Investigation of macrolide-lincosamide-streptogramin B (MLSB) and telithromycin resistance in clinical strains of staphylococci

Stafilokok klinik izolatlarında makrolid-linkozamid-streptogramin B (MLSB) ve telitromisin direncinin araştırılması

Abstract

The aim of this study was to determine the prevalence of macrolidlincosamidstreptogramin B (MLSB) resistance and also to search for telithromycin resistance in staphylococcus strains isolated at Hacettepe University Hospital, Ankara, Turkey. A total of 381 Staphylococcus aureus isolates and 94 coagulase-negative staphylococci (CNS) were tested by disc approximation method. Methicillin resistance of these isolates was searched by disc diffusion test using 30 µg cefoxitin discs. Distribution of erm genes was detected by PCR method. Of 381 isolates 112 (29.4%) S.aureus and 58 (61.7%) CNS were found to be resistant to erythromycin. Among these, the inducible MLSB (iMLSB) resistance was the most prevalent pattern, being 56.2% and 41.4% among S.aureus and CNS isolates, respectively. The frequency of constitutive MLSB resistance (cMLSB) was 40.2% for S.aureus and 34.5% for CNS. Macrolide-streptogramin B (MSB) resistance pattern was detected only in CNS isolates (24.1%). In 4 (3.6%) of S.aureus isolates mixed pattern demonstrating both inducible and constitutive patterns was detected. None of the isolates susceptible to erythromycin showed resistance to telithromycin. As a remarkable finding of this study D-shaped inhibition zones around the telithromycin discs was observed in all of the isolates with iMLSB and macrolide-streptogramin B (MSB) resistance phenotypes. The isolates showing cMLSB pattern were also resistant to telithromycin (no zone of inhibition around the telithromycin discs). A total of 170 erythromycin resistant staphylococcal isolates were tested for the presence of erm and msrA genes. Among the S.aureus isolates with iMLSB and cMLSB phenoypes, the most common findings were the detection of ermA (44/63) and ermA + ermC (35/45) genes, respectively. All of the four isolates with mixed phenotype harboured ermA gene. With respect to CNS isolates, the most frequently detected gene was ermC (37/58); whereas iMLSB and cMLSB resistant CNS isolates had ermC (11/24) and ermA + ermC (10/20) as the most prevalent resistance genes, respectively. msrA gene was detected in 11 of 14 CNS isolates with MSB resistance. Two of these were also carrying ermA while 3 isolates harboured ermC along with msrA gene. The results of this study showed that inducible MLSB resistance was the most prevalent phenotype among the clinical staphylococcal isolates in our hospital. All of these isolates also demonstrated inducible resistance pattern against telithromycin, a new antibiotic suggested particularly for the treatment of infections with iMLSB resistant bacteria. The telithromycin resistance patterns need to be tested in other centers and the impact of this issue on the clinical use of telithromycin should be investigated.

Özet

Bu çalışmada, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Erişkin Hastanesinde, klinik örneklerden izole edilen stafilokoklarda makrolidlinkozamidstreptogramin B (MLSB) direnç prevalansının belirlenmesi ve bu izolatlarda telitromisin direncinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya 381 Staphylococcus aureus ve 94 koagülaz-negatif stafilokok (KNS) izolatı dahil edilmiş ve izolatlarda MLSB ve telitromisin direncinin araştırılmasında disk yaklaştırma yöntemi kullanılmıştır. Bu izolatlarda ayrıca sefoksitin diski (30 µg) kullanılarak disk difüzyon yöntemi ile metisilin direnci de belirlenmiştir. Genotipik olarak direnç genlerinin varlığının araştırılması polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile yapılmıştır. Çalışılan S.aureus izolatlarının 112 (%29.4)’si ve KNS izolatlarının 58 (%61.7)’i eritromisine dirençli bulunmuştur. Eritromisine dirençli izolatlar içinde en yaygın direnç paterni olarak indüklenebilir MLSB (iMLSB) direnci saptanmıştır. iMLSB direnci eritromisine dirençli S.aureus izolatlarında %56.2, KNS izolatlarında ise %41.4 olarak belirlenmiştir. Yapısal (konstitüsyonel) MLSB direnci (cMLSB) ise S.aureus izolatlarında %40.2, KNS’lerde %34.5 oranlarında gözlenmiştir. Makrolid-streptogramin B (MSB) direnç paterni yalnızca KNS’lerde %24.1 oranında saptanmıştır. Çalışmamızda, S.aureus izolatlarının 4 (%3.6)’ünde hem indüklenebilir hem de yapısal direncin bir arada görülmesi (karışık fenotip) dikkat çekici bulunmuştur. Eritromisine duyarlı stafilokok izolatlarının tümü telitromisine de duyarlıdır. iMLSB ve MSB direnç paterni gözlenen tüm izolatlarda telitromisin diskinin çevresinde D-şeklinde inhibisyon zonu gözlenmesi, bu çalışmanın bir diğer dikkat çekici bulgusu olmuştur. Yapısal MLSB direnç fenotipi gösteren izolatların hepsi telitromisine de dirençli bulunmuştur (disk etrafında inhibisyon zonu oluşmamıştır). Eritromisine dirençli toplam 170 stafilokok izolatı erm ve msrA gen varlığı açısından araştırıldığında; iMLSB fenotipi gösteren S.aureus izolatlarında en sık ermA geni saptanmış (44/63), cMLSB dirençli izolatlarda ermA ve ermC genlerinin bir arada bulunması (35/45) en sık rastlanan bulgu olmuştur. Karışık fenotip gösteren dört S.aureus izolatının hepsinin ermA geni taşıdığı izlenmiştir. KNS izolatlarında ise toplamda en sık olarak ermC geni saptanmış (37/58); iMLSB ve cMLSB dirençli KNS izolatlarında sıklıkla belirlenen genler sırasıyla ermC (11/24) ve ermA + ermC gen birlikteliği (10/20) olmuştur. MSB fenotipi gösteren 14 KNS izolatının 11’inde msrA gen varlığı belirlenmiş; bunlardan da ikisine ermA, üçüne ermC genleri eşlik etmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, hastanemizde klinik örneklerden izole edilen stafilokoklarda MLSB direncinin daha ziyade indüklenebilir direnç şeklinde görüldüğünü ve bu izolatlarda, yeni ve özellikle indüklenebilir MLSB dirençli bakteriyel enfeksiyonların tedavisi için önerilen bir antibiyotik olan telitromisinin, indüklenebilir dirence benzer direnç fenotipi gösterdiğini ortaya koymaktadır. Diğer merkezlerde de telitromisin direnç paternlerinin belirlenmesi ve bu bulgunun klinik öneminin araştırılması yararlı olacaktır.