Ankara'da izole edilen shigella kökenlerinin antibiyotik direnç modelleri, plazmid profil analizi ve değişken alanlı jel elektroforezi ile incelenmesi

Characterization of shigella strains isolated in Ankara, Turkey by antimicrobial resistance models, plasmid profile analysis and pulsed-field gel electrophoresis

Özet

Shigella türleri tüm dünyada özellikle çocukluk çağlarında görülen ishallerin en önemli etkenlerindendir. İnsandan insana geçiş göstermesi, enfekte ve kolonize insanların hastalığın asıl rezervuarı olması nedeniyle toplumda kolayca yayılabilir ve salgınlara yol açabilirler. Bu çalışmada, Ankara ilinde 2001, 2008 ve 2009 yıllarında izole edilen 60 Shigella izolatı antimikrobiyal duyarlılık testi, plazmid profil analizi (PPA) ve değişken alanlı (pulsed field) jel elektroforezi (PFGE) ile incelenmiştir. Shigella izolatlarının epidemiyolojik olarak değerlendirilmesinde, fenotipik tiplendirme yöntemi olarak antibiyotik direnç tiplendirimi (ADT), genotipik tiplendirme yöntemi olarak ise PPA ve PFGE ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. İzolatların 49 (%81.6)u S.sonnei, 10 (%16.6)u S.flexneri ve biri S.dysenteriae (%1.6) olarak tanımlanmıştır. İzolatların antimikrobiyal duyarlılıkları disk difüzyon yöntemi ile araştırıldığında en yüksek direncin trimetoprim/ sülfametoksazol (%91.6)e karşı olduğu, bunu tetrasiklin (%68.3) ve ampisilinin (%26.6) izlediği görülmüştür. S.flexneri izolatlarında izlenen ampisilin, amoksisilin/klavulanik asit ve kloramfenikol direnci S.sonneiye göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p< 0.001). Siprofloksasin, gentamisin ve seftazidime karşı direnç saptanmamıştır. S.sonnei izolatlarında 12, S.flexneri izolatlarında ise 4 antibiyotik direnç modeli izlenmiştir. İzolatların tümünün 1den 7ye kadar değişen sayı ve büyüklüklerde plazmid taşıdıkları görülmüştür. S.sonnei izolatlarında 27 ve S.flexneri izolatlarında 8 plazmid profili belirlenmiştir. PFGE yöntemi ile S.sonnei izolatları 4, S.flexneri izolatları 5 patern göstermiştir. PFGE yöntemiyle Ankarada izole edilen S.sonnei izolatlarında belirgin klonal benzerlik olduğu tespit edilmiş; yöntemin ayırım gücü 0.26 olarak hesaplanmıştır. S.sonnei izolatlarında PPA ve ADT yöntemlerinin ayırım gücünün daha yüksek olduğu (sırasıyla 0.97 ve 0.75) gözlenmiştir. Çalışmamızda stabil olmayan hareketli genetik elemanların yer değiştirebilme özelliklerinin, PPA ve ADT yöntemlerinin ayırım gücünün yükselmesinde etkili olduğu düşünülmüştür. Bu yöntemlerin kısa zaman dilimi içinde toplanmış ve uzun süre saklanmamış izolatların incelenmesinde uygun olduğu, PFGE yönteminin ise klonal ilişkileri göstermek için uygun olmakla birlikte aynı klonun dolaşımda olduğu coğrafi bölgelerde ADT ve/veya PPA ile birlikte değerlendirilmesinin Shigella izolatlarında ayırım gücünün yükseltilmesinde faydalı olacağı gösterilmiştir.

