Investigation of antibiotic resistance and virulence factors of enterococcus faecium and enterococcus faecalis strains Isolated from clinical samples
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2020
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ankara Mıcrobıology Soc
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Enterococci, which are commonly found in the environment, cause serious infections despite the absence of well-defined virulence factors and toxins. Knowing the virulence properties of enterococci is important to understand the complex pathogenic structures. In this study, we aimed to investigate the virulence factors (asa1, hyl, cylA, efa, ebp, ace, esp, gelE, sprE, fsrA, fsrB, fsrC genes, gelatinase activity, hemolysin, hydrogen peroxide and biofilm production) and antibiotic resistance of Enterococcus faedum and Enterococcus faecalis strains isolated from clinical specimens. A total of 110 enterococcus isolates which were accepted as infectious agents were included in the study. The polymerase chain reaction method was used to identify the isolates and to detect virulence genes. Characteristics of hemolysis, biofilm formation, hydrogen peroxide production and gelatinase activity were investigated by phenotypic methods. The antibiotic susceptibility test was performed with VITEK 2 automated system. E.faecalis ATCC 29212 standard strain was used as a quality control in all tests. Of the 110 enterococci isolates included in the study, 61 were identified as E.faecium and 49 as Efaecalis. The efa gene was the most frequently detected virulence gene (92.7%), followed by ace (83.6%), esp (66.4%), ebp (60.0%), cylA (50.9%), hyl (46.4%), asal (45.5%), gelE, sprE, fsrC (33.6%), fsrA (12.7%) and fsrB (11.8%). All genes except hyl were higher in E.faecalis isolates and the difference was statistically significant (p< 0.05). Twenty-five (51%) Efaecalis and 1 (1.6%) E.faecium isolates had beta-hemolysis and the difference was statistically significant (p= 0.000). Seven (11.5%) E.faecium and 4 (8.2%) Efaecalis isolates formed biofilm, but the difference was not statistically significant (p> 0.05). Two (3.3%) E.faecium and 14 (28.6%) E.faecalis isolates exhibited gelatinase activity and the difference between the two species was statistically significant (p= 0.000). Hydrogen peroxide production was not detected in any of the isolates. The highest resistance rate was determined against ciprofloxacin (70.9%). The resistance to ampicillin was 69.1%, high level streptomycin 65.1%, high level gentamicin 39.4%, vancomycin and teicoplanin 4.5%, and linezolid 1.8%. In conclusion, our data indicated that virulence factors except hyl gene and biofilm production were higher in E.faecalis isolates but E.faecium isolates were more resistant to antibiotics. In order to prevent infection of such virulent or resistant isolates in the hospital setting, infection control measures must be followed. In vivo studies are needed for the better understanding of the virulence of enterococci.
Çevrede yaygın olarak bulunan enterokoklar iyi tanımlanmış virülans faktörleri ve toksinleri olmamasına rağmen ciddi enfeksiyonlara neden olur. Enterokokların virülans özelliklerinin bilinmesi, karmaşık patojenik yapılarını anlamak için önemlidir. Bu çalışmada çeşitli klinik örneklerden izole edilen Enterococcus faecium ve Enterococcus faecalis izolatlarının virülans faktörlerinin (asa1, hyl, cylA, efa, ebp, ace, esp, gelE, sprE, fsrA, fsrB, fsrC genleri, jelatinaz aktivitesi, hemolizin, hidrojen peroksit ve biyofilm üretimi) ve antibiyotik direncinin araştırılması amaçlanmıştır. Enfeksiyon etkeni olarak kabul edilen toplam 110 enterokok izolatı çalışmaya alınmıştır. İzolatların tür tanısı ve virülans genlerinin saptanması için polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi kullanılmıştır. İzolatların hemoliz özelliği, biyofilm yapımı, hidrojen peroksit üretimi ve jelatinaz aktivitesi fenotipik yöntemlerle araştırılmıştır. Antibiyotik duyarlılık testi VITEK 2 otomatize sistemi ile yapılmıştır. Tüm testlerde kalite kontrol olarak E.faecalis ATCC 29212 standart suşu kullanılmıştır. Çalışmaya alınan 110 enterokok izolatının 61’i E.faecium, 49’u E.faecalis olarak tanımlanmıştır. E.faecium ve E.faecalis izolatlarında en çok rastlanan virülans geni %92.7’lik oran ile efa geni olmuştur. Diğer genlerden ace %83.6, esp %66.4, ebp%60.0, cyl %50.9, hyl %46.4, asa1 %45.5, gelE, sprE ve fsrC genleri %33.6, fsrA %12.7 ve fsrB %11.8 oranında saptanmıştır. E.faecalis izolatlarında hyl dışındaki tüm genler daha yüksek oranda saptanmış ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p< 0.05). E.faecalis izolatlarının 25 (%51)’inin, E.faecium izolatlarının 1 (%1.6)’inin beta-hemoliz yaptığı saptanmış ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştu (p= 0.000). Yedi (%11.5) E.faecium ve 4 (%8.2) E.faecalis izolatının biyofilm yaptığı saptanmış ancak aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p> 0.05). İki (%3.3) E.faecium ve 14 (%28.6) E.faecalis izolatının jelatinaz aktivitesi gösterdiği tespit edilmiş ve iki tür arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuş tur (p= 0.000). Çalışmaya alınan izolatların hiçbirinde hidrojen peroksit üretimi saptanmamıştır. En yüksek direnç oranı siprofloksasine (%70.9) karşı tespit edilmiştir. Ampisiline %69.1, tetrasikline %67.3, yüksek düzey streptomisine %65.1, yüksek düzey gentamisine %39.4, vankomisin ve teikoplanine %4.5, linezolide %1.8 oranında direnç saptanmıştır. Sonuç olarak, çalışmamızda biyofilm üretimi ve hyl geni hariç virülans faktörlerinin E.faecalis izolatlarında daha yüksek oranda bulunduğu ancak E.faecium türlerinin antibiyotiklere daha dirençli olduğu saptanmıştır. Hastane ortamında bu tür virülansı yüksek veya dirençli izolatların enfeksiyonunu önlemek için, enfeksiyon kontrol önlemlerine uyulması gerekmektedir. Enterokokların virülansının daha iyi anlaşılması için in vivo çalışmalara gereksinim bulunmaktadır.
