Hastane kökenli gram-negatif bakterilerde PER-1 enziminin moleküler epidemiyolojisi

Abstract

Amaç: Yaklaşık beş yıllık bir dönemde Dokuz Eylül Üniversitesi Hastanesinde izole edilenseftazidime dirençli Gram-negatif bakterilerde, blaPER-1'in görülme sıklığını ortaya koymak vebu genin genetik yerleşimini araştırmak hedeflenmiştir.Yöntem: 1998-2003 yılları arasında izole edilen 289 adet seftazidime dirençli Gram-negatifbakteride blaPER-1 varlığı PZT ile araştırıldı. PER-1 üreten bakterilerin klonal yakınlıkları ERIC-PZT yöntemiyle belirlendi. blaPER-1'in genetik yerleşimini anlamak için, konjugasyon,plazmitten kurtarma deneyi ve integron-PZT gerçekleştirildi. Her ERIC-PZT paternine ait örneksuşlarda, blaPER-1 ve sınıf-1 integronların korunmuş bölgelerine özgü primerler kombine edilerekgerçekleştirilen PZT ile blaPER-1 geninin integronla ilişkisi araştırıldı. Elde edilen PZTürünlerinin, doğrudan iki yönlü olarak DNA dizi analizi yapıldı.Bulgular ve Sonuç: ncelenen suşlarda PER-1 üretim oranları, 98-2000 dönemi, 2001, 2002 ve2003 yılları için sırasıyla, % 32.3, % 33.9, %14.9 ve %37.9 olarak saptandı. P. aeruginosasuşlarının % 46.2'sinde ve A. baumannii suşlarının % 35.9'unda blaPER-1 varlığı belirlenirken birA. faecalis izolatında da blaPER-1 saptandı. ERIC-PZT sonuçları, P. aeruginosa (X ve Y) ve A.baumannii (A ve B) izolatları arasında belirlenen iki ana klonun, saptanan yüksek prevalanstansorumlu olduğunu ortaya koydu. Farklı ERIC-PZT paternlerini temsil eden suşlardagerçekleştirilen konjugasyon ve plazmitten kurtarma deneyleri, blaPER-1'in kromozomal kaynaklıolduğuna işaret ediyordu. Bir P.aeruginosa izolatında, sınıf-1 integron ve blaPER-1'e özgüprimerlerin kombinasyonu ile gerçekleştirilen PZT sonucunda ürün elde edilmesi ve sonrasındayapılan doğrulama çalışmaları, bu izolatta blaPER-1 geninin bir sınıf-1 integronla ilişkili olduğunugösterdi. Hastanemizde izole edilen seftazidim-dirençli P. aeruginosa ve A. baumannii suşlarındaPER-1 enziminin yaygın olduğu, bu enzimi üreten birçok suşun ?klonal ilişkili? oluşununhorizontal yayılıma işaret ettiği, blaPER-1'in ilk defa sınıf-1 integronlarla ilişkili olduğunungösterilmesinin, bu genin yayılımını hızlandırabileceği sonucuna varıldı.Anahtar kelimeler: Gram-negatif, PER-1, epidemiyoloji, sınıf-1 integron

Objectives: To investigate the prevalence of PER-1 beta-lactamase over a five-year periodamong ceftazidime resistant Gram-negative bacteria isolated at Dokuz Eylul UniversityHospital and to analyse the genetic location of blaPER-1Methods: blaPER-1 presence was sought by PCR in 289 ceftazidime resistant Gram-negativebacteria isolated between 1998 and 2003. Clonal relationship of PER-1 producers wasdetermined by ERIC-PCR. Genetic location of blaPER-1 was investigated by conjugation,plasmid-curing experiments and integron-PCR. Integron-location of blaPER-1 was analysedby PCR combining primers specific for conserved region of class-1 integrons and blaPER-1,in representatives of each ERIC-PCR pattern. Direct sequencing of PCR-products wasperformed on both strands.Results and Conclusion: PER-1 production rates were 32.3 %, 33.9 %, 14.9 % and 37.9 %in 98-2000 period, 2001, 2002 and 2003, respectively. blaPER-1 was detected 46.2 % and35.9 % of ceftazidime resistant P. aeruginosa and A. baumannii isolates, respectively. An A.faecalis strain was also found to possess. blaPER-1. ERIC-PCR results revealed disseminationof two endemic clones for both P. aeruginosa (X and Y) and A. baumannii (A and B) wasresponsible for the high prevalence. Results of the conjugation tests and plasmid curingexperiments suggested that blaPER-1 was located on the chromosome in the representativestrains. PCR product obtained by combining class-1 integron and blaPER-1 specific primersin an P. aeruginosa isolate and confirmatory tests, indicated that blaPER-1 was integronassociated. We concluded that; the prevalence of PER-1-production among ceftazidime-resistant P. aeruginosa and A. baumannii isolates is high in our hospital and PER-1 producersare being transmitted horizontally as most of the isolates are clonally related. It is also shownthat, blaPER-1 was associated with class-1 integron in a clinical isolate for the first time, andthis could facilitate dissemination of blaPER-1 among bacteria.