FARKLI DİRENÇ FENOTİPLERDEKİ PSEUDOMONAS AERUGINOSA İZOLATLARININ AmpC BETA-LAKTAMAZ EKSPRESYON DÜZEYLERİ
Pseudomonas aeruginosa üyelerinde Enterobacteriaceae ailesinin çeşitli türlerinde bulunan kromozomal kaynaklı AmpCye benzer indüklenebilen bir AmpC sef alosporinaz bulunduğu bilinmektedir. AmpC üretimi anlamlı derecede arttığında, P.aeruginosa karbapenemler hariç bütün β-laktamlara direnç geliştirir. Bu çalışmada f arklı direnç f enotiplerindeki P.aeruginosa izolatlarının AmpC ekspresyon düzeyleri ve AmpC β-laktamaz enziminin dirence etkisinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya dahil edilen 49 P.aeruginosa klinik izolatının antibiyotik duyarlılık testleri disk dif üzyon yöntemi ile yapılmış ve CLSI önerileri doğrultusunda değerlendirilmiştir. Minimal inhibitor konsantrasyonları otomatize VITEK 2 sistemi (bioMerieux, Fransa) kullanı- larak belirlenmiştir. İzolatlar dört f arklı gruba ayrılmıştır: 1. Grup, çoklu ilaç dirençli (ÇİD) (sef tazidim ≥64 µg/ml, piperasilin ≥128 µg/ml, imipenem ≥16 µg/ml ve gentamisin ≥16 µg/ml); 2. Grup, izole karbapenem dirençli (İKR) (imipenem ≥16 µg/ml); 3. Grup, hem karbapenem hem de kinolon dirençli (imipenem ≥16 µg/ml, siprof loksasin ≥4 µg/ml) ve 4. Grup, izole kinolon dirençli (siprof loksasin ≥4 µg/ml) izolatlar. AmpC bölgesinin transkripsiyon ürün seviyesi gerçek zamanlı polimerize zincir reaksiyonu (qPCR) yöntemiyle LightCycler cihazı (Roche, Almanya) kullanılarak belirlenmiştir. Çalışmamızda incelenen 49 P. aeruginosa klinik izolatının 23ünde (% 47) AmpC aşırı ekspresyonu tespit edilmiştir. Grup 1, 2, 3 ve 4 için ortalama ekspresyon değerleri sırasıyla 3717.66±4344.20, 6.96±13.52, 1.26±1.31 ve 0.54±0.30 olarak belirlenmiştir. Aşırı ekspresyon gösteren suşların 21i (% 91) ÇİD izolatları içeren birinci grupta görülmüş ve diğer gruplarla karşılaştırıldığında birinci grubun istatistiksel olarak anlamlı f arklılık gösterdiği saptanmıştır (p=0.001). İKR izolatların ikisinde (% 22) aşırı ekspresyon tespit edilmiştir. Üçüncü ve 4. grupta ise AmpC aşırı üretimi görülmemiştir. AmpC aşırı üretimi P. aeruginosanın karbapenem direncine tek başına etki etmemekte, ilave direnç mekanizmaları birlikteliğinde dirence katkı sağlayabilmektedir. ÇİD ve İKR izolatlarının AmpC ekspresyon düzeyleri karşılaştırıldığında; β-laktamaza daha dirençli gibi görünen karbapenemlerin antipsödomonal olarak kullanımı önerilebilir. Ayrıca kinolon dirençli 3. ve 4. grupta AmpC aşırı üretimi saptanma- mış olması AmpC β-laktamazın kinolon direnci üzerine etkisiz olduğunu düşündürmektedir. AmpC β-laktamaz direnci ile mücadelede yeni tedavi stratejileri geliştirilmeli ve AmpC gen bölgesinin ekspresyonunu düzenleyen mekanizmaların açıklanmasına yönelik moleküler çalış- malar planlanmalıdır.
