan birinde WT8 ve WT6 bantlarında delesyon, birinde WT8 bandında delesyon, birinde WT7 bandında delesyon ve rpoBMUT2A mutasyonu ve dördünde WT8 bandında delesyon ve rpoBMUT3 mutasyonu vardı. Dirençli izolatların yedisi genotipik olarak INH dirençliydi. Bunların beşinde katGWT bandında delesyon ile katGMUT1 mutasyonu ve ikisinde sadece inh AMUT3B mutasyonu. Çok ilaca dirençli 10 MTBC izolatından dokuzu GenoType MTBDR sl ver 2.0 yöntemi kullanılarak ikinci nesil ilaçların hiçbirine genotipik olarak dirençli bulunmamıştır. Bir izolat bu test ile değerlendirilememiştir. Sonuç: ÇİD-TB ve RR-TB varlığı özellikle TB kontrolünde önemli bir zorluktur ve bu durum moleküler yöntemlere olan ihtiyacı artırmaktadır. Halen kültürün yerini almamış olsa da, TB tedavisi ve kontrolünde bize fayda sağlayacak yeni moleküler yöntemlerin kullanılmasına ve geliştirilmesine ihtiyaç vardır.

Keywords

• İlaç direnci
• Mycobacterium tuberculosis kompleksi
• çoklu ilaca dirençli tüberküloz

References

1. 1. Javed H, Bakuła Z, Pleń M, Hashmi HJ, Tahir Z, Jamil N, et al. Evaluation of Genotype MTBDRplus and MTBDRsl Assays for Rapid Detection of Drug Resistance in Extensively Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Isolates in Pakistan. Front Microbiol. 2018; 9:1–10.
2. 2. G lobal tuberculosis report 2020: executive summary. Geneva: World Health Organization; 2020. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
3. 3. Niyam D, Shruchi S. Comparative Analysis of Microscopic and Real-time Polymerase Chain Reaction-based Methods for the Detection of Multidrug Resistance in Mycobacterium tuberculosis. Journal of Preventive, Diagnostic and Treatment Strategies in Medicine. 2024;3(2):71-5.
4. 4. Winn, W, Allen, S, Janda, W, Koneman, E, Procop G, Schreckenberger P, and Woods, G. Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology. 6th Edition, Lippincott Williams and Wilkins, New York, 2006.
5. 5. Maharjan E, Pant ND, Neupane S, Amatya J, Shrestha B. Use of Genotype MTBDRplus Assay for Diagnosis of Multidrug-Resistant Tuberculosis in Nepal. International Scholarly Research Notices. 2017; Article ID 1635780, 5 pages.
6. 6. Rastogi N, Legrand E, Sola C. The mycobacteria: an introduction to nomenclature and pathogenesis. Rev Sci Tech Int Des Epizoot. 2001;20 (1):21–54.
7. 7. Loiseau C, Brites D, Moser I, Coll F, Pourcel C, Robbe-Austerman S. et al. Revised Interpretation of the Hain Lifescience GenoType MTBC To Differentiate Mycobacterium canettii and Members of the Mycobacterium tuberculosis complex. Antimicrob Agents Chemother. 2019;63(6). e00159-19
8. 8. Global tuberculosis report 2021. Geneva: World Health Organization; 2021. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.

