بررسی مولکولی ژن‌‌های متالوبتالاکتاماز در ایزوله‌‌های بالینی سودوموناس آئروژینوزا جمع آوری شده از بخش‌‌های مختلف بیمارستان‌‌های آموزشی اردبیل

خلاصه فارسی

زمینه: ‌باکتری سودوموناس آئروژینوزا یک باسیل گرم ‌منفی، هوازی اجباری، غیرتخمیری و کاتالاز‌و‌اکسیداز مثبت است. این‌باکتری یکی ازشایعترین ومهمترین پاتوژن‌های فرصت‌طلب ایجادکننده عفونت های بیمارستانی است، که تقریبا می‌تواند تمام بافت‌های بدن انسان را آلوده‌کند. طیف گسترده‌ای ازعفونت‌های حاد و مزمن، توسط باکتری سودوموناس آئروژینوزا ایجاد می‌شود، از جمله؛ عفونت‌‌های دستگاه ادراری‌، عفونت خون (سپسیس)‌‌، پنومونی، عفونت زخم و عفونت بافت نرم به ویژه در بیماران با سیستم ایمنی ضعیف، بیماران سوختگی و بیمارانی که تحت بستری طولانی مدت قرارگرفته‌اند. امروزه 13درصد ازعفونت‌های اکتسابی از بیمارستان ناشی ازسویه‌های سودوموناس آئروژینوزا با مقاومت چند دارویی است. درمان عفونت‌های ناشی از سودوموناس آئروژینوزا به دلیل مکانیسم‌های مقاومت ذاتی ‌و ‌اکتسابی دشواراست و فقط کلاس‌‌های محدودی از آنتی بیوتیک‌ها برای درمان ‌این‌عفونت ‌‌ها موثر‌ می‌باشند. در بین آنتی بیوتیک ‌ها، کارباپنم‌ ها (ایمی‌پنم، مروپنم) رایج‌ترین داروی مورد استفاده برای درمان عفونت‌های سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به چند دارو هستند. سویه‌هایی از باکتری سودوموناس آئروژینوزا با تولید آنزیم متالوبتالاکتاماز مقاومت بالایی به کارباپنم ‌ها، بخصوص مقاومت همزمان به چند دارو را نشان میدهند. سویه‌های سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به کارباپنم به سرعت در حال گسترش است و منجر به ایجاد یک تهدید اساسی برای سلامت انسان در سراسر جهان شده است. بنابراین شناخت مکانیسم های ایجاد مقاومت دارویی در ایزوله های بالینی باکتری سودوموناس آئروژینوزا ضروری به نظر می‌رسد. هدف: مطالعه حاضر با هدف تعیین میزان شیوع ایزوله‌های سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به ایمی‌پنم، تشخیص ایزوله‌های تولید کننده آنزیم متالوبتالاکتاماز و تعیین ارتباط کلونی آنها در ایزوله‌های بالینی جمع‌آوری شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان‌های شهرستان اردبیل است. مواد و روش‌ها: میزان مقاومت ایزوله‌های سودوموناس آئروژینوزا به ایمی‌پنم با استفاده از روش انتشار دیسک ارزیابی شد. تست هم‌افزایی دو دیسک (دیسک ترکیبی) و تکنیک PCR به ترتیب برای ارزیابی فنوتیپی و ژنوتیپی ایزوله‌های سودوموناس آئروژینوزا تولیدکننده آنزیم متالو‌بتا‌لاکتا‌ماز و ژن‌های کدکننده این آنزیم (IMP- VIM- NDM- SPM- SIM-2- GIM-1) استفاده شد. در نهایت، از روش (ERIC-PCR) و تایپینگ ژن‌های خانه دار (MLST) برای ارزیابی ارتباط کلونی بین ایزوله‌ها استفاده شد. یافته‌ها: از 84 ایزوله جمع‌آوری شده، شیوع ایزوله‌های سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به ایمی‌پنم (57.1%) =48 برآورد شد. از 48 ایزوله مقاوم به ایمی‌پنم (93.7%) =45 ایزوله به عنوان ایزوله‌های تولیدکننده آنزیم متالوبتالاکتاماز تشخیص داده شد، که موردارزیابی ژنوتیپی قرارگرفتند. از بین 45 ایزوله تولیدکننده آنزیم متالوبتالاکتاماز (35.5%) = 16 ایزوله و(6.6%) = 3 ایزوله به ترتیب ایزوله‌های حاوی ژن IMP و VIM شناخته‌شد. ژن‌های (NDM- SPM- SIM-2- GIM-1) در این مطالعه مشاهده‌نشد. سویه‌های سودوموناس آئروژینوزا تولید کننده آنزیم متالوبتالاکتاماز با استفاده از تکنیک ERIC-PCR به 42 نوع الگوی ERIC مختلف تقسیم شدند. بر اساس نتایج حاصل از MLST، P.aeruginosa ST-235 تنها نوع توالی شناسایی شده بین 16 ایزوله دارای ژن IMP بود. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه شیوع بالا و هشدار دهنده سویه‌های باکتری سودوموناس آئروژینوزا مقاوم به ایمی‌پنم و حاوی ژن IMP از کلون P.aeruginosa ST235 در بیمارستان‌های اردبیل را نشان داد، که بیانگر نظارت مستمر برای کنترل گسترش بیشتر این کلون بسیار بیماری زا با مقاومت بالا به دارو است.

