Türkiye’ de plazmit aracılı kinolon direnci

Kinolonlar tıpta ve veterinerlikte çeşitli infeksiyonların tedavisinde kullanılan geniş spektrumlu antibiyotiklerdir. Bu ilaçların yaygın kullanımı bakterilerde kinolon direnci gelişimine büyük ölçüde neden olmuştur. Bakterilerdeki kinolon direnci, genellikle topoizomerazları kodlayan kromozomal genlerde meydana gelen mutasyonlar sonucunda ortaya çıkmakta, ayrıca geri atım pompaları ve porinlerin kaybı kinolon direnci gelişmesine katkıda bulunmaktadır. Bununla birlikte son yıllarda yapılan çalışmalar kinolon direncinin yayılması ve artışının plazmit aracılı olabileceğini göstermiştir. Bugüne kadar plazmit aracılı kinolon direnci ile ilgili qnr, aac(6’)-Ib-cr, qepA olmak üzere üç gen tanımlanmıştır. 1998’de Martinez-Martinez ve ark. çoklu dirençli bir Klebsiella pneumoniae suşunda florokinolonların bakteriyel topoizomerazlar üzerine etkisini bloke eden, tekrarlayan pentapeptit protein ailesine ait 218 aminoasitlik bir proteini kodlayan plazmit aracılı kinolon direnci genini (qnrA) bildirmişlerdir. QnrA proteini, kinolonlara dirence, florokinolonların da MİK’lerinde artışa neden olmaktadır. Dünya genelinde Enterobacteriaceae ailesinden birçok bakteride saptanan qnrA genini, diğer plazmit aracılı kinolon direnci genleri olan qnrS, qnrB, qnrC, qnrD takip etmiştir. 2006 yılında farklı bir plazmit aracılı kinolon direnç geni olan aac(6’)-Ib-cr keşfedilmiştir. aac(6’)-Ib’nin -cr varyantı olan bu gen norfloksasin ve siprofloksasin gibi bazı kinolonların enzimatik inaktivasyonu yoluyla duyarlılıklarında azalmaya yol açan bir aminoglikozit asetiltransferazı kodlar. Diğer plazmit aracılı kinolon direnç geni olan qepA ise Japonya ve Belçika’da Escherichia coli suşlarında tanımlanmıştır. 14 transmembran geri atım pompasıyla ilişkili olan 511 aminoasitlik bir proteini kodlayan qepA norfloksasin ve siprofloksasin gibi hidrofilik kinolonların hücre dışına pompalanması yoluyla atılmasına neden olarak, bu antibiyotiklerin MİK’lerini arttırmaktadır. Çok yakın zamanda Serratia marcescens suşlarında smaqnr isminde kromozom kaynaklı yeni bir gen bildirilmiştir. S.marcescens Db11 suşundaki Smaqnr proteininin QnrB1 ile % 80 oranında benzerlik gösterdiği saptanmıştır. Türkiye’de plazmit aracılı kinolon direnç geni olan qnrA, ilk kez 2005 yılında SHV-7 beta-laktamazı üreten Enterobacter cloacae ile VEB-1 ve OXA-48 beta-laktamazı üreten Citrobacter freundii suşlarında saptanmıştır. qnrA’nın ardından, son yıllarda yapılan çalışmalarla ülkemizde diğer plazmit aracılı kinolon direnci genlerinden qnrB, qnrS ve aac(6’)-Ib-cr’nin varlığı da gösterilmiştir. Bu makalede kinolonların genel özelliklerine kısaca değinildikten sonra plazmit aracılı kinolon direnci genlerinin keşfi ve bu konuda Türkiye’de yapılan çalışmalar gözden geçirilmiştir.