9. 9. Türkiye’de Verem Savaşı 2020 Raporu, TC.Sağlık Bakanlığı Halk Sağlığı Müdürlüğü.. Ankara; 2021.
10. 10. Maurya AK, Nag VL, Kant S, Singh Kushwaha RA, Dhole TN. Genotypic Characterization of rpoB, katG and inhA Gene of Multi Drug Tuberculosis Isolates from Extra Pulmonary Tuberculosis. Biomed Biotechnol Res J. 2017;1(2):129-33
11. 11. Yazısız H, Hırçın Cenger D, Yazısız V, Kılıç L AS. Mycobacterium tuberculosis kompleks izolatlarında birinci basamak anti-tüberküloz ilaçlara direnç trendleri: Türkiye’den üçüncü basamak bir hastane çalışması. Tuberk Toraks. 2019;67(92):101.
12. 12. Yılmaz A, Afşin D. Investigation of the Sensitivity of Mycobacterium Tuberculosis Strains Isolated from Various Clinical Samples in Eastern Turkey to Major Anti-tuberculosis Drugs. J Contemp Med. 2021;30;11:92–6.
13. 13. Liu Q, Lu P, Martinez L, Yang H, Lu W, Ding X, et al. Factors affecting time to sputum culture conversion and treatment outcome of patients with multidrug-resistant tuberculosis in China. BMC Infect Dis. 2018;18(1):114.
14. 14. Soeroto AY, Pratiwi C, Santoso P, Lestari BW. Factors affecting outcome of longer regimen multidrug-resistant tuberculosis treatment in West Java Indonesia: A retrospective cohort study. PLoS One. 2021;16(2):e0246284.
15. 15. Gota A, Shenoy VP, Kamath A. Evaluating Diagnostic Utility of geneXpert Ultra (Mycobacterium tuberculosis/Rifampicin), Microscopy and Liquid Culture to Isolate Mycobacterium tuberculosis and Nontuberculous Mycobacteria among Pulmonary Tuberculosis Suspects. J Prev Diagnostic Treat Strateg Med. 2023;2(4):236-42.
16. 16. Xu G, Liu H, Jia X, Wang X, Xu P. Mechanisms and detection methods of Mycobacterium tuberculosis rifampicin resistance: The phenomenon of drug resistance is complex. Tuberculosis. 2021;128:102083.
17. 17. Campbell PJ, Morlock GP, Sikes RD, Dalton TL, Metchock B, Starks AM, et al. Molecular detection of mutations associated with first- and second-line drug resistance compared with conventional drug susceptibility testing of Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother. 2011;55(5):2032–41.
18. 18. Javed H, Bakuła Z, Pleń M, Hashmi HJ, Tahir Z, Jamil N, et al. Evaluation of Genotype MTBDRplus and MTBDRsl Assays for Rapid Detection of Drug Resistance in Extensively Drug-Resistant Mycobacterium tuberculosis Isolates in Pakistan. Front Microbiol. 2018;9:2265.
19. 19. Das PK, Ganguly SB, Mandal B. Genetic Mutations at Rifampicin Resistance-Determining Region of RpoB Gene in Conferring Resistance to Isolated Multidrug-Resistant Tuberculosis Strains. Biomed Biotechnol Res J. 2018;2:295-9
20. 20. Sağlam Ds. Mycobacterium tuberculosis Suşlarında Anti-Tüberküloz İlaçlara Direncin Moleküler Yöntemlerle Araştırılması.Uzmanlık Tezi, Bursa Uludağ Üniversitesi; 2016.
21. 21. Unissa AN, Subbian S, Hanna LE, Selvakumar N. Overview on mechanisms of isoniazid action and resistance in Mycobacterium tuberculosis. Infect Genet Evol J Mol Epidemiol Evol Genet Infect Dis. 2016;45:474–92.
22. 22. van Soolingen D, de Haas PEW, van Doorn HR, Kuijper E, Rinder H, Borgdorff MW. Mutations at amino acid position 315 of the katG gene are associated with high-level resistance to isoniazid, other drug resistance, and successful transmission of Mycobacterium tuberculosis in the Netherlands. J Infect Dis. 2000;182(6):1788–90.
23. 23. Ano H, Matsumoto T, Suetake T, Nagai T, Tamura Y, Takamatsu I, et al. Relationship between the isoniazid-resistant mutation katGS315T and the prevalence of MDR-/XDR-TB in Osaka, Japan. Int J Tuberc Lung Dis. 2008;12(11):1300–5.
24. 24. Seifert M, Catanzaro D, Catanzaro A, Rodwell TC. Genetic mutations associated with isoniazid resistance in Mycobacterium tuberculosis: a systematic review. PLoS One. 2015;10(3):e0119628.
25. 25. Das PK, Ganguly SB, Mandal B. Early Diagnosis of Smear-Negative Childhood Pulmonary Tuberculosis and Its Substantial Yield in Gastric Lavage/Aspirates through Cartridge-Based Nucleic Acid Amplification Test (Xpert Mycobacterium tuberculosis/Rifampicin Assay). Biomed Biotechnol Res J. 2019;3(4):258-63
26. 26. Feng Y, Liu S, Wang Q, Wang L, Tang S, Wang J, et al. Rapid diagnosis of drug resistance to fluoroquinolones, amikacin, capreomycin, kanamycin and ethambutol using genotype MTBDRsl assay: a meta-analysis. PLoS One. 2013;8(2):e55292.
27. 27. Duffy SC, Venkatesan M, Chothe S, Poojary I, Verghese VP, Kapur V, et al. Development of a Multiplex Real-Time PCR Assay for Mycobacterium bovis BCG and Validation in a Clinical Laboratory. Microbiol Spectr. 2021;9(2):e0109821.