عنوان انگليسی

Molecular study of metallobetalactamase genes in Pseudomonas aeruginosa isolates isolated from different wards of Ardabil teaching hospitals

خلاصه انگلیسی

Background: Pseudomonas aeruginosa is a gram-negative, Obligate aerobe, non-fermenting and catalase-positive oxidase bacillus .This bacterium is one of the most common and important opportunistic pathogens causing nosocomial infections, which can infect almost all tissues of the human body. A wide range of acute and chronic infections are caused by the Pseudomonas aeruginosa: including; Urinary tract infections, sepsis, pneumonia, wound infections, and soft tissue infections, especially in patients with weakened immune systems, burn patients, and long-term hospitalization. Today, approximately 13% of hospital-acquired infections are caused by multidrug-resistant strains of Pseudomonas aeruginosa. Pseudomonas aeruginosa infections are difficult to treat due to their innate and acquired resistance mechanisms, and only a limited class of antibiotics is effective in treating these infections. Among antibiotics, carbapenems (imipenem, meropenem) are the most commonly used drugs for the treatment of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa infections. Strains of Pseudomonas aeruginosa show high resistance to carbapenems by producing the enzyme metallobetalactamase, especially simultaneous resistance to several drugs. Carbapenem-resistant strains of Pseudomonas aeruginosa are rapidly spreading, posing a major threat to human health worldwide .Therefore, understanding the mechanisms of drug resistance in clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa seems necessary. Aim: The current study aimed to determine the prevalence of imipenem-resistant P. aeruginosa, detect metallo-B-lactamase (MBL) -producer isolates, and evaluate their clonal relationships in strains isolated from patients referring to the hospitals of Ardabil city, Iran. Material and Methods: The resistance rate to imipenem was evaluated using the disk diffusion method. Double-disk synergy test and PCR technique were used for phenotypic and genotypic screening of MBL-positive P. aeruginosa, respectively. Ultimately, enterobacterial repetitive intergenic consensus-polymerase chain reaction (ERIC-PCR) and multilocus sequence typing (MLST) methods were used for assessing clonal relatedness among the isolates. Results: The prevalence of imipenem-resistant P. aeruginosa strains was estimated at 57.1% (48 out of 84 isolates). In addition, 45 (93.7%) out of 48 imipenem-resistant P. aeruginosa isolates were phenotypically screened as MBL positive, among which 16 (35.5%) and three (6.6%) isolates harbored blaIMP and blaVIM-1 genes, respectively. However, blaNDM, blaSIM-2, blaSPM, and blaGIM-1 genes were not detected in this study. MBL-producing P. aeruginosa strains were divided into 42 ERIC-PCR types. Based on the results of MLST, P. aeruginosa ST235 was the only identified sequence type. Conclusions: Our results revealed a high and alarming prevalence of imipenem-resistant and blaIMP-positive P. aeruginosa ST235 at Ardabil hospitals. Continuous monitoring is essential to control the further spread of this highly virulent and drug-resistant clone.

Document Downloads