Gümüşhane İli İçme Sularından İzole Edilen ID Escherichia coli İzolatlarında Antibiyotik Direnci ve Genişlemiş Spektrumlu Beta-Laktamaz Varlığının Araştırılması
Su kaynaklı enfeksiyonlar dünya çapında önemli bir morbidite ve mortalite nedenidir. Arıtma tesisi çıkışında bakteriyel standartları sağlayan içme suyu, dağıtımı sırasında kirlenebilmekte ve bakteri sayısında artış meydana gelebilmektedir. Antimikrobiyal ajanların insanlardaki kullanım alanları dışında, hayvan yetiştiriciliği ile tarımda da kullanılması, antimikrobiyal dirençli mikroorganizmaların ortaya çıkmasına ve bunların doğaya özellikle su ve toprağa bulaşmasına katkıda bulunmaktadır. Bu çalışmada Gümüşhane ili Halk Sağlığı Laboratuvarı’na kontrol izleme analizleri için getirilen içme sularından izole edilen Escherichia coli izolatlarında toplumda yaygın olarak kullanılan antibiyotiklere karşı direnç paterninin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya 2016 yılı Haziran-Eylül ayları arasında, Gümüşhane ili ve çevresinden numune alma koşullarına uygun olarak alınan ve laboratuvara getirilen su örneklerinden izole edilen 50 adet E.coli izolatı dahil edilmiştir. Örnekler membran filtrasyon yöntemi ile süzüldükten sonra Chromogenic Coliform Agar (CCA-sartorius, Almanya) besiyerine ekim yapılmış ve 36±2 °C’de 21±3 saat inkübasyona bırakılmıştır. Buradan izole edilen E.coli suşları standartta belirtildiği şekilde doğrulamaya alındıktan sonra suşların disk difüzyon yöntemi ile klinik tedavide sıklıkla kullanılan 13 adet antibiyotiğe karşı direnci test edilmiş ve genişlemiş spektrumlu betalaktamaz (GSBL) varlığı araştırılmıştır. Çalışma sonunda E.coli izolatlarının 38’i test edilen tüm antibiyotiklere karşı duyarlı bulunurken, 12’si çeşitli antibiyotiklere dirençli ya da orta duyarlı bulunmuştur. İzolatlar sefoksitine % 16 dirençli, % 6 orta duyarlı; sefepime % 2 dirençli; seftazidime % 2 dirençli; ampisilin sulbaktama % 2 dirençli, % 2 orta duyarlı; piperasiline % 2 dirençli; sefuroksime % 2 dirençli, % 6 orta duyarlı bulunmuştur. Trimetoprim/sülfametoksazol, ertapenem, ampisilin, gentamisin ve amikasine karşı herhangi bir dirence ve GSBL varlığına rastlanılmamıştır. Bu çalışma, içme suyunda fekal kirlilik indikatörü olan E.coli izolatlarının bulunması içme suyunda fekal bir bulaşın olduğunu gösterirken, üreyen E.coli izolatlarında antibiyotiklere direnç yönünden bu bölgede halk sağlığını tehdit edecek boyutta olmadığını düşündürmüştür.
An Investigation of Antibiotic Resistance and Extended Spectrum Beta-Lactamase Presence in Escherichia coli Strains Isolated from Drinking Water Collected from Gümüşhane Province
Waterborne infections are important causes of morbidity and mortality worldwide. Drinking water that adheres to the bacterial standards at the water treatment plant output, may be contaminated during distribution and an increase in bacterial count may occur. The use of antimicrobial agents in animal husbandry and agriculture in addition to the uses in humans, contributes to the emergence of antimicrobial resistant microorganisms and their transmission to nature, especially to water and soil. The aim of this study was to determine the resistance of E.coli isolates isolated from drinking water and brought to the Public Health Laboratory of Gümüşhane province for control and follow-up analysis. The study included 50 E.coli isolates isolated from the water samples collected from the samples taken from the province of Gümüşhane and its surroudings from June to September 2016. The samples were drained by membrane filtration method and cultured on Chromogenic Coliform Agar (CCA-sartorius, Almanya) and incubated at 36 ± 2 °C for 21 ± 3 hours. The isolated E.coli strains were confirmed as described in the standard and the resistance of the strains to 13 antibiotics, which were frequently used in clinical treatment, were tested by disc diffusion method and the presence of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) was investigated. At the end of the study, 38 of the E.coli isolates were susceptible to all tested antibiotics, while 12 of them were resistant or intermediate to various antibiotics. The isolates were 16 % resistant, 6 % intermediate to cefoxitine; 2 % resistant to cefepime; 2 % resistant to ceftazidime; 2 % resistant, 2 % intermediate to ampicillin sulbactam; 2 % resistant to piperacillin; 2 % resistant, 6 % intermediate to cefuroxime. There was no resistance to trimethoprim/sulfamethoxazole, ertapenem, ampicillin, gentamicin and amikacin, and no ESBL presence. This study showed fecal contamination in drinking water, because E.coli isolates, which are the indicator of fecal contamination were detected in drinking water. However, in terms of antimicrobial resistance in E.coli isolates, it suggested that the problem was not at threatening levels for the public.
