Repository of Research and Investigative Information

Repository of Research and Investigative Information

Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences

مقایسه ميزان بیان پمپ های افلاکس MexAB-OprM، MexXY-OprM ،پورین OprD، بتالاكتاماز كروموزومي AmpC و موتاسیونهای ژنهای تنظیمی mexRو mexZ و وجود ژن های متالوبتالاكتاماز در پسودوموناس آئروژينوزاهاي مقاوم به کارباپنم جدا شده از نمونه های بالینی بیمارستان طالقانی با بیمارستانهای امام خميني و گلستان شهر اهواز در سال 91-1390 Comparison of efflux pumps MexAB-OprM, MexXY-OprM, porin OprD and chromosomal beta-lactamase AmpC expression level and mutation in regulatory genes mexR and mexZ and detection of metallo-beta lactamases in carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical specimens in Taleghani hospital with Emam Khomeini and Golestan hospitals in Ahvaz, Iran, 2011-12

رستمی, سودابه (2013) مقایسه ميزان بیان پمپ های افلاکس MexAB-OprM، MexXY-OprM ،پورین OprD، بتالاكتاماز كروموزومي AmpC و موتاسیونهای ژنهای تنظیمی mexRو mexZ و وجود ژن های متالوبتالاكتاماز در پسودوموناس آئروژينوزاهاي مقاوم به کارباپنم جدا شده از نمونه های بالینی بیمارستان طالقانی با بیمارستانهای امام خميني و گلستان شهر اهواز در سال 91-1390 Comparison of efflux pumps MexAB-OprM, MexXY-OprM, porin OprD and chromosomal beta-lactamase AmpC expression level and mutation in regulatory genes mexR and mexZ and detection of metallo-beta lactamases in carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa isolated from clinical specimens in Taleghani hospital with Emam Khomeini and Golestan hospitals in Ahvaz, Iran, 2011-12. Post-Doctoral thesis, دانشگاه علوم پزشکی جندی شاپور اهواز، اهواز، ایران Ahvaz Jundishapur University of Medical Sciences, Ahvaz, Iran,School of Medicine دانشکده پزشکی

