شناسایی فنوتیپی و ژنوتیپی مقاومت بتالاکتامازی AmpC و ESBL در سویه‌های اشریشیاکلی جدا شده از بیماران مبتلا به عفونت ادراری

نویسندگان

  • نسیمه علیزاده درزه کنانی - گروه میکروب‌شناسی، دانشکده علوم، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. orcid https://orcid.org/0000-0001-7205-8269
  • لیلا جبل عاملی - گروه میکروب‌شناسی، دانشکده علوم، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران. orcid https://orcid.org/0000-0003-4208-4401
  • رضا بیگ وردی - گروه میکروب‌شناسی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران. orcid https://orcid.org/0000-0003-3417-4482
  • فرشته جبل عاملی - گروه میکروب‌شناسی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران. orcid https://orcid.org/0000-0001-7205-8269

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v18i2.3126

کلمات کلیدی:

اشرشیا کلی، عفونت مجاری ادرار، ESBLs, AmpC,

چکیده

مقدمه: اشریشیا کلی یکی از پاتوژن‌های اصلی ایجادکننده عفونت ادراری است. ظهور اشریشیاکلی تولیدکننده بتالاکتامازهای طیف گسترده (ESBLs) و بتالاکتامازهای AmpC یک مشکل رو به افزایش در سراسر جهان است که ممکن است منجر به شکست درمان آنتی‌بیوتیکی و حتی مرگ و میر در بیماران شود. در این مطالعه شیوع فنوتیپی و ژنوتیپی مقاومت بتالاکتامازی در سویه‌های بالینی اشرشیاکلی جدا شده از ادرار مورد بررسی قرار می‌گیرد.

مواد و روش‌ها: 231 سویه اشریشیاکلی جدا شده از نمونه‌های عفونت ادراری از بیمارستان مرکز پزشکی کودکان تهران جمع‌آوری گردید. الگوی مقاومت آنتی‌بیوتیکی جدایه‌ها با استفاده از روش انتشار دیسک تعیین شد. ایزوله‌های تولید‌کننده ESBL با آزمایش دیسک ترکیبی شناسایی شدند و تولید بتالاکتاماز AmpC به‌صورت غربالگری اولیه ارزیابی شد. ژن‌های کدکننده بتالاکتاماز با روش PCR با استفاده از پرایمرهای اختصاصی شناسایی شدند.

نتایج: تمام جدايهها به آمپيسيلين و سفازولين مقاوم بودند. میزان مقاومت به سایر آنتیبیوتیکها به شرح زیر بود: تریمتوپریم سولفومتوکسازول 7/85 درصد، جنتامیسین 6/37 درصد، لووفلوکساسین 9/35 درصد و سفوکسیتین 6/24 درصد. حساسیت بالایی نسبتبه مروپنم و نیتروفورانتوئین مشاهده شد. 5/81 درصد جدايهها توليدكننده ESBL بودند. میزان شیوعCTX-M ، SHV و TEM در بین جدایههای تولیدکننده ESBL بهترتیب 100، 35 و 7/46 درصد بود. در بین 68 تولیدکننده احتمالی AmpC، CIT و FOX بهترتیب بیشترین و کمترین شیوع ژن را داشتند.

نتیجه‌گیری: استفاده از تکنیک‌های فنوتیپی و مولکولی برای تعیین مشخصات الگوی حساسیت آنتی‌بیوتیکی و حضور ژن‌های مقاومت در بین جدایه‌های اشریشیاکلی به‌منظور دستیابی به یک درمان مؤثر آنتی‌بیوتیکی توصیه می‌شود.

مراجع

Piatti G, Mannini A, Balistreri M, Schito AM. Virulence factors in urinary Escherichia coli strains: phylogenetic background and quinolone and fluoroquinolone resistance. J Clin Microbiol 2008;46:480-7. doi: 10.1128/JCM.01488-07

White B. Diagnosis and treatment of urinary tract infections in children. Am Fam Physician 2011;83:409-15.

Peirano G, Pitout JDD. Molecular epidemiology of Escherichia coli producing CTX-M beta-lactamases: the worldwide emergence of clone ST131 O25: H4. Int J Antimicrob Agents 2010;35:316-21. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2009.11.003

Paterson DL, Bonomo R. Extended-spectrum -lactamase: a clinical update. Clin Microbiol Rev 2005;18:657-86. doi: 10.1128/CMR.18.4.657-686.2005

Pitout JD, Laupland KB. Extended-spectrum beta-lactamase producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health concern. Lancet Infect Dis 2008;8:159-66. doi: 10.1016/S1473-3099(08)70041-0

Jacoby GA. AmpC beta-lactamases. Clin Microbiol Rev 2009;22:161-82. doi: 10.1128/CMR.00036-08

