Hastane kökenli Stenotrophomonas maltophilia suşlarında prognozla ilişkili genetik karakterlerin irdelenmesi

Abstract

Stenotrophomonas maltophilia doğada yaygın olarak bulunmakla birlikte insanlar için önemi gittikçe artan fırsatçı bir patojendir. Bu çalışmada 17 insan ve 14 hayvan kökenli çok ilaca dirençli S. maltophilia suşunda sülfonomid ve kinolonlara direnç, biyofilm ve virulans genleri araştırılmıştır. Mikrodilüsyon yöntemiyle yapılan antibiyotik duyarlılık testinde tüm suşların sülfonamide duyarlı, aminoglikozidlere, pensilin türevlerine, sefalosporinlere, karbapenemlere, tetrasikline, monobaktamlara dirençli olduğu saptanmıştır. Suşlarda %9,7 levofloksasin, %54,8 tikarsilin-klavulonik asit, %77,4 seftazidim direnci belirlenmiştir. Kinolon direnciyle ilişkili olan qnr1-2 geni suşların tümünde, qnr3-4 geni ise %80,6'sında, sülfonamid direnciyle ilişkili olan sul1 geni ise suşların %12,9'unda, sul2 geni ise %9,7'sinde bulunmuştur. Biyofilm ile ilişkili xanB geni suşların %25,8'inde saptanmış olup, biyofilm plak deneyinde insan suşlarının optik dansiteleri hayvan suşlarından daha yüksek tespit edilmiştir. Virulansla ilişkili genlerden smf-1 suşların %87,1'inde, stmpr1 %61,3'ünde, orf9 ise %25,8'inde saptanmıştır. Yoğun bakım ünitelerinden izole edilen dört suşun ikisinde DNA dizi analizi ile aminoasit değişikliğine neden olan mutasyon belirlenmiştir. Fenotipik olarak duyarlı olan suşların, bu özelliklerinin genotipe tam olarak yansımadığı gözlenmiş, hastalık patogenezinde bakteriye bağlı birçok faktörün birarada rol alması nedeniyle fenotipik ve genotipik özelliklerin birlikte değerlendirilmesinin tedavi başarısı için önemli olduğu kanısına varılmıştır.

Stenotrophomonas maltophilia which is widely distributed in natural environments increasingly becomes an important opportunistic agent in humans. The present study investigated sulfonamide and quinolone resistance, biofilm production, and virulence genes in multi-drug resistant S. maltophilia strains isolated from 17 human and 14 animals. Antibiotic susceptibility testing using microdilution method showed that all strains were susceptible to sulfonamide and resistant to aminoglycosides, penicillin derivatives, cephalosporins, carbapenem, tetracycline, and monobactam antibiotics. The rate of resistance to levofloxacin, ticarcillin-clavulanic acid, and ceftazidime was 9.7%, 54.8%, and 77.4%, respectively. The qnr1-2 gene responsible for quinolone resistance was positive in all strains, qnr3-4 was positive in 80.6% of the strains, sul1 gene responsible for sulfonamide resistance was positive in 12.9% of the strains, and sul2 was positive in 9.7% of the strains. Of the strains, 25.8% were found to be positive for the xanB gene associated with the biofilm production, and optic density in the biofilm plaque test was higher in human strains compared to the animal strains. Among genes responsible for virulence, smf-1 was positive in 87.1% of the strains, stmpr1 was positive in 61.3% of the strains, and orf9 was positive in 25.8% of the strains. In the DNA sequence analysis, two out of four strains isolated from the intensive care units tested positive for a mutation responsible for amino acid substation. We observed that the phenotype of sensitive strains was not reflected directly to the genotype of the strains, and, therefore, we concluded that both phenotypic and genotypic characteristics should be taken into consideration for treatment success considering that multiple factors relevant to the bacteria play a common role in the disease pathogenesis.