بررسی ارتباط ژن های mecA و qac با مقاومت به عوامل بیوسایدی در گونه های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از سطوح و محیط در مراکز درمانی استان البرز
مقاومت بیوسایدی استافیلوکوک
الموضوعات :
آیدا حاجی حسین تبریزی 1 , فاطمه فروهی 2 , هادی زمانی 3
1 - گروه میکروبیولوژی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه میکروبیولوژی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه میکروبیولوژی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
الکلمات المفتاحية: ژن های qac و mecA, عوامل بیوسایدی , استافیلوکوکوس اورئوس ,
ملخص المقالة :
مقدمه : باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس می‌توانند از طریق مکانیسم‌های مختلفی نظیر تولید آنزیم‌های تخریب‌کننده دارو، کاهش تمایل دارو به اتصال به هدف‌های خود و تغییرات در پروتئین‌های هدف، به داروها مقاوم شوند. استفاده بیش از حد و نادرست از بیوسایدها و آنتی‌سپتیک‌ها در بیمارستان‌ها به تولید سویه‌های مقاوم منجر شده است.
مواد و روش ها : تعداد 100 نمونه پس از جمعآوری، با استفاده از تست‌های تشخیصی شناسایی شد و با تست آنتی بیوگرام الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی آن مشخص شد. سپس با تست MIC میزان حساسیت به ماده بیوسایدی Deconex Surface AF اندازه گیری شد و در نهایت رابطه بین مقاومت و وجود ژنهای mecA و qac در 40مورد از استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده بررسی شد.
یافته ها : در این مطالعه 100 سویه اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮس جداسازی شد که از این تعداد، 67 نمونه مربوط به سطوح کف در بیمارستان، 15 نمونه مربوط به تخت بیماران، 10 نمونه مربوط به سطوح دیوارهای بیمارستان و تعداد 8 نمونه مربوط به وسایل درمانی بیمارستان بودند. کمینه ﻣﺤﺪوده MIC ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻳـﺎﻳﻲ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ در اﻳــﻦ ﺑﺮرﺳــﻲ، µg/ml 6/0و ﺑﻴــﺸﻴﻨﻪ آن µg/ml 11/8 ﺑــﻮد. همچنین در ایزوله های مورد بررسی فراوانی الگوی mecA 63% و همچنین فراوانی qac 37% بود .
نتیجه گیری : نتايج حاصل از اين پژوهش، حاكي از شيوع ژن هايي است كه زمينه مساعدي براي مقاومت به ضدعفوني كننده هاي مهم دارند و ضرورت توجه بيشتر و تحقيق گسترده تر در زمينه نوع و همچنين ميزان ماده بيوسايدي مصرفي در محصولات بيوسايدي را بيان مي كند.
1. Khan HA, Ahmad A, Mehboob R. Nosocomial infections and their control strategies. Asian Pac J Trop Biomed. 2015;5(7):509-14. doi:10.1016/j.apjtb.2015.05.001
2. Jennings MC, Minbiole KP, Wuest WM. Quaternary Ammonium Compounds: An Antimicrobial Mainstay and Platform for Innovation to Address Bacterial Resistance. ACS Infect Dis. 2015;1(7):288-303. doi:10.1021/acsinfecdis.5b00047
3. Hegstad K, Langsrud S, Lunestad BT, Scheie AA, Sunde M, Yazdankhah SP. Does the wide use of quaternary ammonium compounds enhance the selection and spread of antimicrobial resistance and thus threaten our health? Microb Drug Resist. 2010;16(2):91-104. doi:10.1089/mdr.2009.0120
4. Fatholahzadeh B, Emaneini M, Feizabadi MM, Sedaghat H, Aligholi M, Taherikalani M, et al. Detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus carriers by multiplex PCR assays. Scand J Infect Dis. 2006;38(11-12):1127-9. doi:10.1080/00365540600702055
5. Pournajaf A, Ardebili A, Goudarzi L, Khodabandeh M, Narimani T, Abbaszadeh H. PCR-based identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains and their antibiotic resistance profiles. Asian Pac J Trop Biomed. 2014;4(Suppl 1):S293-S297. doi:10.12980/APJTB.4.2014C423
6. Gahongayire S, Aliero AA, Kato CD, Ntulume I. Prevalence and Detection of qac Genes from Disinfectant-Resistant Staphylococcus aureus Isolated from Salon Tools in Ishaka Town, Bushenyi District of Uganda. Can J Infect Dis Med Microbiol. 2020;2020:8819927. doi:10.1155/2020/8819927
7. A AL, B KG, C EK, D MK, Sienkiewicz M. Contribution of staphylococcal virulence factors in the pathogenesis of thrombosis. Elsevier. 2024;283.