Bonnet R. Growing Group of Extended-Spectrum β-Lactamases: the CTX-M Enzymes. Antimicrob Agents Chemother 2004;48:1-14. doi: 10.1128/AAC.48.1.1-14.2004

Mugnaioli C, Luzzaro F, De Luca F, Brigante G, Perilli M, et al. CTX-M-type extended-spectrum beta-lactamases in Italy: molecular epidemiology of an emerging countrywide problem. Antimicrob Agents Chemother 2006;50:2700-6. doi: 10.1128/AAC.00068-06

Kaur M, Aggarwal A. Occurrence of the CTX-M, SHV and the TEM genes among the extended spectrum beta-lactamase producing isolates of Enterobacteriaceae in a tertiary care hospital of north india. J Clin Diagn Res 2013;7:642-5. doi: 10.7860/JCDR/2013/5081.2872

Radice M, Power P, Di Conza J, Gutkind G. Early dissemination of CTX-M-derived enzymes in South America. Antimicrob Agents Chemother 2002; 46: 602-604. doi: 10.1128/AAC.46.2.602-604.2002

Tzouvelekis LS, Tzelepi E, Tassios PT, Legakis NJ. CTX-M-type beta-lactamases: an emerging group of extended spectrum enzymes. Int J Antimicrob Agents 2000;14:137-42. doi: 10.1016/S0924-8579(99)00165-X

Bradford PA,Yang Y, Sahm D, Grope I, Gardovska D, Storch G. CTX-M-5, a novel cefotaxime-hydrolyzing beta-lactamase from an outbreak of S.typhimurium in Latvia. Antimicrob Agents Chemother 1998;42:1980-4. doi: 10.1128/AAC.42.8.1980

Nathisuwan S, Burgess DS, Lewis JS. ESBLs: Epidemiology, detection and treatment. Pharmacotherapy 2007;21:920-8. doi: 10.1592/phco.21.11.920.34529

El-Hady SA, Adel LA. Occurrence and detection of AmpC b-lactamases among Enterobacteriaceae isolates from patients at Ain Shams University Hospital. Egypt J Med Hum Genet 2015;16:239-44. doi:10.1016/j.ejmhg.2015.03.001

Bush K, Jacoby GA. Updated functional classification of β-lactamases. Antimicrob Agents Chemotherapy 2010;54:969-76. doi:10.1128/AAC.01009-09

Mohamudha PR, Harish B, Parija S. Molecular description of plasmid-mediated AmpC β-lactamases among nosocomial isolates of Escherichia coli & Klebsiella pneumoniae from six different hospitals in India. Indian J Med Res 2012;135:114. doi: 10.4103/0971-5916.93433

Hussain M, Hasan F, Shah AA, Hameed A, Jung M, Rayamajhi N, et al. Prevalence of class A and AmpC b-lactamases in clinical Escherichia coli isolates from Pakistan Institute of Medical Science, Islamabad, Pakistan. Jpn J Infect Dis 2011;64:249252. doi: 10.7883/yoken.64.249

Tadesse DA, Zhao S, Tong E, Ayers S, Singh A, Bartholomew MJ, et al. Antimicrobial drug resistance in Escherichia coli from humans and food animals, United States, 1950-2002. Emerg Infect Dis. 2012; 18:741-9. doi:10.3201/eid1805.111153

Sedighi I, Arabestani MR, Rahimbakhsh A, Karimitabar Z, Alikhani MY. Dissemination of Extended-Spectrum β-Lactamases and Quinolone Resistance Genes among Clinical Isolates of Uropathogenic Escherichia coli in Children. Jundishapur J Microbiol 2015;8:e19184. doi:10.5812/jjm.19184v2

Tankhiwale SS, Jalgaonkar SV, Ahamad S, Hassani U. Evaluation of extended spectrum betalactamase in urinary isolates. Indian J Med Res 2004;120:553-6.

Schito GC, Naber KG, Botto H, Palou J, Mazzei T, Gualco L, Marchese A, The ARESC study: an international survey on the antimicrobial resistance of pathogens involved in uncomplicated urinary tract infections. Int J Antimicrob Agents 2009;34:407-13. doi:10.1016/j.ijantimicag.2009.04.012

Muttersa NT, Mampela A, Kropidlowskia R, Biehlera K, Güntherb F, Băluc I, Malekc V, Franka U. Treating urinary tract infections due to MDR E. coli with Isothiocyanates - a phytotherapeutic alternative to antibiotics? Fitoterapia 2018;129:237-240. doi:10.1016/j.fitote.2018.07.012

Yazdi M, Nazemi A, Mirinargasi M, Jafarpour M, Sharifi SH. Genotypic versus Phenotypic methods to detect Extended-Spectrum Beta-Lactamases (ESBLs) in Uropathogenic Escherichia coli. Ann Biol Res 2012;3:2454-8.

