Journals / Mikrobiyoloji Bülteni / 2013 / Cilt: 47 - Sayı: 1

Genotyping of vaginal candida glabrata isolates using microsatellite marker analysis and DNA sequencing to identify mutations associated with antifungal resistance

Vajinal candida glabrata izolatlarının mikrosatellit gösterge analizi ile genotiplendirilmesi ve DNA dizi analizi ile antifungal direnç ile ilişkili mutasyonların belirlenmesi

Pages
109–121
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)

Further studies examining larger numbers of isolates are needed to verify possible relationships between mutations and phenotypic resistance.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Vulvovaginal candidosis is the second most common cause of vaginitis (17-39%) after bacterial vaginosis (22-50%).
📊
Key Findings & Data:Since the diagnosis of vulvovaginal candidosis mainly depends on clinical findings without mycologic confirmatory tests and treated empirically, the actual incidence rate of vulvovaginal candidosis is unknown.
💡
Conclusion & Impact:Further studies examining larger numbers of isolates are needed to verify possible relationships between mutations and phenotypic resistance.
🔬Design:Research Article
📍Scope:2001 Verileri
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

Vulvovaginal candidosis is the second most common cause of vaginitis (17-39%) after bacterial vaginosis (22-50%). Since the diagnosis of vulvovaginal candidosis mainly depends on clinical findings without mycologic confirmatory tests and treated empirically, the actual incidence rate of vulvovaginal candidosis is unknown. Approximately 70-90% of vulvovaginal candidosis cases are caused by Candida albicans, however the increasing incidence of C.glabrata infections and its reduced susceptibility to azole drug therapy have generated increasing attention. The epidemiology and population structure of vulvovaginal candidosis due to C.glabrata are poorly characterized. This study was aimed to genotype the C.glabrata strains isolated from vaginal samples in Cukurova region, Turkey by microsatellite markers, to investigate the antifungal susceptibility profiles of the strains and to determine the molecular mechanisms leading to phenotypical azole resistance. A total of 34 unrelated vaginal C.glabrata strains isolated from patients with acute (n= 11) and recurrent (n= 14) vulvovaginal candidosis, control group (n= 9) without vaginitis symptoms, and a reference strain of C.glabrata CBS 138 (ATCC 2001) were included in the study. These isolates were genotyped using multiple-locus variable number tandem repeat analysis of three microsatellite markers (RPM2, MTI, and Cg6). Analysis of microsatellite markers was performed by fragment size determination of RPM2, MTI, and Cg6 PCR products through capillary electrophoresis. For each of the evaluated strains, DNA sequence analysis was performed for one gene (CgERG11) and four loci (CgPDR1, NTM1, TRP1, and URA3) to detect mutations possibly associated with antifungal resistance in each strain. In vitro susceptibility profiles of the strains to 13 antifungals and boric acid were determined according to CLSI document M27-A3 to investigate possible relationships between detected mutations and phenotypic resistance. C.glabrata CBS 138 strain was found to be susceptible to all the antifungals tested, while one of (%2.9) 34 vaginal C.glabrata isolates was found to be dose-dependent susceptible to fluconazole, 13 (38.2%) to itraconazole and 3 (8.8%) to voriconazole. No resistant strain were detected in the study population. Only three isolates were found to be resistant to clotrimazole (8.8%), however no relationship was identified between the genotypes and phenotypic resistance (p> 0.05). Thirteen genotypes were detected by microsatellite marker analysis, with high discrimination power (DP= 0.877). As a result, microsatellite marker analysis was validated as a rapid, reliable method for genotyping C.glabrata strains with good, but not optimal discriminatory power. Further studies examining larger numbers of isolates are needed to verify possible relationships between mutations and phenotypic resistance.