8. Tiwari, H. K., Sapkota, D., Gaur, A., Mathuria, j.p., Sing A. Molecular typing of clinical staphylococcus aureus isolates from northern india using coagulasegene PCR-RFLP. 2008;467--473.
9. Yasar, O., Bozkaya F. Identifying the Bacteria Causing Ovine Gangrenous Mastitis and Detection of Staphylococcus aureus in Gangrenous Milk by PCR. 2012;401--6.
10. Smith K, Gemmell CG, Hunter IS. The association between biocide tolerance and the presence or absence of qac genes among hospital-acquired and community-acquired MRSA isolates. J Antimicrob Chemother. 2008;61(1):78-84. doi:10.1093/jac/dkm395
11. Noguchi N, Hase M, Kitta M, Sasatsu M, Deguchi K, Kono M. Antiseptic susceptibility and distribution of antiseptic-resistance genes in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. FEMS Microbiol Lett. 1999;172(2):247-53. doi:10.1111/j.1574-6968.1999.tb13474.x
12. Rahimi F, Arabestani MR. Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus carrying mecA and femA genes in Isfahan, Iran. Jundishapur J Microbiol. 2014;7(7):e11188. doi:10.5812/jjm.11188
13. Berger-Bächi B, Rohrer S. Factors influencing methicillin resistance in staphylococci. Arch Microbiol. 2002;178(3):165-71. doi:10.1007/s00203-002-0436-0
14. Mohammadjahan M, Zeinali E, Sadeghi J, Asadpour L. Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and its antibiotic resistance pattern in samples from patients in Rasht, Iran. J Guilan Univ Med Sci. 2015;24(94):1-8.
15. Japoni-Nejad A, Rezazadeh M, Kazemian H, Fardmousavi N, van Belkum A, Ghaznavi-Rad E. Molecular characterization of the first community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains from Central Iran. Int J Infect Dis. 2013;17(11):e949-54. doi:10.1016/j.ijid.2013.03.023
16. O'Brien LM, Walsh EJ, Massey RC, Peacock SJ, Foster TJ. Staphylococcus aureus clumping factor B (ClfB) promotes adherence to human type I cytokeratin 10: implications for nasal colonization. Cell Microbiol. 2002;4(11):759-70. doi:10.1046/j.1462-5822.2002.00231.x
17. Said HBAE-F; RMNYAEM EL. Detection of benzalkonium chloride phenotypic resistance and its association with qacG, qacH, qacJ resistance genes among methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical isolates. Microbes Infect Dis. 2025;6(2):670--9.
Aida Haji Hossein Tabrizi, Hadi Zamani, Fatemeh Foroohi*
Department of Microbiology, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
*Corresponding author : f_foroohi@ymail.com
Submitted: 17 ⁄ 5 ⁄ 2025
Revised: 25 ⁄ 6 ⁄ 2025
Accepted: 7 ⁄ 8 ⁄ 2025
Abstract
Introduction: Staphylococcus aureus can develop resistance to antimicrobial agents through various mechanisms, including the production of drug-degrading enzymes, reduced drug affinity for targets, and alterations in target proteins. The excessive and inappropriate use of biocides and antiseptics in hospitals has contributed to the emergence of resistant strains.
Methods: One hundred samples were collected and identified using diagnostic tests. Their antibiotic resistance pattern was determined by an antibiogram test. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) for the biocide Deconex Surface AF was then measured. Finally, the relationship between resistance and the presence of mecA and qac genes was investigated in 40 isolated Staphylococcus aureus strains.
Results: In this study, 100 strains of Staphylococcus aureus were isolated. Of these, 67 samples were from hospital floors, 15 from patient beds, 10 from hospital walls, and 8 from medical devices. The MIC range for the bacterial strains under study was from 0.6 µg/ml to 11.8 µg/ml. Furthermore, the frequency of the mecA gene among the investigated isolates was 63%, while the frequency of the qac gene was 37%.
Conclusion: The results of this study indicate a concerning prevalence of genes that create a potential for resistance to important disinfectants. This highlights the necessity for increased attention and more comprehensive research regarding the type and concentration of biocidal agents used in commercial biocide products.
