Dergiler / Mikrobiyoloji Bülteni / 2020 / Cilt: 54 - Sayı: 2

Klinik ve Çevresel Örneklerden Elde Edilen Aspergillus fumigatus İzolatlarında Azol Direncinin Fenotipik ve Genotipik Olarak Değerlendirilmesi

Sayfa
291–305
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Ayrıca ülkemizde bir bölgeden yüksek azol direnci bildirilmiş olması nedeniyle, farklı bölgelerdeazol direnç durumunun ve azol direnci oranı için aralığın belirlenmesi ve ülkemize özgü olabilecek dirençmutasyonlarının açığa çıkarılması amacıyla çok merkezli çalışmaların gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Aspergillus fumigatus bağışıklık sistemi baskılanmış konakta yüksek mortalite ile seyreden invaziv aspergillozun yanı sıra kronik pulmoner aspergillozu da içine alan farklı klinik tablolara neden olabilmektedir.Vorikonazol, aspergilloz tedavisinde ilk sırada tercih edilmesi önerilen antifungal ilaçtır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Vorikonazolün deiçinde yer aldığı azol grubu ilaçlar, cyp51A geni tarafından kodlanan 14-α demetilaz enzimini inhibe eder.Son yıllarda yapılan çalışmalarda dünyada farklı merkezlerde çevresel ve klinik A.fumigatus izolatlarında artan azol direnci dikkati çekmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Ayrıca ülkemizde bir bölgeden yüksek azol direnci bildirilmiş olması nedeniyle, farklı bölgelerdeazol direnç durumunun ve azol direnci oranı için aralığın belirlenmesi ve ülkemize özgü olabilecek dirençmutasyonlarının açığa çıkarılması amacıyla çok merkezli çalışmaların gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:2015 Verileri
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Aspergillus fumigatus bağışıklık sistemi baskılanmış konakta yüksek mortalite ile seyreden invaziv aspergillozun yanı sıra kronik pulmoner aspergillozu da içine alan farklı klinik tablolara neden olabilmektedir.Vorikonazol, aspergilloz tedavisinde ilk sırada tercih edilmesi önerilen antifungal ilaçtır. Vorikonazolün deiçinde yer aldığı azol grubu ilaçlar, cyp51A geni tarafından kodlanan 14-α demetilaz enzimini inhibe eder.Son yıllarda yapılan çalışmalarda dünyada farklı merkezlerde çevresel ve klinik A.fumigatus izolatlarında artan azol direnci dikkati çekmektedir. Direnç gelişiminde iki farklı mekanizma öne sürülmüştür. Bunlardanilki, klinikte uzun süreli azol kullanımına bağlı ortaya çıkan dirençtir. Bu yol ile gelişen azol direncindengenellikle cyp51A genindeki nokta mutasyonları sorumludur. İkinci mekanizma ise tarımda fungisit olarakazol kullanımına bağlı sekonder çevresel azol maruziyetidir. Uzun süreyle ve değişen konsantrasyonlarda azol bileşikleri ile temas, sporlanma sürecindeki A.fumigatus üzerinde seçici baskıya ve mutasyonlaraneden olmaktadır. Azol direnci kazanan suşların doğada bulunması nedeniyle, duyarlı kişilerin bu suşlarıçevreden alarak enfekte olmaları mümkün olabilmektedir. Genotipik olarak incelendiğinde çevresel dirençkazanan bu izolatlarda genellikle cyp51A geninde 98. kodondaki nokta mutasyonuna ek olarak promotor bölgede “tandem repeat” (TR34/L98H) saptanmıştır. Bu çalışmanın amacı, Hacettepe ÜniversitesiTıp Fakültesi Hastanesinde klinik örneklerden ve hastane çevresindeki peyzaj alanlarından izole edilenA.fumigatus izolatlarında azol direnç durumunun fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılmasıdır. Morfolojik özelliklerin incelenmesini takiben termotolerans testi ile A.fumigatus sensu stricto olarak tanımlananizolatlarda azol duyarlılık durumunun saptanması için agar tarama testi uygulanmış, azol içeren plaklarınherhangi birinde üreme olan izolatlarda “European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testingreferans mikrodilüsyon yöntemi ile minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) değerleri belirlenmiştir. Ayrıca seçili izolatlarda cyp51A geni dizisi incelenerek mutasyon analizi yapılmıştır. Çalışmaya klinik örneklerden 483, çevre örneklerinden 65 toprak A.fumigatus sensu stricto izolatı dahil edilmiştir. Klinik izolatlarınbirinci grubu 1997-2015 yıllarına ait 215 izolattan oluşmuş ve retrospektif olarak test edilmiştir. İkincigrup ise A.fumigatus kompleksi için rutin azol agar tarama testinin yapıldığı 2016-2018 yıllarına ait 268izolattan oluşmuştur. Tüm klinik izolatlar (n= 483) birlikte değerlendirildiğinde izolatlardan biri 2015 yılından önce, 10’u 2016-2018 yılları arasında olmak üzere 11 (%2.3)’i itrakonazole dirençli, 5 (%1)’i artmışmaruziyette duyarlı (Intermediate-I) A.fumigatus izolatı saptanmıştır. Azole dirençli izolatlarda incelenencyp51A geninde, Aspergillus izolatlarında azol direnci ile ilişkilendirilmiş mutasyonların hiçbiri saptanmamış ve bu dirençli izolatlarda, direnç ile ilişkisi henüz tam olarak aydınlatılamamış bazı polimorfizmler(Y46F, G89G, V172M, T248N, E255D, L358L, K427E, C454C, Y431D ve bir izolatta bu polimorfizme ekolarak Q141H) gösterilmiştir. Çalışmamızda A.fumigatus izolatlarında azol direnci düşük oranda (%2.3)saptanmıştır. Saptanan polimorfizmlerin azol direncine olası etkisinin gösterilmesi ve yüksek azol MİKdeğerleri ile ilişkili diğer mekanizmaların aydınlatılması için ileri çalışmalara gereksinim olduğu düşünülmüştür. Ayrıca ülkemizde bir bölgeden yüksek azol direnci bildirilmiş olması nedeniyle, farklı bölgelerdeazol direnç durumunun ve azol direnci oranı için aralığın belirlenmesi ve ülkemize özgü olabilecek dirençmutasyonlarının açığa çıkarılması amacıyla çok merkezli çalışmaların gerekli olduğu sonucuna varılmıştır.

