Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki

HAZNEDAROĞLU, Tunçer; BEKTÖRE, Bayhan; ÇİTİL, Burak Ekrem; NAZİK, Hasan; Turan, Deniz; ÖZYURT, Mustafa; ÖNGEN, Betigül; AÇIKEL, Cengiz Han; BAYLAN, Orhan

Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki

Orhan BAYLAN, (Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul, Türkiye)

Hasan NAZİK, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Bayhan BEKTÖRE, (Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul, Türkiye)

Burak Ekrem ÇİTİL, (Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul, Türkiye)

Deniz TURAN, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Betigül ÖNGEN, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Mustafa ÖZYURT, (Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul, Türkiye)

Cengiz Han AÇIKEL, (Gülhane Askeri Tıp Fakültesi, Halk Sağlığı Anabilim Dalı, Ankara, Türkiye)

Tunçer HAZNEDAROĞLU (Gülhane Askeri Tıp Akademisi Haydarpaşa Eğitim Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

2 0

Yıl: 2011 Cilt: 45 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 430 - 445 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki

Öz:

Son yıllarda tüm dünyada nozokomiyal enterokok suşlarında artan çoklu antimikrobiyal direnç gelişimi, özellikle virülans faktörleri olmak üzere enterokokların daha iyi incelenmesi gerektiğini ortaya koymuştur. Klinik izolatların virülans faktörleri konusunda halen pek çok şey bilinmemektedir. Bu çalışmada, hastanemizde Ocak 2008-Haziran 2010 ayları arasında yatan hastaların idrar kültürlerinden izole edilen toplam 91 enterokok izolatının (59 E.faecalis, 31 E.faecium ve 1 E.gallinarum) çeşitli antibiyotiklere direnç durumları ve potansiyel virülans faktörlerinin araştırılması amaçlanmış ve aralarında bir ilişkinin var olup olmadığı irdelenmiştir. Bu amaçla, enterokokların virülans faktörlerinden agregasyon faktörü (AF), enterokok yüzey proteini (ESP) ve hiyalüronidazı (HYL) kodlayan genler (sırasıyla asa1, esp, hyl) moleküler yöntemlerle, hemolizin üretimi ve jelatinaz aktivitesi ise fenotipik yöntemlerle araştırılmıştır. Vankomisine dirençli bulunan enterokoklar, ayrıca vanA ve vanB genlerinin varlığı açısından incelenmiştir. E.faecium suşlarından 8 (%25.8)’inin glikopeptidlere dirençli olduğu saptanmış, bunların yedisinin vanA, birinin ise vanA-vanB dışı direnç tipinde olduğu belirlenmiştir. Yüksek düzey gentamisin ve yüksek düzey streptomisin direnci, E.faecium suşlarında sırasıyla %74.2 ve %61.3 iken, E.faecalis suşlarında %22 ve %27.1 olarak tespit edilmiştir. İncelenen suşların hiçbirisinde beta-laktamaz üretimi ve linezolid direnci tespit edilmemiştir. Tetrasiklin, minosiklin, doksisiklin ve streptogramin dışında test edilen antibiyotiklere E.faecium izolatlarının, E.faecalis izolatlarına göre daha dirençli (p< 0.001-0.013), bu dört antibiyotiğe ise daha duyarlı (p< 0.001) oldukları saptanmıştır. E.faecalis izolatlarında esp (p= 0.003) ve asa1 (p< 0.001) gen pozitifliğinin yanı sıra hemolizin üretimi (p= 0.014) ve jelatinaz aktivitesi (p= 0.029), E.faecium izolatlarında ise hyl gen pozitifliği (p< 0.001) anlamlı düzeyde yüksek bulunmuştur. AF ve ESP, sırasıyla %26.7 ve %25.6 pozitiflik oranları ile çalışmamızda en sık saptanan virülans faktörleri olmuştur. İzolatlarımızdan 5 (%5.6)’inin üçer, 16 (%17.8)’sının ikişer ve 37 (%41.1)’sinin ise sadece birer virülans faktörü içerdiği, 32 (%35.6) izolatın ise herhangi bir virülans faktörü içermediği belirlenmiştir. İncelenen virülans faktörlerinden tümünü veya dördünü bir arada içeren izolat saptanmamıştır. Çalışmamızda ayrıca asa1 geni pozitif E.faecalis izolatlarının siprofloksasin (p= 0.001), norfloksasin (p= 0.006) ve levofloksasine (p= 0.001), esp geni pozitif E.faecalis izolatlarının doksisikline (p= 0.043) ve hyl geni pozitif E.faecium izolatlarının ise nitrofurantoine (p= 0.011), söz konusu genleri içermeyen izolatlara göre anlamlı düzeyde daha dirençli oldukları saptanmıştır. Bu çalışma, üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişkinin incelendiği ülkemizdeki ilk hasta kaynaklı çalışma olma özelliğini taşımaktadır.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