Keywords: qac gene, mecA gene, biocide consumed, Staphylococcus aureus
Cite this article: A Haji Hossein Tabrizi, H Zamani, F Foroohi. Investigating the relationship between mecA and qac genes and resistance to biocidal agents in Staphylococcus aureus strains isolated from surfaces and environments in medical centers of Alborz province. Iranian Journal of Biological Sciences. 2024; 19 (4): 1-
آیدا حاجی حسین تبریزی ، هادی زمانی ، فاطمه فروهی *
گروه میکروبیولوژی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
عنوان کوتاه شده: مقاومت بیوسایدی استافیلوکوک
ارسال: 27/2/1404
بازنگری 4/4/1404
پذیرش : 16/5/1404
* نویسنده مسؤل: na.ranji@iau.ac.ir
چکیده
مقدمه : باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس می‌توانند از طریق مکانیسم‌های مختلفی نظیر تولید آنزیم‌های تخریب‌کننده دارو، کاهش تمایل دارو به اتصال به هدف‌های خود و تغییرات در پروتئین‌های هدف، به داروها مقاوم شوند. استفاده بیش از حد و نادرست از بیوسایدها و آنتی‌سپتیک‌ها در بیمارستان‌ها به تولید سویه‌های مقاوم منجر شده است.
مواد و روش ها : تعداد 100 نمونه پس از جمعآوری، با استفاده از تست‌های تشخیصی شناسایی شد و با تست آنتی بیوگرام الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی آن مشخص شد. سپس با تست MIC میزان حساسیت به ماده بیوسایدی Deconex Surface AF اندازه گیری شد و در نهایت رابطه بین مقاومت و وجود ژنهای mecA و qac در 40مورد از استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده بررسی شد.
یافته ها : در این مطالعه 100 سویه اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮس جداسازی شد که از این تعداد، 67 نمونه مربوط به سطوح کف در بیمارستان، 15 نمونه مربوط به تخت بیماران، 10 نمونه مربوط به سطوح دیوارهای بیمارستان و تعداد 8 نمونه مربوط به وسایل درمانی بیمارستان بودند. کمینه ﻣﺤﺪوده MIC ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻳـﺎﻳﻲ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ در اﻳــﻦ ﺑﺮرﺳــﻲ، µg/ml 6/0و ﺑﻴــﺸﻴﻨﻪ آن µg/ml 11/8 ﺑــﻮد. همچنین در ایزوله های مورد بررسی فراوانی الگوی mecA 63% و همچنین فراوانی qac 37% بود .
نتیجه گیری : نتايج حاصل از اين پژوهش، حاكي از شيوع ژن هايي است كه زمينه مساعدي براي مقاومت به ضدعفوني كننده هاي مهم دارند و ضرورت توجه بيشتر و تحقيق گسترده تر در زمينه نوع و همچنين ميزان ماده بيوسايدي مصرفي در محصولات بيوسايدي را بيان مي كند.
کلمات کلیدی: ژن های qac و mecA، عوامل بیوسایدی ،استافیلوکوکوس اورئوس
شـــیوه آدرس دهـــی این مقاله : آ حاجی حسین تبریزی ، ه زمانی ، ف فروهی. بررسی ارتباط ژن های mecA و qac با مقاومت به عوامل بیوسایدی در گونه های استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از سطوح و محیط در مراکز درمانی استان البرز. مجله دانش زیســـتی ایـــران. 1403؛19 (4): ۱-..