Ramírez-Castillo FY, Moreno-Flores AC, Avelar-González FJ, Márquez-Díaz F, Harel J, Guerrero-Barrera AL. An evaluation of multidrug resistant Escherichia coli isolates in urinary tract infections from Aguascalientes, Mexico: cross sectional study. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2018;17:34. doi:10.1186/s12941-018-0286-5

Rezai MS, Salehifar E, Rafiei A, Langaee T, Rafati M, Shafahi KH, Eslami G. Characterization of Multidrug Resistant Extended-Spectrum Beta-Lactamase-Producing Escherichia coli among Uropathogens of Pediatrics in North of Iran. BioMed Res Int 2015:309478. doi:10.1155/2015/309478

Malekzadegan Y, Rastegar E, Moradi M, Heidari H, Sedigh Ebrahim-Saraie H. Prevalence of quinolone-resistant uropathogenic Escherichia coli in a tertiary care hospital in south Iran. Infect Drug Resist 2019;12:1683-9. doi:10.2147/IDR.S206966

Elsayed TI, Ismail HA, Elgamal SA, Ahmed HA Gad. The Occurrence of Multidrug Resistant E. Coli which Produce ESBL and Cause Urinary Tract Infections. J Appl Microbiol Biochem. 2017; 2:8. doi:10.21767/2576-1412.100008

Alqasim A, Abu Jaffal A, Alyousef AA, Prevalence of Multidrug Resistance and Extended-Spectrum β-Lactamase Carriage of Clinical Uropathogenic Escherichia coli Isolates in Riyadh, Saudi Arabia. Int J Microbiol 2018;1-9. doi:10.1155/2018/3026851

Liu BT, Yang QE, Li L, Sun J, Liao XP, Fang LX, Yang SS, Deng H, Liu YH. Dissemination and characterization of plasmids carrying oqxAB-blaCTX-M genes in Escherichia coli isolates from food-producing animals. PLoS ONE 2013;8:e73947. doi:10.1371/journal.pone.0073947

Pitout JD, Laupland KB. Extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health concern. Lancet Infect Dis 2008;8:159-66. doi:10.1016/S1473-3099(08)70041-0

Urban C, Mariano N, Bradford PA, Tuckman M, Segal-Maurer S, Wehbeh W, Grenner L, Colon-Urban R, Johnston B, Johnson JR, et al. Identification of CTX-M beta-lactamases in Escherichia coli from hospitalized patients and residents of long-term care facilities. Diagn Microbiol Infect Dis 2010;66:402-6. doi:10.1016/j.diagmicrobio.2009.11.012

Tayebi Z, Heidari H, Kazemian H, Ghafoori SM, Boroumandi SH, Houri H. Comparison of quinolone and β-lactam resistance among Escherichia coli strains isolated from urinary tract infections. Le Infezioni in Medicina 2016;4:326-30.

Yusuf I, Yusha'u M, Sharif AA Getso MI, Yahaya H, Bala JA, Aliyu IA, Haruna M. Detection of metallobeta lactamases among gram negative bacterial isolates from Murtala Muhammad Specialist Hospital, Kano and Almadina Hospital Kaduna, Nigeria. Bayer J Pure Appl Sci 2012;5:84-8. doi:10.4314/bajopas.v5i2.15

Bou G, Fernández-Olmos A, García C, Sáez-Nieto JA, Valdezate S. Bacterial identification methods in the microbiology laboratory. Enferm Infecc Microbiol Clin 2011;29:601-8. doi: 10.1016/j.eimc.2011.03.012

Patel JP, Cockerill FR, Bradford PA, Eliopoulos GM, Hindler A. Laboratory standards institute, performance standards for antimicrobial susceptibility testing, twenty-second information supplement, wayne, pennsylvania. Clinical Laboratory Standards Institute Document M100-S22;2012;1-188.

Jafari Z, Harati AA, Haeili M, Kardan-Yamchi J, Jafari S, Jabalameli F, Meysamie A, Abdollahi A, Feizabadi MM. Molecular Epidemiology and Drug Resistance Pattern of Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae Isolates from Iran. Microb Drug Resist 2019; 25:336-43. doi: 10.1089/mdr.2017.0404

Hsueha P, Kob W, Wuc J, Lud J, Wange F, Wuf H, et al. Consensus Statement on the Adherence to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) Antimicrobial Susceptibility Testing Guidelines (CLSI-2010 and CLSI-2010-update) for Enterobacteriaceae in Clinical Microbiology Laboratories in Taiwan. J Microbiol Immunol Infect 2010;43:452-5. doi: 10.1016/S1684-1182(10)60070-9

Bauer AW, Kirby WM, Sherris JC, Turck M. Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. Am J Clin Pathol 1966;45:493-6.doi:10.1093/ajcp/45.4_ts.493

