Hindistan, Pakistan veBritanya ‘da
ortaya çıkan ; Yeni antibiyotik direnç
mekanizmasının moleküler,biyolojik
ve epidemiyolojik çalışması
Mehmet ÖZTÜRK
3.
Giriş
• Gram negatifEnterobacteriaceae Familyasının New Delhi
metallo-β-lactamase 1 (NDM-1) ile carbapeneme karşı direnci
potansiyel büyük bir sağlık problemidir.
• Bu çalışmada Hindistan, Pakistan ve Britanya ‘daki çoklu
antibiyotik direncine sahip Enterobacteriaceae Familyasındaki
bakterilerde NDM-1 ‘in yaygınlığı incelenmiştir.
4.
• Klinikal veklinikal olmayan bacterilerin , bilinen
antibiyotiklere karşı direnci gittikçe artmaktadır.
• 10 yıl önce meticillin-resistant Staphylococcus aureus
ve vancomycin-resistant Enterococcus spp. gibi Gram
Pozitif Bakteriler halk sağlığı açısından endişe
oluşturuyordu.
5.
• Şimdi klinikmikrobiyologlar, Gram negatif bakterilerin halk
sağlığı açısından çok büyük bir risk oluşturduğunu kabul
ediyorlar.
• Bunun nedeni sadece Gram negatif bakterilerde direnç
artışının Gram pozitiflere göre daha hızlı olması değildir.
• Aynı zamanda Gram negatif bakterilere karşı daha az miktarda
yeni antibiyotik üretilmiştir. 10-20 yl içerisindeki ilaç üretim
programları yetersizdir.
6.
• Gram negatifbakterilerin direnç artışı; bakteriyal
populasyonlarda kolayca yayılabilen plazmidler aracılığıyla
arttığı anlaşılmıştır.
7.
Metod
• İdentifikasyon Phoenixautomated phenotypic identification
criteria (Becton Dickinson, Oxford, UK) yada API 20E strips
(bioMerieux, Basingstoke, UK) .
• Minimum inhibisyon konsantrasyonu (MIC) ; British Society for
Antimicrobial Chemotherapy (BSAC) agar dilution yada disc
diffusion yöntemi kullanılarak belirlenmiş.
• Carbapenem direncine microbroth dilisyonu yapılarak
incelenmiş.
8.
• MBL Etest(AB bioMerieux, Solna, Sweden) yapılarak metallo-
β-lactamase üretiminin olup olmadığı tarandı.
• blaNDM-1 geninin varlığına özel hedef primerleri kullanılarak
bakıldı.
• İzolatların , PCR ve sekans dizilimlerinde diğer β-lactamase
( CMY-4 , CTX-M) direnç genleride saptlanmıştır.
9.
• Antibiyotik direncinkonjugasyonal transferi laboratuar suşu
olan E. coli J53 ile seçici kullanmadan kanlı agarda yapldı.
• 18 saat sonra pleytlerdeki karışık kültür yıkanadı.
• Daha sonra sodium azide (100 mg/L) ve meropenem (2 mg/L)
içeren MacConkey agara ekildi.
• Transkonjugatlarda blaNDM-1 varlığı PCR analizi yapılarak
doğrulandı.
• Plazmid izolasyonu yapıldı ve Carattoli ve arkadaşlarının
tarifine uygun olarak replikasyon orjinlerine göre tiplendirildi.
10.
• Genomik DNAhazır agoroz bloklara alındı ve XbaI(Roche
Diagnostics, Mannheim, Germany) restiriksiyon enzimi ile
fragmetler ayrıldı.
• DNA pulsed-field jel elektroforezi (PFGE) , CHEF-DR III cihazı
(Bio-Rad, Hercules, CA, USA) kullanılarak fragmentlere
ayrılmış. Yürütme işlemi 20 saat boyunca, cm ye 6 wolt
gelicek şekilde ve 14 ͦ C yapılmıştır.
• İzolatların dendrogram ilişkileri BioNumerics software
kulanılarak hazırlandır.
11.
• Genomik DNA,S1 (Invitrogen,Abingdon, UK) restirksiyon
enzimi ile parçalanarak pulsed-field yapılmış.
• Jel hibridizasyonu blaNDM-1 probuna uygun P32 (Stratgene,
Amsterdam, Netherlands) random-primer methodu ile
yapılmış .