مقدمه
اﺳﺘﺎﻓﯿﻠﻮﮐﻮﮐﻮس اورﺋﻮس ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮑﯽ از ﻣﻬﻢ ﺗﺮﯾﻦ ﻋﻮاﻣﻞ ﻋﻔﻮﻧﺖ ﻫﺎي ﺑﯿﻤﺎرﺳﺘﺎﻧﯽ و ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﭘﺎﺗﻮژن ﻫﺎي ﻣﻬﻢ اکتسابی از اﺟﺘﻤﺎع ﻣﯽ ﺑﺎﺷـﺪ. این باکتری ﻣﺴـﺌﻮل ﺑﯿﻤﺎري ﻫﺎﯾﯽ ازﺟﻤﻠﻪ ﺳﻨﺪرم ﺷﻮك ﺳﻤﯽ، ﺳﻨﺪرم ﻓﻠﺴﯽ ﺷﺪن ﭘﻮﺳﺖ، ﻋﻔﻮﻧﺖ ﻫﺎي دﺳﺘﮕﺎه ادراري، ﺑﺎﮐﺘﺮﯾﻤﯽ و ﺳﻨﺪرم ﺷﻮك ﺳﭙﺘﯿﮏ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻘﺎوﻣﺖ آﻧﺘﯽ ﺑﯿﻮﺗﯿﮑﯽ در ﺑﯿﻦ ﺳـﻮﯾﻪ ﻫﺎي اﺳـﺘﺎﻓﯿﻠﻮﮐﻮﮐﻮس اورﺋﻮس ﺑﺴـﯿﺎر ﺷـﺎﯾﻊ اﺳـﺖ و اﯾﻦ ﺑﻪ ﺳـﺒﺐ ﮐﺴﺐ ﻓﺎﮐﺘﻮرﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻣﺘﻌﺪد می باشد. ﺑﺪﯾﻦ ﺻﻮرت ﮐﻪ ﺑﺎ ورود ﻫﺮ آﻧﺘﯽ ﺑﯿﻮﺗﯿﮏ ﺟﺪﯾﺪ، ﺳﻮﯾﻪ ﻫﺎي ﻣﻘﺎوم ﺑﺎﮐﺘﺮي ﺑﻪ ﺳـﺮﻋﺖ ﻇﻬﻮر ﯾﺎﻓﺘﻪ اﻧﺪ و درﻣﺎن ﻋﻔﻮﻧﺖ ﻫﺎي ﺣﺎﺻـﻞ از اﯾﻦ ﺑﺎﮐﺘﺮي را ﺑﺎ دﺷـﻮاري ﻣﻮاﺟﻪ ﮐﺮده اﻧﺪ. ﻣﻨﺸـﺎ اﯾﻦ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻٌ ﮐﺮوﻣﻮزوﻣﯽ و ﯾﺎ ﺗﻮﺳـﻂ ﻋﻨﺎﺻـﺮ ژﻧﺘﯿﮑﯽ ﺳـﯿﺎر ﻣﺎﻧﻨﺪ ﭘﻼﺳﻤﯿﺪﻫﺎ، ﺗﺮاﻧﺴﭙﻮزون ﻫﺎ و اﯾﻨﺘﮕﺮون ﻫـﺎ ﻣﯽ ﺑﺎﺷـــﺪ(1).
اﯾﻨﺘﮕﺮون ﻫﺎ ﯾﮏ واﺣﺪ ژﻧﺘﯿﮑﯽ ﺑﺮاي درﯾﺎﻓﺖ و ﺑﯿﺎن ژن ﻫﺴـــﺘﻨﺪ ﮐﻪ در ﮐﺮوﻣﻮزوم، ﭘﻼﺳــﻤﯿﺪ و ﯾﺎ ﺗﺮاﻧﺴــﭙﻮزون ﺑﺎﮐﺘﺮي ﺟﺎي دارﻧﺪ. ﻧﻘﺶ اﯾﻨﺘﮕﺮون ﻫﺎ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﯾﮏ ﻣﮑﺎﻧﯿﺴــﻢ ژﻧﺘﯿﮑﯽ ﺳــﯿﺎر از ﻃﺮﯾﻖ اﻧﺘﻘﺎل اﻓﻘﯽ در ﻣﻘﺎوﻣﺖ آﻧﺘﯽ ﺑﯿﻮﺗﯿﮑﯽ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﯽ ﻣﺤﺮز ﺷــﺪه اﺳــﺖ. اﻧﺘﻘﺎل ژن ﻫﺎي ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ آﻧﺘﯽ ﺑﯿﻮﺗﯿﮏ ﻫﺎ در اﯾﻨﺘﮕﺮون ﻫﺎ از ﻃﺮﯾﻖ ﻓﺮآﯾﻨﺪ ﻫﺎﯾﯽ ﻣﺜﻞ ﺗﺮاﻧﺴـﻔورماسیون، ﺗﺮاﻧﺴـﺪاﮐﺸﻦ و ﻫمﯾﻮﻏﯽ در ﺑﯿﻦ ﺳﻮﯾﻪ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﯾﺎ ﺟﻨﺲ ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﺎﮐﺘﺮﯾﺎﯾﯽ وﺟﻮد دارد. به نظر ميرسد كه بيوسايدها خط دفاعي اوليه جهت جلوگيري از گسترش عفونتهای ناشی از استافیلوکوکوس اورئوس هستند(2). بیوسایدهای ضد میکروبی و از آن جمله ترکیبات چهارتایی آمونیوم، بخش ضروری از استراتژیهای کنترل عفونت هستند که در محیطهای بیمارستانی بکار برده میشوند.