Plazmid-mediated quinolone resistance in Turkey

Quinolones are broad spectrum agents for treatment of a variety of clinical and veterinary infections. Widespread use of these agents has largely contributed to the rise of bacterial quinolone resistance. Bacterial resistance to quinolones usually results from mutations in the chromosomal genes encoded topoisomerases and as well the expression of efflux pumps and loss of porines contributed to development of quinolone resistance. However recent studies have shown that the spread and increase of quinolone resistance due to plasmid-mediated mechanism. Since today, three plasmid mediated quinolone resistance mechanisms, qnr, aac(6’)-Ib-cr, qepA, have been described. In 1998, Martinez-Martinez et al reported a plasmid mediated resistance determinant (qnrA) encodes 218 aminoacid which belongs to pentapeptide repeat family of proteins block the action of flouroquinolones on bacterial topoisomerases in a multiresistant Klebsiella pneumoniae. QnrA protein confers resistance to quinolones and increases MICs of floroquinolones. qnrA determinants have been detected in worldwide in many enterobacterial species and followed by other plasmid mediated quinolone determinants, qnrS, qnrB, qnrC, qnD. In 2006, a different plasmid mediated quinolone resistance determinant, aac(6’)-Ib-cr is discovered. The -cr variant of aac(6’)-Ib encodes of an aminoglycoside acetyltransferase cabaple of enzymatic inactivation of certain quinolones as norfloxacin and ciprofloxacin and conferring reduced susceptibility. Another plasmid mediated quinolone resistance determinant, qepA has been recently identified in Escherichia coli strains in Japan and Belgium. qepA encodes 511 aminoacid protein belonging to 14 transmembran segment efflux pumps, causes to pump out hydropilic quinolones such as norfloxacin and ciprofloxacin and increases the MICs of these agents. Very recently, a new chromosome-encoded quinolone resistance determinant, named smaqnr, from Serratia marcescens strains is reported. 80 % amino acid identity was detected between Smaqnr protein in S.marcescens Db11 and QnrB1. In Turkey, plasmid mediated quinolone resistance determinant, qnrA was first detected in two strains, a SHV-7 beta-lactamase producing E.cloacae and a VEB-1 and OXA-48 beta-lactamase producing Citrobacter freundii in 2005. After detection of qnrA, other plasmid mediated determinants qnrB, qnrS and aac(6’)-Ib-cr were reported in Turkey. In this article the discovery of plasmid mediated quinolone resistance determinants and studies related with this subject in Turkey are reviewed after mentioning briefly about general characteristics of quinolones.