• Plazmid DNA’ sında hibridize olanlar , jelden kesilmiş,
saflaştırılmış ve Carattoli ve arkadaşlarının tarifine uygun
olarak tiplendirilmiştir.
12.
Sonuçlar
• Chennai ‘den 2009 boyunca 3521 Enterobacteriaceae
türünden carbapeneme dirençli 75 E coli, 60 Klebsiella spp ve
6 tane diğer Enterobacteriaceae türü izole edilmiştir.
• 141 carbapenem dirençli Enterobacteriaceae familyası
üyesinden 44 tanesinde (19 E coli, 14 K pneumoniae, 7
Enterobacter cloacae, 2 Proteus spp, 1 Citrobacter freundii,
and 1 tane Klebsiella oxytoca) NDM-1 saptlanmıştır.
• Aynı dönemde, Hayrana ‘ daki 198 örnekten 47 tanesi
carbapenem dirençli çıkmış. Bunların 26 taneside NDM-1
bulunmuş ve bunların hepsi Klebsiella pneumoniae olarak
saptlanmıştır.
13.
• Hayrana veChennai deki izolatlar birincil olarak üriner
sistem enfeksiyonu, akciğer enfeksiyonları ve kan
enfeksiyonlarından izole edilmiştir.
• Bu hastaların yaş aralığı 4-66 arasındadır, yaş ortalaması 36
olarak tespit edilmiş.
• UK dirençli izolatlar 2008 ile 2009 yılları arasında artış
göstermiş.
• İzolatlardaki NDM-1 enzimi ilk kez 2008 yılında tespit edilmiş
ve 2009 yılında artış göstermiştir.
• Enterobacteriaceae türlerinde 2009 yılında carbapenemase
üretilmeye başlamıştır.
16.
• 2008-2009 yıllarıarasında İngiltere çapında 25 laboratuardan
ve İskoçya ve Kuzey İrlanda ‘ dan gelen tek temsilci ile NDM-1
içeren 37 tane Enterobacteriaceae suşu toplanmıştır.
Bunların; 21 tanesi Klebsiella pneumoniae
7 tanesi E coli
5 tanesi Enterobacter spp
2 tanesi Citrobacter freundii
1 tanesi Morganella morganii
1 tanesi Providencia spp.
17.
• Bu örnekler29 hastadan izole edilmiştir. Bunlar 15 tanesi
üriner sistem enfeksiyonu, 3 tanesi kandan, 4 tanesi yanık
yada yara sürüntüsünden, 2tanesi balgam , 1 santral line tip, 1
tanesi boğaz sürüntüsü, 3 tanesi bilinmeyen örneklerden izole
edilmiştir.
• Hastaların yaş ortalaması 60, yaş aralığı 1-87 yaşları arasıdır.
• Hastaların 17 si bir yıl içerisinde Hindistan yada Pakistan ‘ a
seyhat etmiştir. Ve onların 14 bu ülkelerde sağlık hizmeti
almıştır. Hastaneye kabul nedenleri böbrek, kemik iliği
trasplasyonu, diyaliz,serebral enfarktüs,kronik akçiğer
hastalıkları, hamilelik, yanık, trafik kazası ve estetik ameliyattır.
18.
• Britanyadaki 37izolatın tümü imipeneme ve ertapeneme
dirençlidir, yanlızca biri Morganella morganii meropeneme
karşı hassas (MIC 2 mg/L) olarak bulunmuş.
• 37 izolatın sadece 4 tanesi monobactam aztreonam’a (MICs
≤1 mg/L) hassas olarak nitelendirilmiş, diğer 33 izolat bütün
β-lactam antibiyotiklere aztreonam da dahi dirençli bulnmuş.
• Metallo β-lactamaz’ a ek olarak diğer β-lactamazlarada sahip
olması ESBLs ve AmpC enzimleride dahil, sekans analizinde
başlıca blaCTX-M-15 ve blaCMY-4 genleri tanımlanmıştır.
• 37 izolatın hepsi amikosin, tobramycine dirençli olmasına
rağmen bir izolat gentamicine ve 3 izolatta ciprofloxacin
hassas olarak bulunmuştur.
• Minocycline MICs değeri 2 mg/L yada daha fazla olduğu
zaman BSACand European Committee on Antimicrobial
Susceptibility Testing (EUCAST) hassas değildir.
19.
• Kırlıma noktasıolarak ;
• 37 izolatın 33’ ü colistine (MICs ≤4 mg/L) hassastır ve 26 tanesi
de tigecycline (MICs ≤1) hassas olarak bulunmuş.
