Investigation of the Prevalence of Antiseptic Resistance Genes (qacA/B and smr) and Antibiotic Resistance in Clinical Staphylococcus aureus Strains

Creative Commons License

Nakipoglu Y., Ignak S., Gurler N., Gurler B.

MIKROBIYOLOJI BULTENI, cilt.46, sa.2, ss.180-189, 2012 (SCI-Expanded) identifier identifier identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 46 Sayı: 2
  • Basım Tarihi: 2012
  • Dergi Adı: MIKROBIYOLOJI BULTENI
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.180-189
  • İstanbul Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Staphylococcus aureus deri ve yumuşak doku enfeksiyonları, bakteriyemi ve endokardit gibi ciddi klinik tablolara neden olan önemli bir patojendir. S.aureus suşlarında antiseptik ve dezenfektan maddeler olmak üzere çok sayıda antimikrobiyal ajana karşı artan düzeyde direnç gözlenmektedir. Kuaterner amonyum bileşikleri bazlı dezenfektan maddeler, hastanelerde özellikle hastane enfeksiyonu kontrolünde yoğun olarak kullanılmaktadır. Bu maddelere karşı gelişen dirençten sorumlu genlerin, dünyanın belirli bölgelerinden izole edilen klinik stafilokok suşlarında hızla yayıldığı bildirilmiştir. Çalışmamızda, klinik S.aureussuşlarında qacA/B ve smr antiseptik direnç genlerinin prevalansının araştırılması ve suşların çeşitli antibiyotiklere karşı direncinin saptanarak bu dirençler arasındaki olası ilişkinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmaya, klinik örneklerden (78 apse, 13 kan, üç balgam, üç trakeal aspirat, iki burun sürüntüsü, bir idrar) izole edilen 50 metisiline duyarlı S.aureus (MSSA) ve 50 metisiline dirençli S.aureus (MRSA) olmak üzere toplam 100 S.aureus suşu alınmış; qacA/B ve smr genleri multipleks polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle araştırılmıştır. S.aureus suşlarının çeşitli antibiyotiklere (sefoksitin, eritromisin, klindamisin, rifampin, tetrasiklin, siprofloksasin, gentamisin, trimetoprim-sülfametoksazol, vankomisin, teikoplanin) karşı duyarlılıkları "Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)" önerileri doğrultusunda disk difüzyon yöntemiyle belirlenmiştir. Çalışmamızda, 50 MRSA suşunun 18 (%36)'inde smr, 50 MSSA suşunun 2 (%4)'sinde qacA/B genleri saptanmıştır. smrgeninin sadece MRSA suşlarında bulunması, MSSA suşlarında ise hiç saptanmaması istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur (p< 0.001). S.aureus suşlarındaki antibiyotik direnç oranları ise; gentamisine %89, tetrasikline %57, rifampin ve siprofloksasine %46, makrolidlere (eritromisin ve klindamisin) %32 olarak belirlenmiştir. Trimetoprim-sülfametoksazol, vankomisin ve teikoplanine karşı herhangi bir direnç saptanmamıştır. İndüklenebilir makrolid-linkozamid-streptogramin B (iMLSB) direnci, 18smr pozitif suşun 8 (%45.5)'inde gözlenirken, 32 smr negatif suşun sadece 2 (%6.3)'sinde saptanmış ve bu fark anlamlı bulunmuştur (p< 0.001). Sonuç olarak, klinik S.aureus suşlarımızdaki smr genlerinin qacA/B genlerinden daha yaygın olduğu belirlenmiş; smr genlerinin tamamının MRSA suşlarıyla taşındığı ve az sayıda qacA/B genlerinin ise sadece MSSA suşunda yer aldığı görülmüştür. MRSA suşlarında smr genlerinin iMLSB fenotipik direnci ile birlikte gözlenmesi ilgi çekici bulunmuştur. Çalışmamızda elde edilen verilerin, antiseptik ile antibiyotikler arasında görülen çapraz direnç konusunda ileride yapılacak araştırmalara yararlı olacağı düşünülmüştür.

Anahtar sözcükler: S.aureus; antiseptik; antibiyotik; qacA/B; smr; direnç.

