Journals / Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi / 2011 / Cilt: 16 - Sayı: 1

Investigation of the coexistence of enterotoxin genes (bft) and carbapenemase genes (cfiA) among Bacteroides fragilis strains

Bacteroides fragilis kökenlerinde enterotoksin (bft) ve karbapenemaz (cfiA) gen birlikteliğinin araştırılması

Pages
17–22
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

Thus, it is important to monitor B. fragilis for emergence of resistant strains.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Introduction: Bacteroides fragilis constitutes about 1 to 2% of the normal colon flora in humans; however, this bacterium is the most commonly encountered bacterium from anaerobic infections due to its several virulence factors.
📊
Key Findings & Data:Some strains produce a 20 kDa heat-labile enterotoxin, which is a Zn+-dependent metalloprotease.
💡
Conclusion & Impact:Thus, it is important to monitor B. fragilis for emergence of resistant strains.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Introduction: Bacteroides fragilis constitutes about 1 to 2% of the normal colon flora in humans; however, this bacterium is the most commonly encountered bacterium from anaerobic infections due to its several virulence factors. Some strains produce a 20 kDa heat-labile enterotoxin, which is a Zn+-dependent metalloprotease. This toxin is associated with diarrheal disease and active inflammatory bowel disease. Bacteroides are also more resistant to antimicrobial agents than the other anaerobes. Although only carbapenems and nitroimidazoles remain highly active against B. fragilis strains, carbapenem-resistant isolates have already been reported. The aim of this study was to investigate the coexistence of enterotoxin (bft) and carbapenemase genes among B. fragilis, which were isolated from different clinical samples (n= 56) and from humans feces (n= 16). Materials and Methods: We examined a total of 72 B. fragilis isolates by polymerase chain reaction (PCR) for the presence of bft and cfiA genes using agar dilution methods recommended by the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (M11-A7) for susceptibility of imipenem and meropenem. Results: Twenty six (36%) strains had the cfiA gene and 22 (30.5%) strains had the bft gene; 8 (11%) isolates harbored both the cfiA and bft genes. However, the coexistence of bft and cfiA genes was not statistically significant. Four strains were resistant to imipenem and 6 strains were resistant to meropenem, and all the carbapenem-resistant strains (n= 6) were cfiA-positive. Conclusion: Although our data did not reveal the coexistence of the bft and cfiA genes in B. fragilis strains, the prevalence of these two genes was higher than the data of earlier studies in the literature. According to our results, the high rate of cfiA-positive isolates in Bacteroides is worrying, and reduces the therapeutic options for treating infection caused by these organisms. Thus, it is important to monitor B. fragilis for emergence of resistant strains.

Özet

Giriş: Bacteroides fragilis, insan normal kolon florasının yaklaşık %1-2'sini oluşturmasına karşın birtakım virülans faktörlerine sahip olması nedeniyle izole edilen anaerop patojenler arasında birinci sırada bulunmaktadır. Bazı kökenler, 20 kDa büyüklüğünde ısıya duyarlı, Zn+ bağlı metalloproteaz yapısında enterotoksin salgılamaktadır. Bu toksin, ishal ve aktif inflamatuvar bağırsak hastalıklarıyla ilişkilendirilmiştir. Aynı zamanda Bacteroides kökenleri antibiyotiklere diğer anaeroplardan daha fazla direnç göstermektedir. Sadece karbapenemler veya nitroimidazoller yüksek oranda etkili olmakla beraber, son dönemlerde karbapenemlere direnç geliştiren B. fragilis kökenleri bildirilmiştir. Bu çalışmada, farklı klinik örneklerden (n= 56) ve insan dışkısından (n= 16) izole edilmiş B. fragilis kökenlerinde enterotoksin (bft) ve karbapenemaz (cfiA) genlerinin birlikte bulunma durumları araştırılmıştır. Materyal ve Metod: Toplam 72 B. fragilis kökeninden polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle bft ve cfiA genleri, "Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)" (M11-A7)'ün önerdiği agar dilüsyon yöntemiyle imipenem ve meropeneme duyarlılıkları araştırılmıştır. Bulgular: Kökenlerin 26 (%36)'sında cfiA, 22 (%30.5)'sinde ise bft geni saptanmış, 8 (%11) kökende cfiA ve bft genleri beraber tespit edilmiş, ancak iki genin beraber bulunması istatistiksel olarak anlam ifade etmemiştir. Karbapeneme dirençli kökenlerin tamamı cfiA pozitif olup, kökenlerin dördü imipeneme, altısı ise meropeneme dirençli bulunmuştur. Sonuç: Bulgularımıza göre B. fragilis kökenlerimizde bft ve cfiA genlerinin birlikte bulunmaları anlamlılık ifade etmemesine karşın, bu iki genin prevalansı literatürde yer alan bilgilere göre daha yüksek bulunmuştur. Çalışmamızda Bacteroides kökenleri içinde yüksek düzey cfiA pozitifliği kaygı vericidir ve bu durum, gelişecek infeksiyonların tedavi seçeneklerini azaltmaktadır. Bu nedenle B. fragilis kökenlerinin, gelişebilecek direnç yönünden yakından takip edilmesi önem arz etmektedir.

