Producing Extended Spectrum Beta Lactamase (GSBL) Escherichiae Coli and Klebsiella Pneumoiae Strains Formed Molecular Methods Determination of Antibiotic Resistance Genes

Abstract

Tüm dünyada GSBL üreten Enterobacteriaceae ailesi giderek önemli bir halk sağlığı sorunu olmaya başlamıştır. Enterobacteriaceae ailesinde antibiyotiklere dirençten en sık sorumlu olan mekanizmalar ß-laktamaz direnç genleridir. TEM ve SHV tipi GSBL?ler ilk olarak tanımlandıktan daha sonraları CTX-M, VEB, GES, PER, TLA, OXA genleri gösterilmiştir. Çalışmamızda bölgemizden izole edilen suşların ß-laktamaz genlerinin sıklığının araştırılması amaçlamıştır. Ocak 2008?Ekim 2012 tarihleri arasında gönderilen çeşitli klinik örneklerden izole edilmiş ve GSBL üreten toplam 100 Escherichia coli (E. coli) ve 100 Klebsiella pneumoiae (K. pneumoiae) suşu çalışmaya alındı. Suşların identifikasyonu konvensiyonel yöntemler ve Phonex otomatize yöntemlerle yapıldı. İzole edilen suşların CTX-M, TEM, SHV, VEB, GES, PER, TLA ve OXA ß-laktamaz direnç genleri moleküler yöntemlerle incelendi. PCR yöntemiyle GSBL geni araştırılan K. pneumoniae suşlarının beta laktamaz gen oranları CTX-M % 99, SHV % 91, TEM % 71, OXA-10 grup % 10 ve OXA-2 grup % 5 oranında bulundu. E. coli suşlarında CTX-M % 92, TEM % 70, SHV % 21 ve OXA-2 grup % 3 oranında bulundu. E. coli suşlarında GSBL direnç geni saptanan 98 suşta yalnız CTX-M % 25.5 (25/98), sadece TEM pozitif % 2 (2/98) ve sadece SHV pozitif % 2 (2/98) olarak bulunmuştur. K. pneumoniae suşlarında GSBL direnç geni saptanan 100 suşta yalnız CTX-M % 3 (3/100) oranında bulunmuştur. Diğer direnç genlerinin tek başına bulundukları suş yoktur. Çalışmamızda taradığımız diğer GES, VEB ve PER ß-laktamaz genleri hiçbir suşta saptanamamıştır. Sonuç olarak; Bu çalışma bölgemizde yapılan ilk çalışma olması ve yaygın olarak bulunan ß-laktamaz direnç genlerinin saptanması açısından önem taşımaktadır. GSBL?nin tanımlanarak tedavinin yönlendirilmesi klinisyen ve hastalara büyük yararlar sağlayacağı açıktır. Çalışmamızda GSBL üreten suşlarda CTX-M ß-laktamaz direnç geni yüksek oranda bulunmuştur. Şuşlar arasında ilişkinin ve direnç genlerinin aktarımının incelenmesi için PFGE ve plasmid analizi gibi daha ileri çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır.

Extended spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae has become an important public health problem all over the world. Most common mechanisms of antibioticsll resistance in Enterobacteriaceae are, ß-lactamase rezistance genes encoding production of ß-lactamase enzymes. While TEM and SHV were the first defined types of ESBL, the genes of CTX-M, VEB, GES, PER, TLA, OXA were also demonstrated. In our study we aimed to evaluate the prevalance of ß-lactamase resistance genes in Enterobacteriaceae isolates which were referred by our local laboratories. A total of 100 ESBL-producing Escherichia coli (E. coli) and 100 ESBL-producing Klebsiella pneumoiae (K. pneumoiae) strains which were isolated from various clinical specimens between January 2008-October 2012 were included in the study. The isolated strains were identified by using both conventional methods and fully automated Phoenix system. CTX-M, TEM, SHV, VEB, GES, PER, TLA and OXA ß-lactamase resistance genes of isolated strains were analysed by molecular methods. ß-lactamase resistance gene prevalance of the K. pneumoniae strains which were were screened for the presence ESBL-encoding genes by PCR, were 99 % for CTX-M, 91 % for SHV,71 % for TEM, 10 % for OXA-10 group and 5 % for OXA-2 group. The prevalance of CTX-M was 92 %, TEM was 70 %, SHV was 21 % ve OXA-2 group was 3% in E. coli strains. CTX-M alone was found to be pozitive in 25 of the 98 (25,5 %) ESBL resistance genes detected E. coli strains, TEM alone was found to be pozitive in 2 of 98(2 %) and SHV alone was found to be pozitive in 2 of 98 (2 %). CTX-M alone was found to be pozitive in 3 of 100 (3 %)ESBL detected K. pneumoniae strains. No any other resistance genes alone were found to be positive in these strains. The other ß-lactamase genes such as GES, VEB and PER which we investigated, were not detected in the strains. Conclusion: This study is important because it is the first study about resistance genes in our region and it provides useful data about the prevalance of ß-lactamase resistance genes which becomes a common public problem. The detection of ESBL, is essential for the management of the infection and gets severe benefits to the patient. In the study we found a high prevalance of the CTX-M ß-lactamase resistance gene in ESBL-producing strains. For the evaluation of connection of strains and the transmission of resistance genes, further studies such as PFGE and analys of plasmid are required.