___

  • 1. Andriole VT: The quinolones: past, present, and future, Clin Infect Dis 2005;41 (Suppl 2):S113-9.
  • 2. Avsaroglu MD, Helmuth R, Junker E et al: Plasmid-mediated quinolone resistance conferred by qnrS1 in Salmonella enterica serovar Virchow isolated from Turkish food of avian origin, J Antimicrob Chemother 2007;60(5):1146-50.
  • 3. Bradbury BJ, Pucci MJ: Recent advances in bacterial topoisomerase inhibitors, Curr Opin Pharmacol 2008;8(5):574-81.
  • 4. Cattoir V, Poirel L, Nordmann P: Plasmid-mediated quinolone resistance pump QepA2 in an Escherichia coli isolate from France, Antimicrob Agents Chemother 2008;52(10):3801-4.
  • 5. Cavaco LM, Hasman H, Xia S, Aarestrup FM: qnrD, a novel gene conferring transferable quinolone resistance in Salmonella enterica serovar Kentucky and Bovismorbificans strains of human origin, Antimicrob Agents Chemother 2009;53(2): 603-8.
  • 6. Courvalin P: Plasmid-mediated 4-quinolone resistance: a real or apparent absence ?, Antimicrob Agents Chemother 1990;34(5):681-4.
  • 7. Fish DN, North DS: Gatifloxacin, an advanced 8-methoxy fluoroquinolone, Pharmacotherapy 2001;21(1):35-59.
  • 8. Gür D, Ünal S: Resistance to antimicrobial agents in Mediterranean countries, Int J Antimicrob Agents 2001;17(1):21-6.
  • 9. Hata M, Suzuki M, Matsumoto M et al: Cloning of a novel gene for quinolone resistance from a transferable plasmid in Shigella flexneri 2b, Antimicrob Agents Chemother 2005;49(2):801-3.
  • 10. Hooper DC, Strahilevitz J: Quinolones, “Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds): Mandell, Douglas, and Bennett’s Principles and Practices of Infectious Diseases, 7 ed.” kitabında s. 487-510, Elsevier Chirchill Livingstone, Philadelphia (2010).
  • 11. http://www.lahey.org/qnrstudies/.
  • 12. Jacoby G, Cattoir V, Hooper D et al: qnr gene nomenclature, Antimicrob Agents Chemother 2006;52(7):2297-9.
  • 13. Jacoby GA, Walsh KE, Mills DM et al: qnrB, another plasmid-mediated gene for quinolone resistance, Antimicrob Agents Chemother 2006;50(4): 1178-82.
  • 14. Li XZ: Quinolone resistance in bacteria: emphasis on plasmid-mediated mechanisms, Int J Antimic-rob Agents 2005;25(6):453-63.
  • 15. Mammeri H, Van De Loo M, Poirel L, Martinez-Martinez L, Nordmann P: Emergence of plasmid-mediated quinolone resistance in Escherichia coli in Europe, Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(1):71-6.
  • 16. Martinez-Martinez L, Eliecer Cano M, Manuel Rodriguez-Martinez J, Calvo J, Pascual A: Plasmid-mediated quinolone resistance, Expert Rev Anti Infect Ther 2008;6(5):685-711.
  • 17. Martinez-Martinez L, Pascual A, Jacoby GA: Quinolone resistance from a transferable plasmid, Lancet 1998;351(9105):797-9.
  • 18. Munshi MH, Sack DA, Haider K, Ahmed ZU, Rahaman MM, Morshed MG: Plasmid-mediated resistance to nalidixic acid in Shigella dysenteriae type 1, Lancet 1987;2(8556):419-21.
  • 19. Nazik H, İlktaç M, Öngen B: Prevalence of qnrA, qnrB, qnrS and aac(6’)-Ib-cr (in qnr-positive isoalates) among the ESBL-positive and/or ciprofloxacin-resistant isolates in Turkey, J Chemother 2009;21(2):219-21.
  • 20. Nazik H, Öngen B, Kuvat N: Investigation of plasmid-mediated quinolone resistance among isolates obtained in a Turkish intensive care unit, Jpn J Infect Dis 2008;61(4):310-2.
  • 21. Nazik H, Poirel L, Nordmann P: Further identification of plasmid-mediated quinolone resistance determinant in Enterobacteriaceae in Turkey, Antimicrob Agents Chemother 2005;49(5):2146-7.
  • 22. Nordmann P, Poirel L: Emergence of plasmid-mediated resistance to quinolones in Entero-bacteriaceae, J Antimicrob Chemother 2005;56(3): 463-9.
  • 23. Oktem IM, Gulay Z, Bicmen M, Gur D, HITIT Project Study Group: qnrA prevalence in exten-ded-spectrum beta-lactamase-positive Enterobac-teria-ceae isolates from Turkey, Jpn J Infect Dis 2008;61(1):13-7.
  • 24. Ozgumus OB, Sandalli C, Sevim A, Celik-Sevim E, Sivri N: Class 1 and class 2 integrons and plasmid-mediated antibiotic resistance in coliforms isolated from ten rivers in Northern Turkey, J Microbiol 2009;47(1):19-27.
  • 25. Öktem İMA, Biçmen M, Gülay Z: Kan kültürlerinden soyutlanan Enterobacteriaceae izolatlarında plazmit ile ilişkili kinolon direnci genlerinin saptanması, 8. Antimikrobik ve Kemoterapi Günleri, Program ve Özet Kitabı, P.28, Türk Mikrobiyoloji Cem. yayını No.57, İstanbul (2008).
  • 26. Öktem MA, Biçmen M, Gülay Z: Türkiye’den ilk qnrB olgusu, 8. Antimikrobik ve Kemoterapi Günleri, Program ve Özet Kitabı, P.29, Türk Mikrobiyoloji Cem. yayını No.57, İstanbul (2008).
  • 27. Öngen B, Nazik H: Investigation of plasmid mediated quinolone resistance among Campylobacter strains, Farmaci e Terapia 2008;25(3-4):37-9.
  • 28. Poirel L, Gür D, Minarini L, Arslan U, Nordmann P: Molecular epidemiology of plasmid mediated quinolone resistance determinants in extended spectrum beta-lactamase producing E.coli and K.pneumoniae isolates from Turkey, 18th European Congres of Cilinical Microbiology and Infectious Diseases, P1527, Barcelona (2008).
  • 29. Poirel L, Liard A, Rodriguez-Martinez JM, Nordmann P: Vibrionaceae as a possible source of Qnr-like quinolone resistance determinants, J Antimicrob Chemother 2005;56(6):1118-21.
  • 30. Poirel L, Rodriguez-Martinez JM, Mammeri H, Liard A, Nordmann P: Origin of plasmid-mediated quinolone resistance determinant QnrA, Antimicrob Agents Chemother 2005;49(8):3523-5.
  • 31. Rice LB, Bonomo RA: Mechanisms of resistance to antibacterial agents, “Murray PR, Baron EJ, Jorgensen JH, Landry ML, Pfaller MA (eds): Manual of Clinical Microbiology, 9 ed.” kitabında s.1114-45, ASM Press, Washington (2007).
  • 32. Robicsek A, Jacoby GA, Hooper DC: The world-wide emergence of plasmid-mediated quinolone resistance, Lancet Infect Dis 2006;6(10):629-40.
  • 33. Robicsek A, Strahilevitz J, Jacoby GA et al: Fluoroquinolone-modifying enzyme: a new adaptation of a common aminoglycoside acetyltransferase, Nat Med 2006;12(1):83-8.
  • 34. Rodriguez-Martinez JM, Poirel L, Pascual A, Nordmann P: Plasmid-mediated quinolone resistance in Australia, Microb Drug Resist 2006;12(2):99-102.
  • 35. Ruiz J: Mechanisms of resistance to quinolones: target alterations, decreased accumulation and DNA gyrase protection, J Antimicrob Chemother 2003;51(5):1109-17.
  • 36. Saga T, Kaku M, Onodera Y, Yamachika S, Sato K, Takase H: Vibrio parahaemolyticus chromosomal qnr homologue VPA0095: demonstration by transformation with a mutated gene of its potential to reduce quinolone susceptibility in Escherichia coli, Antimicrob Agents Chemother 2005;49(5): 2144-5.
  • 37. Schwarz S, Chaslus-Dancla E: Use of antimicrobials in veterinary medicine and mechanisms of resistance, Vet Res 2001;32(3-4):201-25.
  • 38. Velasco C, Rodriguez-Martinez JM, Briales A, DiazdeAlba P, Calvo J, Pascual A: Smaqnr, a new chromosome-encoded quinolone resistance determinant in Serratia marcescens, J Antimicrob Chemother 2009 (doi:10.1093/jac/dkp424):1-4.
  • 39. Wang M, Guo Q, Xu X, et al: New plasmid-mediated quinolone resistance gene, qnrC, found in a clinical isolate of Proteus mirabilis, Antimicrob Agents Chemother 2009;53(5):1892-7.
  • 40. Wang M, Tran JH, Jacoby GA, Zhang Y, Wang F, Hooper DC: Plasmid-mediated quinolone resistance in clinical isolates of Escherichia coli from Shanghai, China, Antimicrob Agents Chemother 2003;47(7):2242-8.
  • 41. Yamane K, Wachino J, Suzuki S et al: New plasmid-mediated fluoroquinolone efflux pump, QepA, found in an Escherichia coli clinical isolate, Antimicrob Agents Chemother 2007;51(9):3354-60.
ANKEM Dergisi-Cover
  • ISSN: 1301-3114
  • Yayın Aralığı: Yılda 3 Sayı
  • Başlangıç: 1986
  • Yayıncı: Antibiyotik ve Kemoterapi Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

