Kan ve kateter kültürü örneklerinden izole edilen corynebacterium afermentans ve corynebacterium mucifaciens bakterilerinin tanımlanmasında konvansiyonel yöntemler, otomatize sistemler ve DNA dizi analizi yöntemlerinin karşılaştırılması

Abstract

Corynebacterium, korineform bakteriler içinde en fazla türe sahip olan cinstir ve elliden fazla türünün hastalık yapma potansiyeli olduğu düşünülmektedir. Cilt ve muköz membranlarda normal flora elemanı olarak bulunan bu Gram pozitif basiller insanlarda bakteriyemi, endokardit ve pnömoni gibi çeşitli enfeksiyonlarda etken olarak bildirilmişlerdir. Corynebacterium türlerinde gelişmekte olan antibiyotik direnci, korineform bakterilerin tür düzeyinde tanımlanmasını ve antimikrobiyal direnç paternlerinin izlenmesini gerekli kılmıştır. Bu çalışma ile kan ve kateter kültürlerinde üreyen korineform bakterilerin farklı yöntemlerle tanımlanması ve antibiyotik duyarlılık testlerinin çalışılması amaçlanmıştır.Ağustos 2015 – Ocak 2017 tarihleri arasında, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Klinik Mikrobiyoloji Laboratuvarına çeşitli servislerinden gönderilmiş kan ve kateter kültürü örnekleri incelenmiştir. Turicella otitidis veya Corynebacterium mucifaciens olarak tanımlanan 46 izolat çalışmaya dâhil edilmiştir. Üreme saptanan kan ve kateter kültürü örnekleri MALDI-TOF MS (Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time Of flight Mass Spectrometry, bioMérieux, Fransa) ve VITEK 2 Compact (bioMérieux, Fransa) otomatize sistemleriyle çalışılmıştır. İzolatlara ek olarak katalaz, DNaz ve CAMP testleri yapılmış, ayrıca tüm izolatlar 16S rRNA gen dizi analizi yöntemiyle tanımlanmıştır. Çalışma kapsamındaki izolatların antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesi amacıyla CLSI önerileri doğrultusunda gradyan şerit yöntemi (E-test, bioMérieux, Fransa) kullanılmıştır.Çalışma kapsamındaki 46 izolattan biri MALDI-TOF MS ile C. mucifaciens olarak tanımlanmış ancak 45 izolat bu sistemle tanımlanamamıştır. MALDI-TOF MS ile C. mucifaciens olarak tanımlanan izolat VITEK 2 Compact otomatize sistemiyle tanımlanamamış, MALDI-TOF MS ile tanımlanamayan 45 izolat ise VITEK 2 Compact ile T. otitidis olarak tanımlanmıştır. MALDI-TOF MS tanımlama sonucu C. mucifaciens olan izolat, dizi analizi sonucunda C. mucifaciens olarak adlandırılmıştır. VITEK 2 Compact sistemle T. otitidis olarak tanımlanmış 45 izolat ise 16S rRNA gen dizi analizi sonucunda C. mucifaciens/C. afermentans spp. olarak tanımlanmıştır. Bu iki bakterinin DNA dizi analizi sonuçları %98.5 oranında benzerlik gösterdiğinden ayrım sağlamak için konvansiyonel testler yapılmıştır. Sonuç olarak 45 izolatın tamamı C. afermentans subsp. afermentans olarak tanımlanmıştır.Antibiyotik duyarlılık test sonuçlarına göre C. mucifaciens olarak tanımlanan izolatın penisilin, vankomisin, daptomisin ve trimetoprim/sulfometoksazol (TMP-SMX) antibiyotiklerine duyarlı olduğu, eritromisin ve klindamisin antibiyotiklerine ise dirençli olduğu belirlenmiştir. C. afermentans subsp. afermentans olarak tanımlanan 45 izolatın ise tamamı penisilin, eritromisin ve klindamisine dirençli, vankomisin ve daptomisine ise duyarlı bulunmuş; TMP-SMX duyarlılığı ise izolatlar arasında değişkenlik göstermiştir. Tez çalışmamızda difteroid basil enfeksiyonlarına bağlı mortalite ve morbiditenin engellenmesi amacıyla çeşitli tanımlama yöntemlerinin karşılaştırılması yapılmıştır. Günümüzde hızlı tanı amacıyla mikrobiyoloji laboratuvarlarında otomatize sistemlerin kullanımı oldukça yaygınlaşmış ve pek çok merkezde konvansiyonel yöntemlerin yerini almıştır. Ancak çalışmamızda da görüldüğü üzere hızlı ve doğru tanımlama için otomatize sistemlerle konvansiyonel yöntemlerin birlikte kullanılması gereklidir. Ayrıca izole edilen bakterilerin antibiyotik duyarlılık profilleri çalışılarak türlere özgü antibiyotik duyarlılık profillerine katkıda bulunulmaya çalışılmıştır.