AmpC Beta-Lactamase Expression Levels of Pseudomonas aeruginosa Isolates with Different Resistance Phenotypes
seudomonas aeruginosa carries an inducible AmpC cephalosporinase that is similar to the chromosomally encoded AmpC f ound in several members of Enterobacteriaceae. When AmpC production is signif icantly increased, P. aeruginosa develops resistance to all β-lactams excluding carbapenems. In this study, we investigated the expression level of AmpC and the eff ect of the AmpC β-lactamase enzyme on resis- tance among clinical isolates of P.aeruginosa with diff erent resistance phenotypes. The antibiotic sensitivity tests of 49 clinical isolates of P. aeruginosa included in this study were carried out using the disk diff usion method and evaluated in terms of the CLSI recommendations. VITEK 2 automated system (bioMerieux, France) was used to determine the minimum inhibitory concentrations. Four diff erent types of P. aeruginosa isolates were included in the study: Group 1, multidrug-resistant (MDR) isolates (cef tazidime ≥64 µg/ml, piperacillin ≥128 µg/ml, imipenem ≥16 µg/ml, and gentamicin ≥16 µg/ml); Group 2, one carbapenem-resistant (ICR) one (imipenem ≥16 µg/ml); Group 3, carbapenem- and quinolone-resistant isolates (imipenem ≥16 µg/ml, ciprof loxacin ≥4 µg/ml); and Group 4, one quinolone-resistant isolates (ciprof loxacin ≥4 µg/ml). The transcription product level of AmpC was detected by real-time poly- merase chain reaction (qPCR) using a LightCycler instrument (Roche Diagnostics, Germany). Among the 49 clinical P. aeruginosa isolates in our study, AmpC overexpression was detected in 23 (47 %) isolates. The mean exp- ression values in Groups 1, 2, 3, and 4 were 3717.66±4344.20, 6.96±13.52, 1.26±1.31, and 0.54±0.30, respectively. Twenty-one of 23 ove- rexpressed isolates was detected in Group 1, showing a statistically signif icant diff erence f rom the other groups (p = 0.001). Overexpression was detected in two of the nine ICR isolates (22 %). We did not determine AmpC overexpression in Groups 3 and 4. AmpC overproduction alone does not signif icantly alter the susceptibility of P.aeruginosa to carbapenems, but could certainly contribute to resistance if accompanied by additional resistance mechanisms. Comparison of AmpC expression levels between the MDR and ICR isolates indicated that carbapenems seem to be more resistant to β-lactamases and may show potential as an antipseudomonal β-lactam agent. In addition, the lack of AmpC overexpression in the quinolone-resistant isolates of Groups 3 and 4 suggests ineff ectiveness of AmpC β-lactamase toward quinolone resistance. New therapeutic strategies must be developed against AmpC β-lactamase resistance, and molecular studies should be planned to elucidate the mechanisms that regulate expression of the AmpC gene.
___
- 1. Akalın H. Pseudomonas aeruginosa infeksiyonları ve tedavisi, Klimik Derg 2007;20(Suppl 1):208-14.
- 2. Cabot G, Ocampo-Sosa AA, Tubau F et al. Overexpression of AmpC and efflux pumps in Pseudomonas aeruginosa isolates from bloodstre- am infections: Prevalence and impact on resistan- ce in a Spanish multicenter study, Antimicrob Agents Chemother 2011;55(5):1906-11. http://dx.doi.org/10.1128/AAC.01645-10
- 3. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial suscepti- bility testing: Twenty-first informational supple- ment M100-S21, CLSI, Wayne, Pa (2011).
- 4. Colom K, Fdz-Aranguiz A, Suinaga E, Cisterna R. Emergence of resistance to beta-lactam agents in Pseudomonas aeruginosa with group I beta- lactamases in Spain, Eur J Clin Microbiol Inf ect Dis 1995;14(11):964-71. PMID: 8654447 http://dx.doi.org/10.1007/BF01691378
- 5. Gutierrez O, Juan C, Cercenado E et al. Molecular epidemiology and mechanisms of carbapenem resistance in Pseudomonas aeruginosa isolates from Spanish hospitals, Antimicrob Agents Chemother 2007;51(12):4329-35. PMID:17938181 http://dx.doi.org/10.1128/AAC.00810-07
- 6. Gülay Z. Enterobacteriaceae moleküler epidemi- yolojisi, ANKEM Derg 2014;28(Ek 2):73-6.