KAYNAKLAR

  1.  Vali L, Davies SE, Lai LL, Dave J, Amyes SG. Frequency of biocide resistance genes, antibiotic resistance and the effect of clorhexidine exposure on clinical methicillin resistant Staphylococcus aureus isolates. J Antimicrob Chemother 2008; 61(3): 524-32. [Özet] [Tam Metin] [PDF]
  2.  Smith K, Gemmell CG, Hunter IS. The association between biocide tolerance and the presence or absence of qacgenes among hospital-acquired and community-acquired MRSA isolates. J Antimicrob Chemother 2008; 61(1): 78-84. 
    [Özet] [Tam Metin] [PDF]
  3.  Lyon BR, Skurray R. Antimicrobial resistance of Staphylococcus aureus: genetic basis. Microbiol Rev 1987; 51(1): 88-134. [PDF]
  4.  Paulsen IT, Brown MH, Littlejohn TG, Mitchell BA, Skurray RA. Multidrug resistance proteins qacA and qacB fromStaphylococcus aureus: membrane topology and identification of residues involved in substrate specificity. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93(8): 3630-5. [Özet] [PDF]
  5.  Tennent JM, Lyon BR, Midgley M, Jones IG, Purewal AS, Skurray RA. Physical and biochemical characterization of the qacA gene encoding antiseptic and disinfectant resistance in Staphylococcus aureus. J Gen Microbiol 1989; 135(1): 1-10. [Özet] [PDF]
  6.  Heir E, Sundheim G, Holck AL. Identification and characterization of quaternary ammonium compound resistant staphylococci from the food industry. Int J Food Microbiol 1999; 48(3): 211-9. [Özet]
  7.  Mayer S, Boos M, Beyer A, Fluit AC, Schmitz FJ. Distribution of the antiseptic resistance genes qacA, qacB and qacCin 497 methicillin-resistant and -susceptible European isolates of Staphylococcus aureus. J Antimicrob Chemother 2001; 47(6): 896-7. [Tam Metin] [PDF]
  8.  Hassan KA, Skurray RA, Brown MH. Active export proteins mediating drug resistance in staphylococci. J Mol Microbiol Biotechnol 2007; 12(3-4): 180-96. [Özet]
  9.  Kumar A, Schweizer HP. Bacterial resistance to antibiotics: active efflux and reduced uptake. Adv Drug Deliv Rev 2005; 57(10): 1486-513. [Özet]
  10.  Leelaporn A, Paulsen IT, Tennent JM, Littlejohn TG. Multidrug resistance to antiseptics and disinfectants in coagulase-negative staphylococci. J Med Microbiol 1994; 40(3): 214-20. [Özet] [PDF]
  11.  Putman M, Veen HW, Konings N. Molecular properties of bacterial multidrug transporters. Microbiol Mol Biol Rev Dec 2000; 64(4): 672-93. [Özet] [Tam Metin] [PDF]
  12.  Paulsen IT, Brown MH, Skurray RA. Characterization of the earlist known Staphylococcus aureus plasmid encoding a multidrug efflux system. J Bacteriol 1998; 180(13): 3477-9. [Özet] [Tam Metin] [PDF]
  13.  Sasatsu M, Shirai Y, Hase M, et al. The origin of the antiseptic-resistance gene ebr in Staphylococcus aureus. Microbios 1995; 84(340): 161-9. [Özet]
  14.  Grinius L, Dreguniene G, Goldberg EB, Liao CH, Projan SJ. A staphylococcal multidrug resistance gene product is a member of a new protein family. Plasmid 1992; 27(2): 119-29. [Özet]
  15.  Noguchi N, Suwa J, Narui K, et al. Susceptibilities to antiseptic agents and distrubution of antiseptic resistance genesqacA/B and smr methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated in Asia during 1998 and 1999. J Med Microbiol 2005; 54(6): 557-65. [Özet] [Tam Metin] [PDF]
  16.  Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Approved Standard M100-S17, 2007. CLSI, Wayne, PA.
  17.  Miyazaki NH, Abreu AO, Marin VA, Rezende CA, Moraes MT, Villas Boas MH. The presence of qacA/B gene in Brazilian methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Mem Inst Oswaldo Cruz 2007; 102(4): 539-40. [Özet]
  18.  Aykan B. Hastane enfeksiyonu etkeni olarak izole edilen metisiline dirençli S.aureus suşlarında qacA/B dezenfektan direnç genlerinin araştırılması. Doktora Tezi, 2006. Gazi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara.
  19.  Opacic D, Lepsanovic Z, Sbutega-Milosevic G. Distribution of disinfectant resistance genes qacA/B in clinical isolates of meticillin-resistant and -susceptible Staphylococcus aureus in one Belgrade hospital. J Hosp Infect 2010; 76(3): 266-7.
  20.  Wang C, Cai P, Zhan Q, Mi Z, Huang Z, Chen G. Distribution of antiseptic-resistance genes qacA/B in clinical isolates of meticillin-resistant Staphylococcus aureus in China. J Hosp Infect 2008; 69(4): 393-4.
  21.  Zhang M, O'Donoghue MM, Ito T, Hiramatsu K, Boost MV. Prevalence of antiseptic-resistance genes in Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci colonising nurses and the general population in Hong Kong. J Hosp Infect 2011; 78(2): 113-7. [Özet]
  22.  Zheng R, Wang M, He B, et al. Identification of active efflux system gene qacA/B in methicillin-resistantStaphylococcus aureus and its significance. Zhong Nan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban 2009; 34(6): 537-42. [Özet] [PDF]
  23.  Irizarry L, Merlin T, Rupp J, Griffith J. Reduced susceptibility of methicillin-resistant Staphylococcus aureus to cetylpyridinium chloride and chlorhexidine. Chemotherapy 1996; 42(4): 248-52. [Özet]
  24.  Koljalg S, Naaber P, Mikelsaar M. Antibiotic resistance as an indicator of bacterial chlorhexidine susceptibility. J Hosp Infect 2002; 51(2): 106-13. [Özet]
  25.  Sidhu MS, Heir E, Leegaard T, Wiger K, Holck A. Frequency of disinfectant resistance genes and genetic linkage with beta-lactamase transposon Tn552 among clinical staphylococci. Antimicrob Agents Chemother 2002; 46(9): 2797-803.[Özet] [Tam Metin] [PDF]
  26.  Costa SS, Ntokou E, Martins A, et al. Identification of the plasmid-encoded qacA efflux pump gene in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strain HPV107, a representative of the MRSA Iberian clone. Int J Antimicrob Agents 2010; 36(6): 557-61. [Özet]
  27.  Lüthje P, Schwarz S. Antimicrobial resistance of coagulase-negative staphylococci from bovine subclinical mastitis with particular reference to macrolide-lincosamide resistance phenotypes and genotypes. J Antimicrob Chemother 2006; 57(5): 966-9. [Özet] [Tam Metin] [PDF]