Genomic evaluation of the CTX-M enzymes and investigated for the transferability of resistance by transformation experiment in extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli strains

Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üreten Escherichia coli suşlarında CTX-M enzimlerinin genomik değerlendirilmesi ve plazmid transformasyonu yoluyla aktarımının incelenmesi. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üreten suşlar hastanelerde sınırlı kalmayıp toplumda da sorun oluşturmaya başlamıştır. Bu nedenle, uygun antimikrobiyal tedavinin seçilebilmesi için GSBL pozitif bakterilerde enzim tiplerinin belirlenmesi önemlidir. Bu çalışmanın amacı Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi ne başvuran hastalardan izole edilen Escherichia coli suşlarında GSBL varlığının araştırılması, CTX-M gen bölgesinin genomik incelenmesi ve CTX-M pozitif bulunan suşlarda direncin aktarılabilirliğinin araştırılmasıdır. Test edilen 280 suşun antibiyotiklere direnç oranları sefalotin için %89, amoksisilin/klavulonik asit için %79.7, siprofloksasin için %71.1, trimetoprim/sulfametaksazol için %67.3, aztreonam için %65.2, seftriakson için %62.2, gentamisin için %42, sefepim için %36.5, seftazidim için %26.8 ve piperasilin/tazobaktam için %5.0 olarak bulundu. Tüm suşlar imipenem duyarlı, ampisiline dirençli bulundu. En etkili betalaktam- beta-laktamaz inhibitör kombinasyonu piperasilin-tazobaktam olarak bulundu. PZR ile 280 suşun 205 i CTX-M pozitif bulundu ve CTX-M-15 (89.2%) dizi analizi ile en baskın genotip olarak belirlendi. Bunu sırasıyla CTX-M-1, (6.8%) CTX-M-3 (3.4%) ve CTX-M-33 (0.4%) ün izlediği görüldü. CTX-M pozitif bulunan 205 suştan plazmid izolasyonu ve transformasyon ile direncin aktarılabilirliği incelendi. Elde edilen 169 transformant PZR ile CTX-M pozitif bulundu. Bu suşlarda direncin plazmidler üzerinde taşındığı gösterildi. Sonuç olarak dünyada olduğu gibi ülkemizde de CTX-M tipi GSBL lerin prevalansı yüksektir. Özellikle bu gruptaki GSBL ler plazmidler üzerinde beta-laktam antibiyotiklerin yanısıra pek çok antibiyotiğe karşı direnç genlerini de taşımaktadır. Bu nedenle, sadece hastane kaynaklı değil, toplum kaynaklı enfeksiyonlarda da gerekli korunma ve kontrol önlemlerinin alınması, tedavide uygun antimikrobiyal seçimine yön verebilmesi açısından bu gibi çalışmalara gerek duyulmaktadır.Genomic evaluation of the CTX-M enzymes and investigated for the transferability of resistance by transformation experiment in extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli strains. Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing strains are not limited in hospital settings have spread throughout community settings. Thus detection of beta-lactamase enzyme types in ESBL positive bacteria is important for the choice of appropriate antimicrobial agents for treatment. The aim of this study was to determine the ESBL production, genomic analysis of CTX-M and investigation of the transferability of resistance in CTX-M-positive Escherichia coli strains which were isolated from patients applied to Gazi University Medical Faculty Hospital. The rates of antibiotic resistance in 280 strains were cephalothin (89%), amoxicillin/clavulanic acid (79.7%), ciprofloxacin (71.1%), rimethoprim /sulfamethoxazole (67.3%), aztreonam (65.2%), ceftriaxone (62.2%), gentamicin (42%), cefepime (36.5%), ceftazidime (26.8%), and piperacillin/tazobactam (5%). All strains were sensitive to imipenem, resistant to ampicilin. Piperacillin/tazobactam was the most effective combination of beta-lactam/beta-lactamase inhibitory. Analysis of these isolates by PCR revealed that 205 of 280 were positive for the CTX-M gene. CTX-M-15 (89.2%) was the most prevalent genotype. This was followed by CTX-M-1, (6.8%) CTX-M-3 (3.4%) and CTX-M-33 (0.4%). Plasmid isolation and transformation were performed for CTX-M-positive 205 strains. CTX-M gene has been shown by PCR in 169 transformants. This findings demonstrate that resistance genes are carried on plasmids. As a result, there is a high prevalence of CTX-M-type ESBLs in our country. ESBLs, especially in this group, have also resistance against many other antibiotics beside beta-lactam antibiotics. Therefore, similar researches are needed in order to take measures for prevention and control and for select appropriate antimicrobial agent in treatment not only for nosocomial infections but also for community-acquired infections.

Bir Yoğun Bakım Ünitesinde Hastane Enfeksiyonuna Neden Olan Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii İzolatlarının Çapraz Taşınımı ve Antimikrobiyal Direncinin Analizi

Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii ciddi hastane enfeksiyonlarına neden olur. Bu çalışmada, Üçüncü basamak bir hastanenin, yoğun bakım ünitesinde bu bakterilerin hastalar arasında çapraz geçişini ve antibiyotik duyarlılığını araştırdık. GGeerreeçç vvee YYöönntteemmlleerrPseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii cause nosocomial in— fections in intensive care units. We investigated the antimicrobial susceptibility and cross—transmis— sion of these bacteria amongst patients in an intensive care unit. Material and Methods: Thirty—three P. aeruginosa (from 26 patients) and 48 A. baumannii isolates (from 41 patients) responsible for noso— comial infections were isolated from patients between October 2009 and June 2010. Pulsed field gel electrophoresis was used to investigate clonal relationship among isolates. Susceptibility to amikacin, ceftazidime, gentamycin, imipenem, cefepime, piperacillin/tazobactam, aztreonam, and meropenem was examined using the disk diffusion method. Results: P. aeruginosa isolates formed 18 pulsotypes; five of these were clusters including or more strains having indistinguishable PFGE patterns and the re— maining 13 were unique. After excluding the repeated samples of the same patients, the clustering rate was estimated as 38.5%. The 48 A. baumannii isolates formed 13 pulsotypes; eight pulsotypes were clusters including totally 41 strains of which five were from repeated samples of five patients. The clustering rate was 87.8% for the isolates obtained from 41 different patients. The antimicrobial resis— tance rates of P. aeruginosa ranged from 27—39%, but were 45.5—91% for A. baumannii isolates. Conclusion: Despite an implemented infection control program, P. aeruginosa and A. baumannii isolates showed cross—transmission among patients, and the antimicrobial resistance rate of A. bau— mannii isolates was very high. These findings indicate that the current infection control programs should be reassessed and modifications should be made according to the specific hospital and staffing conditions