- 7. Kemmerich B, Small GJ, Pennington JE. Compara- tive evaluation of ciprofloxacin, enoxacin and ofloxacin in experimental Pseudomonas aerugi- nosa pneumonia, Antimicrob Agents Chemother 1986;29(3):395-9. PMID:2940970 http://dx.doi.org/10.1128/AAC.29.3.395
- 8. Lister PD, Wolter DJ, Hanson ND. Antibacterial- resistant Pseudomonas aeruginosa: Clinical impact and complex regulation of chromosomally encoded resistance mechanisms, Clin Microbiol Rev 2009;22(4):582-610. http://dx.doi.org/10.1128/CMR.00040-09
- 9. Masuda N, Gotoh N, Ishii C, Sakagawa E, Ohya S, Nishino T. Interplay between chromosomal beta- lactamase and the MexABOprM efflux system in intrinsic resistance to beta-lactams in Pseudomonas aeruginosa, Antimicrob Agents Chemother 1999; 43(2):400-2. PMID:9925544
- 10. Öztürk CE, Çalışkan E, Şahin İ. Pseudomonas aerugınosa suşlarında antibiyotik direnci ve metallo-beta-laktamaz sıklığı, ANKEM Derg 2011; 25(1):42-7.
- 11. Pfaffl MW, Tichopad A, Prgomet C, Neuvians TP. Determination of stable housekeeping genes, dif- ferentially regulated target genes and sample integrity: BestKeeper - Excel-based tool using pair-wise correlations, Biotechnol Lett 2004;26(6): 509-15. PMID:15127793 http://dx.doi.org/10.1023/B:BILE.0000019559.84305.47
- 12. Plasencia V, Borrell N, Macia MD, Moya B, Perez JL, Oliver A. Influence of High Mutation Rates on the Mechanisms and Dynamics of In Vitro and In Vivo Resistance Development to Single or Combined Antipseudomonal Agents, Antimicrob Agents Chemother 2007;51(7):257481. PMID:17470655
- 13. Sanders CC, Sanders WE. Type I beta-lactamases of gram-negative bacteria: interactions with beta- lactam antibiotics, J Inf ect Dis 1986;154(5):792-800. PMID:3492960 http://dx.doi.org/10.1093/infdis/154.5.792
- 14. Strateva T, Yordanov D. Pseudomonas aeruginosa - a phenomenon of bacterial resistance, J Med Microbiol 2009;58(9):1133-48. http://dx.doi.org/10.1099/jmm.0.009142-0
- 15. Tam VH, Chang KT, Schilling AN, LaRocco MT, Gentry LO, Garey KW. Impact of AmpC overexp- ression on outcomes of patients with Pseudomonas aeruginosa bacteremia, Diagn Microbiol Inf ect Dis 2009;63(3):279-85. http://dx.doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2008.11.007
- ISSN: 1301-3114
- Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
- Başlangıç: 1986
- Yayıncı: Antibiyotik ve Kemoterapi Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler
YAYGIN MAKÜLOPAPÜLER DÖKÜNTÜ İLE SEYREDEN BİR BRUSELLOZ OLGUSU
Hüseyin Aytaç ERDEM, MELTEM TAŞBAKAN, Hüsnü PULLUKÇU, Oğuz Reşat SİPAHİ, Esra KIVRAK ERDEM, Tansu YAMAZHAN
Esra GÜLTEKİN, M. Hamidullah UYANIK, HAYRUNİSA HANCI, Zeynep ERDİL, Fatma Nesime GELEN, Selahattin ÇELEBİ
LISTERIA MONOCYTOGENES'İN ETKEN OLDUĞU BİR MENENJİT VE BAKTERİYEMİ OLGUSU
METİN DOĞAN, FATMA ESENKAYA TAŞBENT, BAHADIR FEYZİOĞLU, MAHMUT BAYKAN
Funda GÖZÜTOK, Fatma MUTLU SARIGÜZEL, Berna AYDIN, Deniz KAMALAK GÜZEL, İnci KILIÇ, Saadet GENÇASLAN, İlhami ÇELİK
Hüseyin Agah TERZİ, Canan KÜLAH, İhsan Hakkı ÇİFCİ
Nevin İNCE, Şükrü ÖKSÜZ, Ayşe DANIŞ, Mehmet Faruk GEYİK, Davut ÖZDEMİR