Abstract

Aspergillus fumigatus can cause different clinical manifestations including chronic pulmonary infections, as well as invasive aspergillosis which is highly mortal in the immunocompromised host. Azole antifungal drugs, voriconazole in particular, are the first-line recommended therapeutic regimen. Azoles inhibit 14-α demethylase enzyme encoded by the cyp51A gene. In recent years, increased azole resistance is observed among environmental and clinical A.fumigatus isolates. Two different mechanisms have been proposed for the development of resistance. The first one is the triggering of resistance as a result of long-term clinical azole use. Point mutations in cyp51A gene are generally responsible for this type of azole resistance. The second mechanism is incidental environmental azole exposure due to the use of azoles as agricultural fungicides. Contact with azoles for extended periods and at varying concentrations causes selective pressure and mutations on sporulating A.fumigatus. Since the resistant strains may persist in nature, susceptible individuals may be infected by acquisition of these strains from the environment. When genotypically examined, the cyp51A gene of the resistant isolates of environmental origin specifically presents with a tandem repeat in the promoter region in addition to the point mutation in codon 98 (TR34/L98H). The aim of this study was to investigate azole resistance rates in A.fumigatus strains isolated from clinical specimens and landscaping areas around Hacettepe University Faculty of Medicine Hospital by phenotypical and genotypical methods. Agar screening test was used as the initial test to detect azole resistance in isolates identified as A.fumigatus sensu stricto according to thermotolerance test results. For all strains that grew on any of the azole containing plates in agar screening test, minimum inhibitory concentration (MIC) values were determined by “European Committee on Antimicrobial Susceptibilitiy Testing” reference microdilution method for the confirmation of the resistance. In addition, cyp51A gene sequence was investigated in selected isolates and mutation analysis was performed. A total of 483 clinical and 65 environmental A.fumigatus sensu stricto isolates were included in the study. The first group of clinical isolates consisted of 215 strains isolated in 1997-2015, revived from stock and tested. The second group consisted of 268 strains belonging to the time period of 2016-2018, during which routine azole agar screening tests were performed for A.fumigatus isolates. When all isolates (n= 483) were evaluated together, 11 isolates (1 before 2015 and 10 between 2016-2018), were found to be resistant to itraconazole (2.3%). None of the mutations previously reported to be associated with azole resistance in Aspergillus strains that were detected in cyp51A sequence analysis, However, polymorphisms which are not (yet) fully elucidated in relation to the resistance (Y46F, G89G, V172M, T248N, E255D, L358L, K427E, C454C, Y431D and Q141H in one strain) were shown to exist in resistant isolates. These results have shown that the rate of azole resistance among clinical A.fumigatus isolates was low (2.3%) in our center. Further studies are required to demonstrate the possible role of the detected polymorphisms on azole resistance and to clarify other mechanisms related with high azole MIC values. In addition, since high azole resistance has been reported from one region in our country, it has been concluded that multicenter studies are required to determine the azole resistance status and the range for the azole resistance ratio in different regions and to reveal resistance mutations that may be specific to our country.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