The relationship between antibiotic resistance and virulence factors in urinary Enterococcus isolates

Öz:

Increasing multidrug resistance in nosocomial Enterococcus strains from all over the world recently enhances the need for further investigation of enterococci, especially their virulence factors. There are still many lacking parts about virulence factors of clinical enterococcus isolates. In this study, it was aimed to investigate the antibiotic resistance and the presence of potential virulence factors of 91 Enterococcus strains (59 E.faecalis, 31 E.faecium and 1 E.gallinarum) isolated from urine cultures of inpatients between January 2008-June 2010 in our hospital and also to evaluate whether a correlation existed between antibiotic resistance and potential virulence factors. The genes which encoded virulence factors of enterococci; aggregation substance (AS), enterococcal surface protein (ESP) and hyaluronidase (HYL) (asa1, esp, hyl respectively) were studied by molecular methods and haemolysin production and gelatinase activity were studied by phenotypic methods. Vancomycin-resistant strains were checked for the presence of vanA and vanB genes. Eight (25.8%) E.faecium isolates were found glycopeptide resistant. In seven of these isolates resistance type was vanA and in one it was neither vanA nor vanB. High-level gentamicin and high-level streptomycin resistance rates were 74.2% and 61.3% in E.faecium strains and were 22% ve 27.1% in E.faecalis strains, respectively. Beta-lactamase production and linezolid resistance were not detected in any of the strains. E.faecium isolates were more resistant (p< 0.001-0.013) than E.faecalis isolates to all tested antibiotics except tetracycline, minocycline, doxycycline and streptogramin (p< 0.001). hyl gene positivity (p< 0.001) was found higher in E.faecium isolates whereas esp (p= 0.003) and asa1 (p< 0.001) gene positivity, haemolysin production (p= 0.014) and gelatinase activity (p= 0.029) were higher in E.faecalis isolates. AS and ESP were the most frequent virulence factors, with the rates of 26.7% and 25.6%, respectively. There were 32 (35.6%) strains without any of the investigated virulence factors. We have also detected that asa1 gene positive E.faecalis isolates were more resistant to ciprofloxacin (p= 0.001), norfloxacin (p= 0.006) and levofloxacin (p= 0.001) than asa1 gene negative isolates; esp gene positive E.faecalis isolates were more resistant to doxycycline (p= 0.043) than esp gene negative isolates and hyl gene positive E.faecium isolates were more resistant to nitrofurantoine (p= 0.011) than hyl gene negative isolates. This was the first clinical sample originated study, investigating the corelation between antibiotic resistance and virulence factors in urinary Enterococcus isolates in Turkey.

Anahtar Kelime:

Konular: Biyoloji Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Seno Y, Kariyama R, Mitsuhata R, Monden K, Kumon H. Clinical implications of biofilm formation by Enterococcus faecalis in the urinary tract. Acta Med Okayama 2005; 59(3): 79-87.
2. Sood S, Malhotra M, Das BK, Kapil A. Enterococcal infections & antimicrobial resistance. Indian J Med Res 2008; 128(2): 111-21.
3. Vankerckhoven V, Van Autgaerden T, Vael C, et al. Development of a multiplex PCR for the detection of asa1, gelE, cylA, esp, and hyl genes in enterococci and survey for virulence determinants among European hospital isolates of Enterococcus faecium. J Clin Microbiol 2004; 42(10): 4473-9.
4. Vankerckhoven V, Huys G, Vancanneyt M, et al. Genotypic diversity, antimicrobial resistance, and virulence factors of human isolates and probiotic cultures constituting two intraspecific groups of Enterococcus faecium isolates. Appl Environ Microbiol 2008; 74(14): 4247-55.
5. Mohamed JA, Huang DB. Biofilm formation by enterococci. J Med Microbiol 2007; 56(12): 1581-8.
6. Creti R, Imperi M, Bertuccini L, et al. Survey for virulence determinants among Enterococcus faecalis isolated from different sources. J Med Microbiol 2004; 53(1): 13-20.
7. Hallgren A, Claesson C, Saeedi B, Monstein HJ, Hanberger H, Nilsson LE. Molecular detection of aggregation substance, enterococcal surface protein, and cytolysin genes and in vitro adhesion to urinary catheters of Enterococcus faecalis and E.faecium of clinical origin. Int J Med Microbiol 2009; 299(5): 323-32.
8. Dupre I, Zanetti S, Schito AM, Fadda G, Sechi LA. Incidence of virulence determinants in clinical Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis isolates collected in Sardinia (Italy). J Med Microbiol 2003; 52(6): 491-8.
9. Klibi N, Ben Slama K, Saenz Y, et al. Detection of virulence factors in high-level gentamicin-resistant Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium isolates from a Tunisian hospital. Can J Microbiol 2007; 53(3): 372-9.
10. Fisher K, Phillips C. The ecology, epidemiology and virulence of Enterococcus. Microbiology 2009; 155(6): 1749-57.
11. Ozmen Toğay S, Celebi Keskin A, Açık L, Temiz A. Virulence genes, antibiotic resistance and plasmid profiles of Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium from naturally fermented Turkish foods. J Appl Microbiol 2010; 109(3): 1084-92.
12. Shankar V, Baghdayan AS, Huycke MM, Lindahl G, Gilmore MS. Infection-derived Enterococcus faecalis strains are enriched in esp, a gene encoding a novel surface protein. Infect Immun 1999; 67(1): 193-200.
13. Vergis EN, Shankar N, Chow JW, et al. Association between the presence of enterococcal virulence factors gelatinase, hemolysin, and enterococcal surface protein and mortality among patients with bacteremia due to Enterococcus faecalis. Clin Infect Dis 2002; 35(5): 570-5.
14. Billström H, Lund B, Sullivan A, Nord CE. Virulence and antimicrobial resistance in clinical Enterococcus faecium. Int J Antimicrob Agents 2008; 32(5): 374-7.
15. Shankar N, Lockatell CV, Baghdayan AS, Drachenberg C, Gilmore MS, Johnson DE. Role of Enterococcus faecalis surface protein Esp in the pathogenesis of ascending urinary tract infection. Infect Immun 2001; 69(7): 4366-72.
16. Worth LJ, Slavin MA, Vankerckhoven V, Goossens H, Grabsch EA, Thursky KA. Virulence determinants in vancomycin- resistant Enterococcus faecium vanB: clonal distribution, prevalence and significance of esp and hyl in Australian patients with haematological disorders. J Hosp Infect 2008; 68(2): 137-44.
17. Coque TM, Patterson JE, Steckelberg JM, Murray BE. Incidence of hemolysin, gelatinase, and aggregation substance among enterococci isolated from patients with endocarditis and other infections and from feces of hospitalized and community-based persons. J Infect Dis 1995; 171(5): 1223-9.
18. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. 18th Informational Supplement, 2009. CLSI Document M100-S19. CLSI, Wayne, PA.
19. Mato R, Almeida F, Pires R, Rodrigues P, Ferreira T, Santos-Sanches I. Assessment of high-level gentamicin and glycopeptide-resistant Enterococcus faecalis and E.faecium clonal structure in a Portuguese hospital over a 3-year period. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2009; 28(7): 855-9.
20. Guzman CA, Pruzzo C, Plate M, Guardati MC, Calegari L. Serum dependent expression of Enterococcus faecalis adhesins involved in the colonization of heart cells. Microb Pathog 1991; 11(6): 399-409.
21. Eaton TJ, Gasson MJ. Molecular screening of Enterococcus virulence determinants and potential for genetic exchange between food and medical isolates. Appl Environ Microbiol 2001; 67(4): 1628-35.
22. Abriouel H, Omar NB, Molinos AC, et al. Comparative analysis of genetic diversity and incidence of virulence factors and antibiotic resistance among enterococcal populations from raw fruit and vegetable foods, water and soil, and clinical samples. Int J Food Microbiol 2008; 123(1-2): 38-49.
23. Jankoska G, Trajkovska-Dokic E, Panovski N, Popovska-Jovanovska K, Petrovska M. Virulence factors and antibiotic resistance in Enterococcus faecalis isolated from urine samples. Prilozi 2008; 29(1): 57-66.
24. Di Rosa R, Creti R, Venditti M, et al. Relationship between biofilm formation, the enterococcal surface protein (Esp) and gelatinase in clinical isolates of Enterococcus faecalis and Enterococcus faecium. FEMS Microbiol Lett 2006; 256(1): 145-50.
25. Waar K, Muscholl-Silberhorn AB, Willems RJ, Slooff MJ, Harmsen HJ, Degener JE. Genogrouping and incidence of virulence factors of Enterococcus faecalis in liver transplant patients differ from blood culture and fecal isolates. J Infect Dis 2002; 185(5): 1121-7.
26. Rice LB, Carias L, Rudin S, et al. A potential virulence gene, hylEfm, predominates in Enterococcus faecium of clinical origin. J Infect Dis 2003; 187(3): 508-12.
27. Huycke MM, Spiegel CA, Gilmore MS. Bacteremia caused by hemolytic, high-level gentamicin-resistant Enterococcus faecalis. Antimicrob Agents Chemother 1991; 35(8): 1626-34.
28. Leavis HL, Willems RJ, Top J, et al. Epidemic and non-epidemic multidrug-resistant Enterococcus faecium. Emerg Infect Dis 2003; 9(9): 1108-15.
29. Coque TM, Willems R, Canton R, Del Campo R, Baquero F. High occurence of esp among ampicillin-resistant and vancomycin-susceptible Enterococcus faecium clones from hospitalized patients. J Antimicrob Chemother 2002; 50(6): 1035-8.
30. Woodford N, Soltani M, Hardy KJ. Frequency of esp in Enterococcus faecium isolates. Lancet 2001; 358(9281): 584.