Türkiye’ de plazmit aracılı kinolon direnci

Hasan NAZİK, BETİGÜL ÖNGEN

Hastane kökenli karbapenem dirençli ve duyarlı Pseudomonas aeruginosa suşlarının çeşitli antibiyotiklere direnç oranları

Cemal ÜSTÜN

Nozokomiyal Acinetobacter baumannii suşlarının antibiyotik duyarlılığı

Mehmet BALCI, Mehmet BİTİRGEN, Bahar KANDEMİR, Emel ARIBAŞ TÜRK, İbrahim ERAYMAN

Beş yılda izole edilen 15434 Escherichia coli ve 3178 Klebsiella spp. suşunda genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretiminin yıllara, kliniklere ve örnek türlerine dağılımı

Işın AKYAR, Sesin KOCAGÖZ, Tanıl KOCAGÖZ, Nevin SAR SARIGÜZEL, Meral GÜLTEKİN, Serpil ERCİS, Özlem ÖZEN, Nurten ÖZTÜRK, Hilal ONAÇ, Z. Mine KABAŞ

CLSI’ nin 2008 öncesi ve 2008 kriterlerine göre dokuz yılda izole edilen 643 Streptococcus pneumoniae suşunda penisilin duyarlılığının değerlendirilmesi

Hicran GÜLER, Çınar ÖZTÜRK, Burcu CİLO DALYAN, Melda SINIRTAŞ, Cüneyt ÖZAKIN

Yoğun bakım ünitesinde yatan hastaların kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar, antibiyotik duyaklılıkları ve nozokomiyal bakteriyemi etkenleri

Nisel YILMAZ, Şükran KÖSE, Neval AĞUŞ, Gülfem ECE, Gülgün AKKOÇLU, Cenk KIRAKLI

Klinik örneklerden izole edilen Streptococcus pneumoniae suşlarının çeşitli antibiyotiklere duyarlılıkları

Buket TOKSOY, Banu BAYRAKTAR, Emin BULUT, Fesem BAŞARI

Pansitopenik bir olguda rinoserebral ve akciğer mukormikozu ve aspergillozu

Mehmet Sezai TAŞBAKAN, Yelda ÇEVİKER, Oğuz Reşat SİPAHİ, Dilek METİN, Ali VERAL, Alev SUSUR, Abdullah SAYINER, Feza BACAKOĞLU