Klinik örneklerden izole edilen Trimetoprim-sülfametoksazole dirençli Stenotrophomonas maltophilia suşlarında integron, sul1-2 ve dfr genlerinin araştırılması

Abstract

Nonfermentatif gram-negatif basil olan Stenotrophomonas maltophilia, hastane enfeksiyonları ve fırsatçı enfeksiyonlar açısından giderek artan bir öneme sahiptir. Çeşitli mekanizmaları kullanarak aminoglikozidler, beta-laktamlar, tetrasiklinler gibi birçok geniş spektrumlu antibiyotiğe direnç gösterir. Bu durum klinisyenlerin ampirik tedavi seçeneklerini oldukça kısıtlayabilmektedir. Trimetoprim-sülfametoksazol (SXT), hem yüksek etki gücü hem de geniş bir hasta yelpazesinde kullanılabildiği için S.maltophilia enfeksiyonlarının tedavisinde ilk tercih olarak önerilen antibiyotiktir. Ancak son yıllarda farklı coğrafi bölgelerde yapılan çalışmalarda bu antibiyotiğe karşı da direnç görüldüğü bildirilmeye başlanmıştır. Bu çalışmada SXT’ye dirençli S.maltophilia izolatlarında, bu dirence neden olduğu bilinen sul1, sul2, dfrA9, dfrA10, dfrA20 genlerinin ve sınıf I, II integron gen kasetlerinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya, Karadeniz Teknik Üniversitesi Tıp Fakültesi, Farabi Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı Laboratuvarında, Ocak 2006-Ekim 2011 tarihleri arasında 339 hastaya ait çeşitli klinik örneklerden izole edilen 618 S.maltophilia suşu dahil edilmiştir. İzolatlar, konvansiyonel yöntemlere ilaveten Phoenix otomatize sistemi (Becton Dickinson, ABD) ile de tanımlanmış; otomatize sistem ve agar dilüsyon yöntemi ile 32 hasta izolatında (32/339, %9.4) SXT direnci saptanmıştır. Bu suşların 29 (%90.6)’u hastane, 3 (%9.4)’ü toplum kaynaklı enfeksiyonlardan izole edilmiştir. SXT-dirençli 32 farklı S.maltophilia izolatında dirence neden olduğu bilinen sul1, sul2, dfr genleri ve sınıf I ve II integron gen kasetleri özgül primerler kullanılarak polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle araştırılmış, ardından amplifiye edilen ürünlerin nükleotid dizi analizleri yapılmıştır. Bu işlemlerin sonucunda bir izolatta sınıf I integron gen kaseti ve sul1 geninin varlığı tespit edilmiştir. Gen kasetinin nükleotid dizi analizi incelendiğinde, sırasıyla beta-laktamaz enzimlerinden biri olan oksasilinaz (oxa-2), aminoglikozid direncine neden olan aminoglikozid 6’-N-asetiltransferaz [aac(6’)-IIc] ve kuaterner amonyum bileşikleri direnç genlerini (qacF) taşıdığı saptanmıştır. Sonuç olarak, S.maltophilia’da integron sınıf I gen kasetinin sahip olduğu oxa2, aac(6’)-IIc ve qacF gen dizilimi, bizim bildiğimiz kadarıyla ilk kez tanımlanmıştır. İntegron sınıf I gen kaseti ve sul1 geninin birlikteliğinin, S.maltophilia’da çoğul antibiyotik direnci gelişmesine aracılık edebileceği ve direncin yayılmasında kaynak oluşturabileceği göz önünde bulundurulmalıdır.

Stenotrophomonas maltophilia, which is a non-fermentative gram-negative bacillus, has an increasing importance in nosocomial and opportunistic infections. Since it exhibits resistance to numerous broad- spectrum antibiotics such as aminoglycosides, beta-lactams and tetracyclines, it may considerably limit empirical treatment options. Trimethoprim-sulfamethoxazole (SXT) is recommended as the first-line therapy in the treatment of S.maltophilia infections thanks to its high potency and usefulness in a range of patients. In recent years, however, studies in different geographical regions have started to report resistance to SXT. In this study, we aimed to investigate the genes sul1, sul2, dfrA9, dfrA10, dfrA20 and class I, class II integron gene cassettes which are known to play role in SXT resistance among SXT- resistant S.maltophilia strains. A total of 618 S.maltophilia strains isolated from various clinical samples of 339 patients between January 2006 and October 2011 at the laboratory of Medical Microbiology Department, Faculty of Medicine, Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey, were included in the study. The isolates were identified by both conventional methods and the Phoenix automated identi- fication system (Becton Dickinson, USA). SXT resistance was determined in the isolates of 32 patients (32/339, 9.4%) by both the automated system and agar dilution method of them 29 (90.6%) were hospital-acquired, and 3 (9.4%) were community-acquired. The genes which are known as SXT resist- ance determining genes including sul1, sul2, dfr genes, and class I and class II integron gene cassettes were analyzed by using specific primers with polymerase chain reaction in the 32 SXT-resistant isolates. Subsequently, nucleotide sequence analysis of the amplified materials was performed. As a result of this assay, the presence of class I integron gene cassette and sul1 gene were detected in one isolate. Nucleotide sequence analysis of the gene cassette revealed oxacilinase (oxa2) type of beta-lactamase, an aminoglycoside 6'-N-acetyltransferase [aac(6')-IIc], leading to resistance of aminoglycosides, and a quaternary ammonium compounds resistance gene (qacF), respectively. In conclusion, to best of our knowledge the sequences of class I integron gene cassette including oxa2, aac(6')-IIc, qacF genes were identified in S.maltophilia for the first time. It should be kept in mind that the co-presence of a class I integron gene cassette and the sul1 gene in S.maltophilia may lead to the development of multi-drug resistance and may act as a potential source for the dissemination of resistance.