Özet

Vulvovajinal kandidoz, vajinitlerin en sık ikinci sebebi olup (%17-39), hemen daima ilk sırada yer alan (%22-50) bakteri vajinitini izlemektedir. Tanı genellikle klinik olarak, mikolojik doğrulama testleri yapılmaksızın konulduğundan ve ampirik tedavi uygulandığından vulvovajinal kandidozun gerçek insidansı bilinmemektedir. Vulvovajinal kandidozda olguların %70-90’ında etken Candida albicans’dır, ancak son yıllarda albicans dışı Candida türlerinde, özellikle de C.glabrata enfeksiyonlarında artış dikkati çekmektedir. Azol ilaç tedavisine azalmış duyarlılığı nedeniyle C.glabrata enfeksiyonlarının klinik önemi artmış olup epidemiyoloji ve popülasyonuna ilişkin bilgiler sınırlıdır. Bu çalışmada, Çukurova Bölgesinde vajinal örneklerden izole edilen C.glabrata izolatlarının mikrosatellit göstergeler ile genotiplendirilmesi, antifungal duyarlılık profilinin araştırılması ve fenotipik azol direncine neden olabilen moleküler mekanizmaların belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmaya, akut (n= 11) ve rekürren (n= 14) vulvovajinal kandidoz tanılı olgular ile vajinit bulgusu olmayan kontrol grubundan (n= 9) izole edilen 34 vajinal C.glabrata suşu ve referans C.glabrata CBS 138 (ATCC 2001) suşu olmak üzere birbirleriyle ilişkisiz toplam 35 C.glabrata suşu dahil edilmiştir. Bu izolatlar, üç mikrosatellit göstergenin (RPM2, MTI ve Cg6), değişken sayıdaki uç tekrarlarındaki farklılıklarına dayalı, çoklu lokus gösterge analizi (Multiple-locus variable number tandem repeat analysis) ile genotiplendirilmiştir. Mikrosatellit gösterge analizi, RPM2, MTI ve Cg6 mikrosatellitlerinin PCR amplifikasyonu ve elde edilen ürünlerin kapiller elektroforezi ile yapılan fragment uzunluk analizi ile gerçekleştirilmiştir. Her bir suş için, bir gen (CgERG11) ve dört lokus (CgPDR1, NTM1, TRP1 ve URA3)’un DNA dizi analizleri yapılmış ve antifungal direnç ile ilişkili olabilecek mutasyonlar araştırılmıştır. CLSI M27-A3 belgesine göre 13 antifungal ilaç ve borik asidin in vitro duyarlılık profili belirlenmiş ve fenotipik ilaç direnci ile genotip ve belirlenen mutasyonlar arasındaki olası ilişki sorgulanmıştır. Çalışmamızda, C.glabrata CBS 138 suşu tüm antifungal ilaçlara duyarlı bulunmuş; 34 vajinal C.glabrata izolatından 1 (%2.9)’i flukonazol, 13 (%38.2)’ü itrakonazol ve 3 (%8.8)’ü vorikonazole doza bağlı duyarlı olarak saptanmış; bu antifungallere karşı dirençli izolata rastlanmamıştır. Klotrimazol direnci ise yalnızca 3 (%8.8) suşta izlenmiş; ancak genotip ve fenotipik direnç arasında ilişki olmadığı belirlenmiştir (p> 0.05). Mikrosatellit gösterge analizine göre 13 farklı genotip saptanmış ve yöntemin ayırt etme gücü yüksek (DP= 0.877) bulunmuştur. Sonuç olarak, C.glabrata izolatlarının genotiplendirmesinde mikrosatellit gösterge analizinin hızlı ve uygulanabilir bir yöntem olduğu, ancak ayırt etme gücünün yüksek olmakla birlikte ideal olmadığı belirlenmiştir. Fenotipik direnç testi ile mutasyon arasındaki ilişkinin doğrulanması için daha geniş örnek hacmine sahip, ileri çalışmaların yapılması gerektiği düşünülmüştür.

🔖

Cite This Article

DÖĞEN, A., DURUKAN, H., GÜZEL, A. B., KARAARSLAN, Z. Ö., KAPLAN, E., SERİN, M. S., SERİN, A., EMEKDAŞ, G., ASLAN, G., ÜLGER, S. T., KALKANCI, A., İLKİT, M. M. (2013). Genotyping of vaginal candida glabrata isolates using microsatellite marker analysis and DNA sequencing to identify mutations associated with antifungal resistance. Mikrobiyoloji Bülteni, Cilt: 47 - Sayı: 1, 109–121. https://ajindex.com/articles/299593

References (13)

  1. Sobel JD. Vulvovaginitis in healthy women. Compr Ther 1999; 25(6-7): 335-46
  2. Ilkit M, Guzel AB. The epidemiology, pathogenesis, and diagnosis of vulvovaginal candidosis: a mycological perspective. Crit Rev Microbiol 2011; 37(3): 250-61
  3. Geiger AM, Foxman B, Sobel JD. Chronic vulvovaginal candidiasis: characteristics of women with Candida albicans, Candida glabrata, and no Candida. Genitourin Med 1995; 71(5): 304-7
  4. Mårdh PA, Rodrigues AG, Genc M, Novikova N, Martinezde-Oliveira J, Guaschino S. Facts and myths on recurrent vulvovaginal candidosis- a review on epidemiology, clinical manifestation, diagnosis, pathogenesis and therapy. Int J STD AIDS 2002; 13(8): 522-39
  5. Sanglard D, Ischer F, Calabrese D, Micheli M, Bille J. Multiple resistance mechanisms to azole antifungals in yeast clinical isolates. Drug Resist Updat 1998; 1(4): 255-65
  6. Kontoyiannis DP, Lewis RE. Antifungal drug resistance of pathogenic fungi. Lancet 2002; 359(9312): 1135- 44
  7. Nyirjesy P. Chronic vulvovaginal candidiasis. Am Fam Phys 2001; 63(4): 697-703
  8. Clinical and Laboratory Standards Institute. Reference method for broth dilution antifungal susceptibility testing of yeasts. Approved Standard M27-A3, 2008. CLSI, Wayne, PA
  9. Kalkanci A, Güzel AB, Khalil II, Aydin M, Ilkit M, Kuştimur S. Yeast vaginitis during pregnancy: susceptibility testing of 13 antifungal drugs and boric acid and the detection of four virulence factors. Med Mycol 2012; 50(6): 585-93
  10. Pfaller MA, Andes D, Diekema DJ, Espinel-Ingroff A, Sheehan D; CLSI Subcommittee for Antifungal Susceptibility Testing. Wildtype MIC distributions, epidemiological cutoff values and species-specific clinical breakpoints for fluconazole and Candida: time for harmonization of CLSI and EUCAST broth microdilution methods. Drug Resist Updat 2010; 13(6): 180-95
  11. Turin L, Riva F, Galbiati G, Cainelli T. Fast, simple and highly sensitive double-rounded polymerase chain reaction assay to detect medically relevant fungi in dermatological specimens. Eur J Clin Invest 2000; 30(6): 511-8
  12. Berila N, Subik J. Molecular analysis of Candida glabrata clinical isolates. Mycopathologia 2010; 170(2): 99- 105
  13. Arlequin ver 3.5. Available at: http://www.cmpg.iee.unibe.ch/content/softwares__services/ computer_ programs/arlequin/index_eng.html 14. Lockhart SR, Joly S, Pujol C, Sobel JD, Pfaller MA, Soll DR. Development and verification of fingerprinting probes for Candida glabrata. Microbiology 1997; 143(12): 3733-46. 1