Çevrede yaygın olarak bulunan enterokoklar iyi tanımlanmış virülans faktörleri ve toksinleri olmamasına rağmen ciddi enfeksiyonlara neden olur. Enterokokların virülans özelliklerinin bilinmesi, karmaşık patojenik yapılarını anlamak için önemlidir. Bu çalışmada çeşitli klinik örneklerden izole edilen Enterococcus faecium ve Enterococcus faecalis izolatlarının virülans faktörlerinin (asa1, hyl, cylA, efa, ebp, ace, esp, gelE, sprE, fsrA, fsrB, fsrC genleri, jelatinaz aktivitesi, hemolizin, hidrojen peroksit ve biyofilm üretimi) ve antibiyotik direncinin araştırılması amaçlanmıştır. Enfeksiyon etkeni olarak kabul edilen toplam 110 enterokok izolatı çalışmaya alınmıştır. İzolatların tür tanısı ve virülans genlerinin saptanması için polimeraz zincir reaksiyonu yöntemi kullanılmıştır. İzolatların hemoliz özelliği, biyofilm yapımı, hidrojen peroksit üretimi ve jelatinaz aktivitesi fenotipik yöntemlerle araştırılmıştır. Antibiyotik duyarlılık testi VITEK 2 otomatize sistemi ile yapılmıştır. Tüm testlerde kalite kontrol olarak E.faecalis ATCC 29212 standart suşu kullanılmıştır. Çalışmaya alınan 110 enterokok izolatının 61’i E.faecium, 49’u E.faecalis olarak tanımlanmıştır. E.faecium ve E.faecalis izolatlarında en çok rastlanan virülans geni %92.7’lik oran ile efa geni olmuştur. Diğer genlerden ace %83.6, esp %66.4, ebp%60.0, cyl %50.9, hyl %46.4, asa1 %45.5, gelE, sprE ve fsrC genleri %33.6, fsrA %12.7 ve fsrB %11.8 oranında saptanmıştır. E.faecalis izolatlarında hyl dışındaki tüm genler daha yüksek oranda saptanmış ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p< 0.05). E.faecalis izolatlarının 25 (%51)’inin, E.faecium izolatlarının 1 (%1.6)’inin beta-hemoliz yaptığı saptanmış ve aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştu (p= 0.000). Yedi (%11.5) E.faecium ve 4 (%8.2) E.faecalis izolatının biyofilm yaptığı saptanmış ancak aradaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p> 0.05). İki (%3.3) E.faecium ve 14 (%28.6) E.faecalis izolatının jelatinaz aktivitesi gösterdiği tespit edilmiş ve iki tür arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmuş tur (p= 0.000). Çalışmaya alınan izolatların hiçbirinde hidrojen peroksit üretimi saptanmamıştır. En yüksek direnç oranı siprofloksasine (%70.9) karşı tespit edilmiştir. Ampisiline %69.1, tetrasikline %67.3, yüksek düzey streptomisine %65.1, yüksek düzey gentamisine %39.4, vankomisin ve teikoplanine %4.5, linezolide %1.8 oranında direnç saptanmıştır. Sonuç olarak, çalışmamızda biyofilm üretimi ve hyl geni hariç virülans faktörlerinin E.faecalis izolatlarında daha yüksek oranda bulunduğu ancak E.faecium türlerinin antibiyotiklere daha dirençli olduğu saptanmıştır. Hastane ortamında bu tür virülansı yüksek veya dirençli izolatların enfeksiyonunu önlemek için, enfeksiyon kontrol önlemlerine uyulması gerekmektedir. Enterokokların virülansının daha iyi anlaşılması için in vivo çalışmalara gereksinim bulunmaktadır.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, virulence factors, virülans faktörler
Kaynak
Mikrobiyoloji Bülteni
WoS Q Değeri
Q4
Scopus Q Değeri
Q4
Cilt
54
Sayı
1
Künye
Gök, Ş.M., Türk Dağı, H., Kara, F., Arslan, U., Fındık, D. (2020). Investigation of Antibiotic Resistance and Virulence Factors of Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis Strains Isolated from Clinical Samples. Mikrobiyoloji Bülteni, 54,(1), 26-39.