[img]
Preview
Text
m123926.pdf

Download (560kB) | Preview

Abstract

مقدمه: كارباپنم ها داروي انتخابي براي درمان عفونتهاي ناشي از پسودوموناس هاي مقاوم به چندين دارو ميباشند. مقاومت در برابر كارباپنم ها در اين باكتريها اغلب ناشي از چندين فاكتور ميباشد. هدف از انجام اين مطالعه مقایسه ميزان بیان پمپ های افلاکس MexAB-OprM و MexXY، پورین OprD، بتالاكتاماز كروموزومي AmpC و موتاسیونهای ژنهای تنظیمی mexRو mexZ و همچنين بررسي وجود برخي از ژن های متالوبتالاكتاماز در پسودوموناس آئروژينوزاهاي مقاوم به کارباپنم جدا شده از بيماران سوختگي و غير سوختگي مي باشد. روش كار: در طي يكسال (مهر ماه سال 1390 تا شهريور ماه 1391) تعداد 223 ايزوله پسودوموناس آئروژينوزاي غير تكراري از سه بيمارستان شهر اهواز ( يك بيمارستان سوانح سوختگي و دو بيمارستان عمومي) جمع آوري گرديد. حساسيت آنتي بيوتيكي و حداقل غلظت مهار كنندگي كارباپنم ها ( ايمي پنم، مروپنم، دوريپنم و ارتاپنم ) به وسيله روش هاي Kirby-Bauer و E-test بررسي گرديد. بررسي فنوتيپي توليد متالوبتالاكتامازها (Combined disk (CD) test and MBL E-test) و افزايش بيان پمپهاي افلاكس(به وسيله مهار كننده پمپ افلاكس CCCP) توسط روشهاي سينرژيسم انجام گرديد. ميزان بیان ژنهاي mexB ، mexY ، oprD و ampC با استفاده از روش كمي Real-time PCR و بررسي وجود ژنهاي متالوبتالاكتاماز با استفاده از روش PCR صورت گرفت. همچنين توالي يابي ژنهاي تنظيمي mexRو mexZ انجام گرديد. نتايج: در بين تمامي ايزوله هاي پسودوموناس آئروژينوزا، 116(52 درصد) ايزوله متعلق به دو بيمارستان عمومي و 107(48 درصد) ايزوله متعلق به بيمارستان سوانح سوختگي بودند. ميزان مقاومت آنتي بيوتيكي در نمونه هاي سوختگي به طور معني داري بالاتر از نمونه هاي غير سوختگي بود(P<0.001). در بين 107 نمونه ي سوختگي 5/78 درصد ايزوله ها مقاوم به ايمي پنم و به ترتيب 7/46، 9/15 و 5/92 درصد نمونه ها به مروپنم ، دوريپنم و ارتاپنم مقاوم بودند در حالي كه درصد نمونه هاي غير سوختگي مقاوم به كارباپنم به طور معني داري پائين تر از نمونه هاي سوختگي بود(P<0.001). حساسيت، اختصاصيت، ارزش اخباري مثبت و منفي براي تستهاي فنوتيپي وجود متالوبتالاكتامازها محاسبه گرديد. در روش CD-test، ديسك ايمي پنم/EDTA (اختصاصيت 85/50 درصد) و دوريپنم/EDTA (اختصاصيت 11/77 درصد) به ترتيب در نمونه هاي غير سوختگي و سوختگي بهترين نتيجه را جهت تشخيص سويه هاي توليد كننده متالوبتالاكتاماز داشتند. بررسي فنوتيپي افزايش بيان پمپهاي افلاكس به وسيله ديسك مروپنم/CCCP در 1/37 درصد و 2 درصد نمونه هاي غير سوختگي و سوختگي به ترتيب مثبت بود اما ساير ديسكهاي كارباپنم نتيجه مثبت كمتري را نشان دادند. ژن متالوبتالاكتاماز blaIMP در 11(7/15 درصد) و 15(2/15درصد) نمونه غير سوختگي و سوختگي تشخيص داده شد ولي ژن متالوبتالاكتاماز blaVIM فقط در يك ايزوله جدا شده از نمونه سوختگي مثبت بود. در بسياري از ايزوله هاي مقاوم به كارباپنم ها افزايش بيان در ژنهاي mexB ، mexY و ampC و كاهش بيان ژن oprD مشاهده شد. افزايش بيان در ژنهاي mexB و ampC به طور معني داري در نمونه هاي سوختگي بيشتر از نمونه هاي غير سوختگي بود(P= 0.045 و P=0.039). بيست و دو ايزوله با افزايش بيان در ژن mexB داراي موتاسيون در ژن mexR و 19 ايزوله با افزايش بيان در ژن mexY داراي موتاسيون در ژن تنظيمي mexZ بودند. بحث و نتيجه گيري: میزان مقاومت آنتی بیوتیکی و خصوصا مقاومت به کارباپنم ها در ایزوله های پسودوموناس آئروژینوزای جدا شده از نمونه های سوختگی بالاتر از نمونه های غیر سوختگی است و لذا جهت جلوگیری از اینگونه عفونتها باید توجه ویژه ای مبذول گردد. در این تحقیق تمامی مکانیسم های مقاومت به تنهائی یا همزمان در ایزوله های سوختگی و غیر سوختگی نشان داده شد ولی نوع مکانیسم مقاومت به کارباپنم ها چندان ارتباطی با نوع نمونه نداشته و عوامل دیگری می توانند در این اختلاف مؤثر باشند که باید مورد توجه و بررسی قرار گیرند. Introduction: Carbapenems are the drugs of choice for severe infections caused by multidrug resistant Pseudomonas aeruginosa. However, the development of carbapenem resistance is usually multifactorial. The aim of the present study was to comparison the expression level of two efflux systems, AmpC and OprD; to investigate mutation in regulatory genes mexR and mexZ and also to detection of some metallo-β-lactamases (MBLs) among clinical