Abstract

1. Dupont HL. Shigella Species (Bacillary Dysentery), pp: 2905-19. In: Mandell GL, Bennett JE (eds), Mandell, Douglas and Bennetts Principles and Practice of Infectious Diseases. 2009, 7th ed. Churchill Livingstone, Philadelphia. 2. Black RE, Lanata CF. Diarrheal Diseases, pp: 759-78. In: Nelson KE, Masters Williams CF (eds), Infectious Disease Epidemiology: Theory and Practice. 2007, 2nd ed. Jones and Bartlett Publishers, London, UK. 3. Otkun M, Akata F, Karabay O, Tatman M, Tuğrul M, Dündar V. Edirnede 1994 ve 1995 yıllarında izole edilen Shigella türlerinde antimikrobik direnci. İnfeksiyon Derg 1997; 11(1): 11-4. 4. Aysev AD, Güriz H. Drug resistance of Shigella strains isolated in Ankara - Turkey, 1993-1996. Scand J Infect Dis 1998; 30(4): 351-3. 5. Alıcı O, Açıkgöz Z, Gamberzade S, Göçer S, Karahocagil MK. Antibiotic resistance rates of Shigella species isolated from stool cultures in the years 1999-2003. Mikrobiyol Bul 2006; 40(1-2): 9-14. 6. Erdem B. Enterobacteriaceae, pp: 471-515. In: Mutlu G, İmir T, Cengiz AT, Ustaçelebi Ş, Tümbay E, Mete Ö (ed), Temel ve Klinik Mikrobiyoloji. 1999, Güneş Kitabevi, Ankara. 7. Pullukçu H, Aydemir Ş, Sipahi OR, Yamazhan T, Tünger A. 1999-2006 yılları arasında dışkı kültürlerinden izole edilen 439 Shigella kökeninin tür dağılımı ve antibakteriyel direnç durumları. ANKEM 2007; 21(3): 137-41. 8. Goldberg MB. Shigellosis, pp: 2246-8. In: Goldman L, Ausiello D (eds), Cecil Medicine. 2008, Saunders Elsevier, Philadelphia. 9. Pfaller MA. Molecular approaches to diagnosing and managing infectious diseases: practicality and costs. Emerg Infect Dis 2001; 7(2): 312-8. 10. Arbeit RD. Laboratory procedures for the epidemiologic analysis of microorganims, pp: 116-39. In: Murray PR, Baron EJ, Pfaller MA, Tenover FC, Yolken RH (eds), Manual of Clinical Microbiology. 2003, ASM Press, Washington, DC. 11. Van Belkum A, Tassios P, Dijkshoorn L, et al; European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID) Study Group on Epidemiological Markers (ESGEM). Guidelines for the validation and application of typing methods for use in bacterial epidemiology. Clin Microbiol Infect 2007; 13(3): 1-46. 12. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. 18th Informational Supplement. CLSI Document M1000-S18. 2008. CLSI, Wayne, PA. 13. Kado CI, Liu ST. Rapid procedure for detection and isolation of large and small plasmids. J Bacteriol 1981; 145(3): 1365-73. 14. Hendriksen RS, Kummerfeldt B (eds). Pulsed field gel electrophoresis for Salmonella and E.coli. In: Global Salm-Surv: A Global Salmonella Surveillance and Laboratory Support Project of the World Health Organization. 2007, 7th ed. WHO, Geneva. 15. Ribot EM, Fair MA, Gautom R, et al. Standardization of pulsed-field gel electrophoresis protocols for the subtyping of Escherichia coli O157:H7, Salmonella, and Shigella for PulseNet. Foodborne Pathog Dis 2006; 3(1): 59-67. 16. Hunter PR, Gaston MA. Numerical index of the discriminatory ability of typing systems: an application of Simpson's index of diversity. J Clin Microbiol 1988; 26(11): 2465-6. 17. Balaban N, Mumcuoğlu İI, Ulusoy A, Hayırlıoğlu N, Yetener V, Bodur H. Shigella türlerinin epidemiyolojisindeki ve antimikrobiyal duyarlılıklarındaki değişim. FLORA 2004; 9(3): 200-3. 18. Özmert EN, Göktürk B, Yurdakök K, Yalçın SS, Gür D. Shigella antibiotic resistance in Central Turkey: comparison of the years 1987-1994 and 1995-2002. J Pediatr Gastroenterol Nutr 2005; 40(3): 359-62. 19. Karacan C, Tavil B, Topal Y, Zorlu P, Tayman C. Evaluation of shigellosis in a Turkish childrens hospital. Pediatr Int 2007; 49(5): 589-92. 20. Vrints M, Mairiaux E, Van Meervenne E, Collard JM, Bertrand S. Surveillance of antibiotic susceptibility patterns among Shigella sonnei strains isolated in Belgium during the 18-year period 1990 to 2007. J Clin Microbiol 2009; 47(5): 1379-85. 21. Liu PY, Lau YJ, Hu BS, et al. Analysis of clonal relationships among isolates of Shigella sonnei by different molecular typing methods. J Clin Microbiol 1995; 33(7): 1779-83. 22. Brian MJ, Van R, Townsend I, Murray BE, Cleary TG, Pickering LK. Evaluation of the molecular epidemiology of an outbreak of multiply resistant Shigella sonnei in a day-care center by using pulsed-field gel electrophoresis and plazmid DNA analysis. J Clin Microbiol 1993; 31(8): 2152-6. 23. Lin CS, Wang TK, Tsai JL, et al. Relatedness of Shigella sonnei isolates from six outbreaks in Tao-Yuan area, Taiwan. J Microbiol Immunol Infect 1999; 32(4): 278-82. 24. Na-Ubol M, Samosornsuk S, Von Seidlein L, et al. Molecular characteristics of Shigella spp. isolated from patients with diarrhoea in a new industrialized area of Thailand. Epidemiol Infect 2006; 134(5): 997-1003. 25. Farshad S, Sheikhi R, Japoni A, Basiri E, Alborzi A. Characterization of Shigella strains in Iran by plasmid profile analysis and PCR amplification of ipa genes. J Clin Microbiol 2006; 44(8): 2879-83. 26. Üstün C, Arslantürk A, Karademir A. The antimicrobial susceptibility test among clinical isolates of Shigella sonnei in Ankara, Summer 2001. Clin Microbiol Infect 2002; 8 (S1): 125. 27. T.C. Sağlık Bakanlığı, Refik Saydam Hıfzıssıhha Merkezi Başkanlığı ve Temel Sağlık Hizmetleri Genel Müdürlüğü. İnfeksiyöz Ajan Sürveyansı: Enterik Patojenler Laboratuvarı 2001 Yılı Gaita Kültürü Sonuçları. Aylık Epidemiyoloji Raporu 2002; 1(3): 20. 28. Talukder KA, Islam Z, Dutta DK, et al. Antibiotic resistance and genetic diversity of Shigella sonnei isolated from patients with diarrhoea between 1999 and 2003 in Bangladesh. J Med Microbiol 2006; 55(9): 1257- 63. 29. Navia MM, Capitano L, Ruiz J, et al. Typing and characterization of mechanisms of resistance of Shigella spp. isolated from feces of children under 5 years of age from Ifakara, Tanzania. J Clin Microbiol 1999; 37(10): 3113-7.