Corynebacterium, has the most type of species among coryneform bacteria and it is believed that more than fifty species has a potential to cause disease. These Gram positive bacilli, which are normal flora elements in skin and mucous membranes, have been reported as causative agents in various infections such as bacteriemia, endocarditis and pneumonia in humans. Furthermore the developing antibiotic resistance in Corynebacterium spp. has been required coryneform bacteria to be defined to the species level and to monitor the antimicrobial resistance patterns. In this study, it was aimed to identify coryneform bacteria isolated from blood cultures with different methods and investigate antibiotic susceptibility tests. Between August 2015 - January 2017, blood and catheter culture samples sent to the Clinical Microbiology Laboratory of Hacettepe University Faculty of Medicine Hospital from various services were examined. 46 isolates identified as Turicella otitidis or Corynebacterium mucifaciens were included in the study. The growth detected blood and catheter culture samples were analysed in Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionisation and Time Of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF MS, bioMérieux, France) and VITEK 2 Compact (bioMérieux, France) automated systems. In addition to isolates, catalase, DNase and CAMP tests were performed, and all isolates were identified by 16S rRNA gene sequencing. The gradient strip method (E-test, bioMérieux, France) was used to determine the antibiotic susceptibilities of the isolates in the study in line with the CLSI recommendations.One isolate of 46 isolates was identified as C. mucifaciens with MALDI-TOF MS, but 45 isolates were not identified with this system. The isolate identified as C. mucifaciens with MALDI-TOF MS was not identified with the VITEK 2 Compact automated system and 45 isolates not identified by MALDI-TOF MS were identified as T. otitidis with VITEK 2 Compact. The isolate identified by MALDI-TOF MS as C. mucifaciens was identified as C. mucifaciens by sequence analysing. 45 isolates identified as T. otitidis by the VITEK 2 Compact system were identified as C. mucifaciens/C. afermentans spp. by sequence analyse. Since DNA sequencing results of these two bacteria showed 98.5% similarity, conventional tests were performed to differentiate. As a result, all 45 isolates were identified as C. afermentans subsp. afermentans.According to the results of antibiotic susceptibility tests, the isolate identified as C. mucifaciens were found to be sensitive to penicillin, vancomycin, daptomycin and trimethoprim/sulfamethoxazole (TMP-SMX) antibiotics, while resistant to erythromycin and clindamycin antibiotics. 45 isolates identified as C. afermentans subsp. afermentans were all resistant to penicillin, erythromycin and clindamycin, susceptible to vancomycin and daptomycin; sensitivity to TMP-SMX varied between isolates.In out thesis study various methods have been compared to prevent mortality and morbidity due to diphtheroid bacillary infections. Today, the use of automated systems in microbiology laboratories has become widespread for the purpose of rapid diagnosis and has been replaced by conventional methods in many centers. However, as seen in our study, it is necessary to use conventional methods together with automated systems for fast and accurate identification. In addition, antimicrobial susceptibility profiles of isolated bacteria have been studied to contribute to species specific antibiotic susceptibility profiles.