DOĞAN, Ö., GÜLMEZ, D., AKDAĞLI, S. A. (2020). Klinik ve Çevresel Örneklerden Elde Edilen Aspergillus fumigatus İzolatlarında Azol Direncinin Fenotipik ve Genotipik Olarak Değerlendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, Cilt: 54 - Sayı: 2, 291–305. https://ajindex.com/articles/341029

Kaynakça (14)

  1. Ruping MJ, Vehreschild JJ, Cornely OA. Patients at high risk of invasive fungal infections: when and how to treat. Drugs 2008; 68(14): 1941-62
  2. McCormick A, Loeffler J, Ebel F. Aspergillus fumigatus: contours of an opportunistic human pathogen. Cell Microbiol 2010; 12(11): 1535-43
  3. Kosmidis C, Denning DW. The clinical spectrum of pulmonary aspergillosis. Thorax 2015; 70(3): 270-7
  4. Sugui JA, Kwon-Chung KJ, Juvvadi PR, Latge JP, Steinbach WJ. Aspergillus fumigatus and related species. Cold Spring Harb Perspect Med 2014; 5(2): a019786
  5. Alcazar-Fuoli L, Mellado E, Alastruey-Izquierdo A, Cuenca-Estrella M, Rodriguez-Tudela JL. Aspergillus section Fumigati: antifungal susceptibility patterns and sequence-based identification. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52(4): 1244-51
  6. Lamoth F. Aspergillus fumigatus-related species in clinical practice. Front Microbiol 2016; 7: 683
  7. Mortensen KL, Mellado E, Lass-Flörl C, Rodriguez-Tudela JL, Johansen HK, Arendrup MC. Environmental study of azole-resistant Aspergillus fumigatus and other Aspergilli in Austria, Denmark, and Spain. Antimicrob Agents Chemother 2010; 54(11): 4545-9
  8. Ullmann AJ, Aguado JM, Arikan-Akdagli S, Denning DW, Groll AH, Lagrou K, et al. Diagnosis and management of Aspergillus diseases: executive summary of the 2017 ESCMID-ECMM-ERS guideline. Clin Microbiol Infect 2018; 24 (Suppl 1): e1-e38
  9. Patterson TF, Thompson GR 3rd, Denning DW, Fishman JA, Hadley S, Herbrecht R, et al. Practice guidelines for the diagnosis and management of aspergillosis: 2016 update by the Infectious Diseases Society of America. Clin Infect Dis 2016; 63(4): e1-e60
  10. Vermeulen E, Cooreman S, Maertens J, Jeurissen A, Lagrou K. Azole resistance in Aspergillus: an emerging problem? Acta Clinica Belgica 2012; 67(5): 322-7
  11. Denning DW, Venkateswarlu K, Oakley KL, Anderson MJ, Manning NJ, Stevens DA, et al. Itraconazole resistance in Aspergillus fumigatus. Antimicrob Agents Chemother 1997; 41(6): 1364-8
  12. Garcia-Rubio R, Cuenca-Estrella M, Mellado E. Triazole resistance in Aspergillus species: an emerging problem. Drugs 2017; 77(6): 599-613
  13. Snelders E, van der Lee HA, Kuijpers J, Rijs AJ, Varga J, Samson RA, et al. Emergence of azole resistance in Aspergillus fumigatus and spread of a single resistance mechanism. PloS Med 2008; 5(11): e219
  14. Verweij PE, Snelders E, Kema GH, Mellado E, Melchers WJ. Azole resistance in Aspergillus fumigatus: a sideeffect of environmental fungicide use? Lancet I