Varaiya A, Dogra J, Kulkarni M, Bhalekar P. Extended spectrum beta lactamase (ESBL) producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in diabetic foot infection. Indian J Med Microbiol 2008; 26:281-2. doi: 10.4103/0255-0857.42056

Feizabadi MM, Delfani S, Raji N, Majnooni A, Aligholi M, Shahcheraghi F, et al., Distribution of blaTEM, blaSHV, blaCTX-M genes among clinical isolated of Klebsiella pneumonia at Labbafinejad Hospital,Tehran, Iran. Microb Drug Resist 2010;16:53-49. doi: 10.1089/mdr.2009.0096

Saladin M, Cao VT, Lambert T, Donay JL, Herrmann JL, Ould-Hocine Z, et al. Diversity of CTX-M beta-lactamases and their promoter regions from Enterobacteriaceae isolated in three Parisian hospitals. FEMS Microbiol Lett 20029;209:161-8. doi: 10.1111/j.1574-6968.2002.tb11126.x

Woodford N, Fagan EJ, Ellington MJ. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding CTX-M extended-spectrum (beta)-lactamases. J Antimicrob Chemother 2006;57:154-61. doi:10.1093/jac/dki412

Xiangqun Liu, Yongrui Liu Detection of plasmid-mediated AmpC β-lactamase in Escherichia coli. Biomed Rep 2016;4:687-90. doi: 10.3892/br.2016.661

Fair RJ, Tor Y. Antibiotics and Bacterial Resistance in the 21st Century. Perspect Med Chem 20146:25-64. doi:10.4137/PMC.S14459

Ngai KL, Wertheim HF, Phu Dinh V, Dung Thi KK, Hai Thanh L, Bich Thi NH, et al. High prevalence of hospital-acquired infections caused by gram-negative carbapenem resistant strains in Vietnamese pediatric ICUs. Medicine (Baltimore) 2016;95:1-7. doi:10.1097/MD.0000000000004099

Jabalameli L, Beigverdi R, Hagh Ranjbar H, Pouriran R, Jabalameli F, and Emaneini M. Phenotypic and Genotypic Prevalence of Extended-Spectrum b-Lactamase-Producing Escherichia coli: A Systematic Review and Meta-analysis in Iran. Microb Drug Resist 2021;27:73-86. doi:10.1089/mdr.2019.0396

Garrison J, Hooton TM. Fluoroquinolones in the treatment of acute uncomplicated urinary tract infections in adult women. Expert Opin Pharmaco 2001; 2:1227-37. doi:10.1517/14656566.2.8.1227

Shahcheraghi F, Nasiri S, Noveiri H. The survey of genes encoding beta-lactamases, in escherichia coli resistant to beta-lactam and non-beta-lactam antibiotics. Iran J Basic Med Sci, 2010;13:230-7. doi: 10.22038/ijbms.2010.5068

Ghorbani-Dalini S, Kargar M, Doosti A, Abbasi P, Sarshar M. Molecular Epidemiology of ESBL Genes and Multi-Drug Resistance in Diarrheagenic Escherichia coli strains Isolated from Adults in Iran. Iran J Pharm Res 2015;14:1257-62.

Yilmaz NO, Agus N, Bozcal E, Oner O, Uzel A. Detection of plasmid-mediated AmpC β-lactamase in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. Indian J Med Microbiol 2013;31:53-9. doi:10.4103/0255-0857.108723

Lartigue MF, Zinsius C, Wenger A, et al. Extended-spectrum beta-lactamases of the CTX-M type now in Switzerland. Antimicrob Agents Chemother 2007;51:2855-60. doi:10.1128/AAC.01614-06

Mirzaee M, Owlia P, Mansouri S. Distribution of CTX-M β-lactamase Genes Among Escherichia coli Strains Isolated from Patients in Iran. Lab Med 2009;40:724-7. doi: 10.1309/LMUUWBHMZEDYTBW5

Sedighi I, Arabestani MR, Rahimbakhsh A, Karimitabar Z, Alikhani MY. Dissemination of Extended-Spectrum β-Lactamases and Quinolone Resistance Genes Among Clinical Isolates of Uropathogenic Escherichia coli in Children. Jundishapur J Microbiol 2015;25;8:e19184. doi:10.5812/jjm.19184v2

Karami P, Bazmamoun H, Sedighi I, Mozaffari Nejad AS, Aslani MM, Alikhani MY. Antibacterial resistance patterns of extended spectrum β-lactamase -producing enteropathogenic Escherichia coli strains isolated from children. Arab J Gastroenterol 2017;18:206-9. doi:10.1016/j.ajg.2017.11.004

فایل‌های دیگر

چاپ شده

2023-11-26

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي

مقالات بیشتر خوانده شده از همین نویسنده

<< < 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 > >>