20.
• Chennai’ dentoplanan 44 izolat tüm β-lactam antibiyotiklere,
floroguinonlara ve aminoglikozidlere benzer şekilde
dirençlidir.
• Fakat bu izolatlar 2 farklılık gösterir Britanya ‘daki izolatlara
göre;
1-Gentamicine karşı hassas olarak tanımlanmıştır.
2- 39 izolat minocycline (MICs >2 mg/L), 19 izolat
tigecycline,3 taneside colistin karşı dirençli olarak bulunmuş.
• Colsitine karşı dirençli 3 izolatın 2’si Proteus spp, diğeri ise K
pneumoniae colistin( MIC >32 mg/L);(tigecycline MIC 8 mg/L)
• Yunanistan’da colistin dirençli K pneumoniae izolatları, kaydına
dair çeşitli raporlar olmasına rağmen izolatımızn gerçek pan
dirençli olduğuna söyleniyor.
21.
• Hayrana ‘daki26 izolatın çoğu tüm β-lactam ve β-lactam
olmayan antibiyotiklere karşı dirençli olmasına rağmen 3
tanesi aztreonam ve 1 tanesi ciprofloxacin ve amikacin karşı
hassas olduğu saptlanmıştır.
• Hayrana’nın Minocycline MIC değeri 8–16 mg/L ve 10 izolatın
tigecycline için MIC değeri orta seviyede dirençli olarak kabul
edilmiş EUCAST criterlerine göre. Colsitine karşı direnç
gözlenmemiş.
23.
• Britanya ‘daki21 izolatın , 19’nun PFGE profili benzer iki çift
grupta olduğu görülmüştür. Buda bize hastaların
epidemiyolojik bağını göstermiştir. Buda bize muhtamelen bir
çapraz enfeksiyon vakası olduğunu söylenebilir.
• Britanya ‘daki E.coli izolatlarının tümü farklıdır. Chennai’ deki
izolatların hepsi çok farklıdır ve diğer izolatlarlada benzerliği
gözlenmemiş.
• Buna karşın Hayrana dan izole edilen 26 NDM-positive K.
Pneumoniae izolatı tek bir PFGE profiline sahiptir buda klonal
yayılma konusunda şüphelendirmektedir.
24.
• S1 restirksiyonenzimi kullanılarak PFGE yapıldı ve direct
probing of the gels with a radiolabelled blaNDM-1 gene. Her
3 gruptada benzer birkaç plazmid izole edilmiş. Bazı
izolatlaların 8 tane plazmide sahip olduğu gözlenmiş.
• Hindistan izolatlarında blaNDM-1 geni sadece plazmid
üzerinde gözlenmiş.
• Klonal olmayan Chennai izolatlarında 50kb ile 350 kb arasında
, Haryana izole edilen 118 kb yada 50 kb , Britanya ‘ dan izole
edilen 80kb dan 500kb aralığnda plazmidlerdir.
• 33 tane Chennai ve 32 tane UK izolatı E coli J53 suşu ile
transkonjugattır. Hayrana izolatları transkonjugasyon
yapamamışlar. Tüm transkonjugatlar PCR ile kontrol edilmiştir.
26.
• NDM-1 carbapenemasesbulunan Enterobacteriaceae türleri ,
β-lactam, florokinonlar ve aminoglikosidlerin tedavi
yeteneklerinin bittiğinin habercisidir.
• Yanlızca birkaç izolat aminoglikozidlere ve aztreonam karşı
hassastır. Belki bu hassasiyette direnç genlerinin yitimine
borçludur.
• Fakat çoğu izolat colistin ve tigecycline karşı hassastır.
• Çinde antibiyotik direnci büyük bir sorun olarak
vurgulanmaktadır.
• Yakın tarihli bir yazıda Abdul Ghafur Hindistan’da reçetesiz
antibiyotik kullanımının büyük bir problem olduğunu
vurgulamıştır.
27.
• Bu seneryobüyük bir endişe yaratmaktadır çünkü, yeni birkaç
anti-Gram-negative antibiyotik üretilmelidir ve NDM-1 üretimi
durdurulmalıdır.
• Hindistanda Chennai ve Haryana da toplum kaynaklı
izolatlardaki bla NDM-1 çevre bakterilerinde yaygınlaşması
endişe vermektedir.