Investigation of panton-valentine leukocidin gene, Sccmec gene cassette types and genotypes of methicillin-resistant Staphylococcus Aureus strains isolated from outpatients

Ayaktan sağlık hizmeti alan hastalardan izole edilen metisiline dirençli Staphylococcus Aureus izolatlarında panton-valentin lökosidin geni ve Sccmec gen kaseti tiplerinin araştırılması ve izolatların genotiplendirilmesi

Caner B. BARAN,DERYA MUTLU,Betil Ö. BAYSAN,Filiz GÜNSEREN,Ayla ERGANI,MERAL DİLARA ÖĞÜNÇ,Dilek ÇOLAK

Abstract

The identification of community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is becoming a hard task since colonization with MRSA is lasting for years and the number of the health care facilities other than hospitals is continuously increasing. In this study we aimed to investigate the genetic properties and health-care association of MRSA strains isolated from skin and soft tissue infections of outpatients admitted to Akdeniz University Hospital. Thirty strains were phenotypically identified as MRSA and after assessing the risk factors, 28 (93.3%) of them were classified as health-care associated (HCA) and 2 (6.7%) of them as community-acquired (CA). All of the isolates were positive for nuc and mecA genes by polymerase chain reaction. Antimicrobial resistance rates of HCA-MRSA and CA-MRSA isolates were found as follows, respectively; 89.3% and 0% for rifampin, 89.3% and 50% for ciprofloxacin, 89.3% and 0% for gentamicin, 50% and 50% for erythromycin, 28.6% and 0% for clindamycin, whereas all of the isolates were susceptible to vancomycin, linezolid and trimethoprim-sulfamethoxazole. SCCmec type III was detected in 24 (85.7%) of HCA-MRSA strains. SCCmec type IV was detected in 1 (3.6%) of HCA-MRSA and in 2 (100%) of CA-MRSA strains. Panton-Valentin leucocidin (PVL) gene positivity was detected in only CA-MRSA isolates (2/2; 100%). MRSA isolates were grouped into 17 different genotypes (from A to R) of which pulsotype A was predominant among HCA isolates and CA-MRSA isolates were found to be clonally related with each other. This is the first study which investigated the genetic properties of MRSA strains in Antalya (a province located at Mediterranean Region, Turkey). In this study HCA risk factors were investigated and CA-MRSA rate was only 6.7% among all MRSA strains isolated from outpatients. As a result of detailed investigation of HCA risk factors, it was possible to detect the exact rate of CA-MRSA among outpatients. Thus it is of clinical and epidemiological importance to know the origin of MRSA isolates since this will affect the empirical treatment choice. Genetic studies supplied by appropriate demographic data will help to clarify the evolution and epidemiology of MRSA in the community and in the hospital setting.

Özet

Metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) kolonizasyonunun uzun yıllar sürebilmesi ve hastaneler dışındaki sağlık merkezlerinin sayılarının giderek artması, toplumdan izole edilen MRSA kökeninin belirlenmesini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmanın amacı, Akdeniz Üniversitesi Hastanesinde ayaktan sağlık hizmeti alan hastalardaki deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarından izole edilen MRSA suşlarının genetik özellikleri ve sağlık bakımı ile ilişkilerinin araştırılmasıdır. Akdeniz Üniversitesi Hastanesi polikliniklerinde ayaktan sağlık hizmeti alan hastalardaki deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarından izole edilen ve fenotipik olarak MRSA olarak tanımlanan 30 izolat çalışmaya alınmış ve risk faktörleri dikkate alınarak 28 (%93.3)’i sağlık bakımı ile ilişkili (SBİ), 2 (%6.7)’si toplum kaynaklı (TK) olarak sınıflandırılmıştır. Polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle izolatların tümünde nuc ve mecA genleri pozitif olarak saptanmıştır. SBİ- MRSA ve TK-MRSA izolatlarında sırasıyla; rifampine %89.3 ve %0, siprofloksasine %89.3 ve %50, gentamisine %89.3 ve %0, eritromisine %50 ve %50 ve klindamisine %28.6 ve %0 oranlarında direnç saptanırken, izolatların hiçbirinde vankomisin, linezolid ve trimetoprim/sülfametoksazole direnç saptanmamıştır. SBİ-MRSA izolatlarının 24 (%85.7)’ünde SCCmec tip III, 1 (%3.6)’inde SCCmec tip IV, TK-MRSA izolatlarının tümünde (%100) SCCmec tip IV saptanmış, 3 (%10.7) SBİ-MRSA izolatı, kullanılan yöntemle tiplendirilememiştir. Panton-Valentin lökosidin (PVL) geni yalnızca TK-MRSA olarak tanımlanan 2 (%100) izolatta pozitif olarak saptanmıştır. “Pulsed field” jel elektroforezi (PFGE) analizinde 17 farklı genotip (A-R) belirlenmiş; SBİ-MRSA izolatları arasında A pulsotipi baskınken, TK-MRSA izolatları birbiriyle klonal ilişkili bulunmuştur. Bu çalışma, Antalya’da MRSA izolatlarının genetik özelliklerinin araştırıldığı ilk çalışma olup, SBİ risk faktörleri ayrıntılı olarak araştırılmış ve polikliniklerde ayaktan sağlık hizmeti alan hastalardan izole edilen MRSA suşlarının yalnızca %6.7’sinin TK olduğu anlaşılmıştır. Böylece izolatlara ait genetik özelliklerin, olduğu gibi bildirilmesi sağlanmıştır (eğer risk faktörleri araştırılmasaydı bakterilerin tümü TK olarak bildirilecekti). MRSA izolatlarının kökeninin bilinmesi, seçilecek ampirik tedavi için önemlidir. Sonuç olarak, doğru tanımlamalarla birlikte yapılacak genetik araştırmalar, MRSA epidemiyolojisinin ve evriminin anlaşılmasını sağlayacaktır.