APA	BAYLAN O, NAZİK H, BEKTÖRE B, ÇİTİL B, Turan D, ÖNGEN B, ÖZYURT M, AÇIKEL C, HAZNEDAROĞLU T (2011). Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. , 430 - 445.
Chicago	BAYLAN Orhan,NAZİK Hasan,BEKTÖRE Bayhan,ÇİTİL Burak Ekrem,Turan Deniz,ÖNGEN Betigül,ÖZYURT Mustafa,AÇIKEL Cengiz Han,HAZNEDAROĞLU Tunçer Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. (2011): 430 - 445.
MLA	BAYLAN Orhan,NAZİK Hasan,BEKTÖRE Bayhan,ÇİTİL Burak Ekrem,Turan Deniz,ÖNGEN Betigül,ÖZYURT Mustafa,AÇIKEL Cengiz Han,HAZNEDAROĞLU Tunçer Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. , 2011, ss.430 - 445.
AMA	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. . 2011; 430 - 445.
Vancouver	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. . 2011; 430 - 445.
IEEE	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T "Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki." , ss.430 - 445, 2011.
ISNAD	BAYLAN, Orhan vd. "Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki". (2011), 430-445.

APA	BAYLAN O, NAZİK H, BEKTÖRE B, ÇİTİL B, Turan D, ÖNGEN B, ÖZYURT M, AÇIKEL C, HAZNEDAROĞLU T (2011). Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. Mikrobiyoloji Bülteni, 45(3), 430 - 445.
Chicago	BAYLAN Orhan,NAZİK Hasan,BEKTÖRE Bayhan,ÇİTİL Burak Ekrem,Turan Deniz,ÖNGEN Betigül,ÖZYURT Mustafa,AÇIKEL Cengiz Han,HAZNEDAROĞLU Tunçer Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. Mikrobiyoloji Bülteni 45, no.3 (2011): 430 - 445.
MLA	BAYLAN Orhan,NAZİK Hasan,BEKTÖRE Bayhan,ÇİTİL Burak Ekrem,Turan Deniz,ÖNGEN Betigül,ÖZYURT Mustafa,AÇIKEL Cengiz Han,HAZNEDAROĞLU Tunçer Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.45, no.3, 2011, ss.430 - 445.
AMA	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. Mikrobiyoloji Bülteni. 2011; 45(3): 430 - 445.
Vancouver	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki. Mikrobiyoloji Bülteni. 2011; 45(3): 430 - 445.
IEEE	BAYLAN O,NAZİK H,BEKTÖRE B,ÇİTİL B,Turan D,ÖNGEN B,ÖZYURT M,AÇIKEL C,HAZNEDAROĞLU T "Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki." Mikrobiyoloji Bülteni, 45, ss.430 - 445, 2011.
ISNAD	BAYLAN, Orhan vd. "Üriner enterokok izolatlarının antibiyotik direnci ile virülans faktörleri arasındaki ilişki". Mikrobiyoloji Bülteni 45/3 (2011), 430-445.