carbapenem resistant P. aeruginosa isolates in burn and non-burn patients. Materials and Methods: During the one year (Oct. 2011-Sep.2012), a total of 223 non duplicate strains of P. aeruginosa were collected from three teaching hospitals (one burn hospital and two general hospitals) in Ahvaz, Iran. Antimicrobial susceptibility and minimum inhibitory concentrations (MICs) of carbapenems (imipenem, meropenem, doripenem and ertapenem) were determined by the Kirby-Bauer and E-test methods. Phenotypic screening for MBLs production (Combined disk (CD) test and MBL E-test) and overexpression of efflux pumps (by the efflux pump inhibitor Carbonyl Cyanide m-Chlorophenylhydrazone [CCCP]) was done by synergy tests. The expression level of MexAB-OprM and MexXY efflux systems, chromosomal AmpC and OprD were investigated by quantitative real-time PCR and MBLs were detected by PCR. The sequencing of regulatory genes (mexR and mexZ) was also performed. Results: Amongst all the P. aeruginosa isolates, 116(52%) were belonging to general hospitals and 107(48%) were belonging to burn hospital. Antibiotic resistance rates were significantly higher in the P. aeruginosa from burn samples (PAB) than the P. aeruginosa from non-burn samples (PANB) (P<0.001). Amongst the 107 PAB, 78.5% were resistant to imipenem and 46.7%, 15.9% and 92.5% were resistant to meropenem, doripenem and ertapenem; respectively, while the percentages of carbapenem resistant isolates in PANB were significantly lower than the PAB(P<0.001). The sensitivities, specificities, and positive and negative predictive values for the combined disk (CD) assay and the MBL E-test were evaluated. Imipenem-EDTA (specificity: 50.85%) and doripenem-EDTA (specificity: 77.11%) combined disk tests are the best phenotypic tests for detection of MBL positive isolates in the PANB and PAB; respectively. Phenotypic screening of Overexpression of efflux pumps by meropenem/CCCP was positive in 37.1% and 2% PANB and PAB; respectively but the positive percentages were low by using the other carbapenem disks. MBL gene blaIMP was detected in 11(15.7%) and 15(15.2%) PANB and PAB isolates; respectively. MBL gene blaVIM alone was detected in one PAB isolate. Increased expression of MexAB-OprM and MexXY efflux systems and chromosomal AmpC and decreased expression OprD was observed in many of the carbapenem-resistant isolates. Increased expression level of MexAB-OprM and chromosomal AmpC were significantly higher in the PAB than the PANB (P=0.045 and P=0.039). Twenty two isolates with increased expression of mexB gene had mutations affecting mexR and 19 isolates with increased expression of mexY gene had mutations affecting mexZ. Conclusion: The rate of antibiotic resistance, especially carbapenem resistance, in PAB is higher than PANB so, to prevent these infections, special attention should be paid. Due to the high genetic diversity of P. aeruginosa, carbapenem resistance in this bacterium is a result of the interplay between the several mechanisms. In this study, all resistance mechanisms, alone or in combination, were shown in PAB and PANB but the mechanism of carbapenem resistance was not associated with sample type and other factors could contribute to this difference and should be considered and investigated.

Item Type: Thesis (Post-Doctoral)
Keywords: پسودوموناس آئروژينوزا، مقاومت به كارباپنم، متالوبتالاكتاماز، پمپهاي افلاكس، بيماران سوختگي Pseudomonas aeruginosa, Carbapenem-resistant, Metallo-β-lactamases, Efflux pumps, Burn patients
Subjects: Q Science > QR Microbiology
Divisions: Faculty of Medicine, Health and Life Sciences > School of Medicine
Depositing User: آقای بهرام سوسنی غریب وند
Date Deposited: 12 Sep 2017 09:59
Last Modified: 12 Sep 2017 09:59
URI: http://eprints.ajums.ac.ir/id/eprint/11041

Actions (login required)

View Item View Item