___
- 1. Akkan T, Kaya A, Dinçer S. Hastane atık sularıyla
kontamine edilen deniz suyundan izole edilen
Gram negatif bakterilerin sefalosporin grubu
antibiyotiklere karşı direnç düzeyleri. Türk
Mikrobiyol Cem Derg. 2011;41(1):18-21.
- 2. Aktürk S, Matyar F, Dinçer S. Adana-Tufanbeyli
yol hattındaki çeşme sularından izole edilen
Gram negatif bakterilerin antibiyotik dirençlerinin
incelenmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg.
2010;40(1):54-9.
- 3. Chen Z, Yu D, He S, et al. Prevalence of antibioticresistant
Escherichia coli in drinking water sources
in Hangzhou City. Front Microbiol.
2017;16:(8):1133.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01133
- 4. Clinical and Laboratory Standards Institute.
Performance standards for antimicrobial susceptibility
testing. Twenty-first Informational
Supplement. CLSI Document M100-S21, CLSI,
Wayne, PA. (2014).
- 5. Dikbaş N, Kotan R, Dadaşoğlu F. İçme sularından
izole edilen bakterilerin tanısı ve yağ asidi
metil esterleri il antibiyotik duyarlılıkları arasındaki
ilişkinin belirlenmesi. The Journal of Food.
2009;34(4):225-30.
- 6. Edberg SC, Rice EW, Karlin RJ, et al. Escherichia
coli: the best biological drinking water indicator
for public health protection. Symp Ser Soc Appl
Microbiol. 2000;(29):106-16.
https://doi.org/10.1111/j.1365-2672.2000.tb05338.x
- 7. Efuntoye MO, Apanpa MO. Status of contamination
and antibiotic resistance of bacteria
from well water in Ago- Iwoye, Nigeria. J Appl
Biosci. 2010;35:2244-50.
- 8. Hirscha R, Ternesa T, Haberera K, et al.
Occurrence of antibiotics in the aquatic environment.
Sci Total Environ. 1999;109:118.
https://doi.org/10.1016/S0048-9697(98)00337-4
- 9. Karayakar F, Ay Ö, Cicik B. Mersin kıyı şeridinden
alınan su örneklerinden izole edilen
Escherichia coli suşlarının bazı antibiyotiklere
karşı plasmid kökenli dirençliliğin saptanması. Eko Çev Kor. 2004;13(52):28-32.
- 10. Lyimo B, Buza J, Subbiah M, et al. Comparison
of antibiotic resistant Escherichia coli obtained
from drinking water sources in northern
Tanzania: a cross-sectional study. BMC
Microbiol. 2016;16(1):254.
https://doi.org/10.1186/s12866-016-0870-9
- 11. Özaslan A. Adana içme suyunda fekal koliform
düzeyinin belirlenmesi ve antibiyotik dirençlilik
frekansı. Çukurova Üniversitesi Fen Bilimleri
Enstitüsü Biyoteknoloji Anabilim Dalı, Yüksek
lisans tezi, Adana (2009).
- 12. Özgumus OB, Celik-Sevim E, Alpay-Karaoglu S,
et al. Molecular characterization of antibiotic
resistant Escherichia coli strains isolated from
tap and spring waters in a coastal region in
Turkey. J Microb (Seoul, Korea). 2007;45(5):379-
87.
- 13. Patoli AA, Patoli BB, Mehraj V. High prevalence
of multidrug resistant E.coli in drinking water
sample from Hyderabad. Gomal J Med Sci.
2010;8(1):23-6.
- 14. Reinthaler FF, Posch J, Feierl G, et al. Antibiotic
resistance of E.coli in sewage and sludge. Water
Res. 2003;37(8):1685-90.
https://doi.org/10.1016/S0043-1354(02)00569-9
- 15. The European Committee on Antimicrobial
Susceptibility Testing. Breakpoint tables for
interpretation of MICs and zone diameters.
Version 1.3, January 5, (2014).
- 16. Türk Standardları Enstitüsü, TS EN ISO 9308-1.
Su kalitesi E.coli ve koliform bakterilerin tespiti
ve sayımı, Aralık (2014).
- 17. Vural HC, Akçin A. İzmit körfezinden izole edilen
Escherichia coli’lerde R plazmidlerine bağlı
“bulaşıcı tipte antibiyotik direnç özelliğinin’
belirlenmesi. Kafkas Univ Vet Fak Derg.
2011;17(Suppl A):23-30.
- 18. Yang S, Carlson K. Evolution of antibiotic occurrence
in a river through pristine, urban and
agricultural landscapes. Water Res.
2003;37(19):4645-56.
- https://doi.org/10.1016/S0043-1354(03)00399-3
19. Wang C, Gu X, Zhang S, et al. Characterization
of antibiotic-resistance Escherichia coli isolates
from a lake. Arch Environ Contam Toxicol.
2013;65(4):635-41.
https://doi.org/10.1007/s00244-013-9932-2