🔖

Cite This Article

ÜLGER, T. N., İLKİ, A., BALKAN, N., ÖZEL, N., SÖYLETİR, G. (2011). Investigation of the coexistence of enterotoxin genes (bft) and carbapenemase genes (cfiA) among Bacteroides fragilis strains. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, Cilt: 16 - Sayı: 1, 17–22. https://ajindex.com/articles/224489

References (15)

  1. Finegold SM. Anaerobic bacteria: general concepts. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 5th ed. Pennsylvania: Churchill Livingstone, 2000:2519-36
  2. Sears CL, Myers LL, Lozenby A, Van Tassel RL. Enterotoxigenic Bacteroides fragilis. Clin Infect Dis 1995;20(Suppl 2):S142-S8
  3. Kato N, Kato H, Watanabe K, Ueno K. Association of enterotoxigenic Bacteroides fragilis with bacteremia. Clin Infect Dis 1996;23(Suppl 1):S83-S6
  4. Mundy LM, Sears C. Detection of toxin production by Bacteroides fragilis: assay development and screening of extra-Intestinal clinical isolates. Clin Infect Dis 1996;23:269-76
  5. Hecht DW. Prevalence of antibiotic resistance in anaerobic bacteria: worrisome developments. Clin Infect Dis 2004;39:92-7
  6. Nord CE, Hedberg M. Resistance to ¡3-lactam antibiotics in anaerobic bacteria. Rev lnfect Dis 1990;12(Suppl 2):S231 -S4
  7. Soki j, Fodor E, Hecht DW, Edwards R, Rotimi VO, Kerekes I, et al. Molecular characterization of imipenem resistance cfiA-positive Bacteroides fragilis isolates from the USA, Hungary and Kuwait. J Med Chem 2004;53:413-9
  8. Ülger N, Yağcı A, Söyletir G. Klinik örneklerde izole edilen Bacteroides fragilis suşlarında enterotoksin geninin gösterilmesi. XXX. Türk Mikrobiyoloji Kongresi, Kemer-Antaiya, 30 Eylül-5 Ekim 2002. p. 03-07
  9. Dengel Uzunkaya O, Ülger Toprak N, Karavus M, Söyletir G. Susceptibility profiles and detection of resistance genes of carbapenems (cfiA) and 5-nitroimidazole (nim) among Bacteroides spp. in Turkey, Abstract no: R2102, ECCMID 2009-Finland
  10. Clinical and Laboratory Standards Institute. Methods for Antimicrobial Susceptibility Testing of Anaerobic Bacteria, Approved Standards-7th Edition, M11-A7, CLSI, Pennsylvania, USA, 2007
  11. Pantosti A, Malpeli M, Wilks M, Menozzi MG, D'Ambrosia F. Detection of enterotoxigenic Bacteroides fragilis by PGR. J Clin Microbiol 1997;35:2482-6
  12. Toprak Ülger N, Aral C, İlki A, Özer A, Söyletir G. Marmara Üniversitesi Hastanesinde izole edilen ilk imipeneme dirençli Bacteroides fragilis kökeninin fenotipik ve genotipik özelliklerinin araştırılması. FLORA 2009;14:175-81
  13. Franco AA, Cheng RK, Chung GT, Wu S, Oh HB, Sears CL. Molecular evaluation of the pathogenicity island of enterotoxigenic Bacteroides fragilis strains. J Bacteriol 1999;21:6623-33
  14. Hentschel U, Hacker J. Pathogenicity islands. The tip of iceberg. Microbes Infect 2001;3:545-8
  15. Smith CJ, Tribble GD, Bayley DP. Genetic el