ژن mecA ، باعث مقاومت باکتری استافیلوکوکوس اورئوس به آنتی‌بیوتیک‌ها می شود. عملکرد این ژن به این صورت می باشد که پروتئین PBP2a را کد می‌کند و با تغییر دیواره سلولی باکتری، باعث می‌شود که آنتی‌بیوتیک‌های بتالاکتام نتوانند به محل هدف خود متصل شده و باکتری را از بین ببرند. ژن qac (quaternary ammonium compounds)مربوط به یک کلاس از افلاکس پمپ‌ها به نامantimicrobial organic cations است که شامل عوامل اینترکلاته کننده ها است و به ترکیبات آمونیومی و بی‌آمیدها و بی‌گوانیدها مقاومت می‌دهد. (3) .
از مهمترین مکانهای پخش و گسترش باکتریهای مقاوم محیطهای بیمارستان از جمله سطوح مختلف محیط بیمارستان (کف، دیوارها، تختها وملحفهها و سطوح وسایل درمانی) است. در صورت حضور ژنهای مقاومت در باکتری، استفاده از مواد ضد عفونی کننده مناسب در جهت کاهش شمار میکروبی این باکتری و جلوگیری از مصرف بی مورد عوامل ضد عفونی کننده ضروری میباشد. توانایی تولید آنزیم کواگولاز (آنزیم لخته کننده پلاسما) مناسب ترین و قابل قبول ترین ویژگی در مقاصد تشخیصی است(4) .
باکتری های استافیلوکوکوس اورئوس می‌توانند از طریق مکانیسم‌های مختلفی نظیر تولید آنزیم‌های تخریب‌کننده دارو، کاهش تمایل دارو به اتصال به هدف‌های خود و تغییرات در پروتئین‌های هدف، به داروها مقاوم شوند. استفاده بیش از حد و نادرست از بیوسایدها و آنتی‌سپتیک‌ها در بیمارستان‌ها به تولید سویه‌های مقاوم منجر شده است. پژوهش حاضر يكي از معدود پژوهش هاي انجام شده در ايران می باشد كه حضور ژنهايqac A/B و mecA را در استافيلوكوكوس جدا شده از سطوح بیمارستان طالقانی استان البرز مورد بررسي قرار داده است.
مواد و روش
در مجموع 100 نمونه از سطوح مختلف (کف، دیوارها، تخت ها، وسایل درمانی) بیمارستان طالقانی در استان البرز جمعآوری گردید. نمونهها با استفاده از سواپ استریل مرطوب از سطوح مذکور گرفته شدند و در شرایط کاملاٌ استریل به داخل فالکن و سپس به آزمایشگاه منتقل گردیدند و روی محیطBHI آگار کشت داده شده و بعد از 24 ساعت در 37 درجه سانتی گراد مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد تست آنتی بیوگرام انجام گرفت و باکتری مورد مطالعه در محیط DNase Test Agar به صورت لوپ پر کشت داده شد، سپس پليت ها به مدت 24-18 ساعت در دماي37 درجه سانتي گراد انكوبه گردیدند. پس از انكوباسيون، روي پليت هاي DNase Test Agar ساده، معرف تولوئيدين بلو 1/0% ریخته ، سطح پليت كاملاً با این ماده پوشانده شد. در نمونه های مثبت هاله هاي شفاف كاملاً مشخصي اطراف كلني يا محل تلقيح در محيط كشت مشاهده شد. سپس مجدد تست آنتی بیوگرام با دیسک های Clindamycin ,Cefazolin ,Gentamicin ,Cloxacillin ,Ampicillin, Nitrofurantoin ,Vancomycin ,Co-trimoxazole ,Ciprofloxacin ,Erythromycin ,Cefalexin , Methicillin ,Amoxicillin ,Co-amoxiclav ,Cephaletin Tetracyclin , گذاشته شد .
در اين تحقيق مقدار 25/0گرم از بیوساید مورد نظر (Deconex Surface AF) در 100 سی سی محیط مولر براث ریخته شد. برای تهیه MIC ، از روش تهیه رقت در لوله Broth dilution test استفاده شد. نتایج پس از 24 ساعت از نظر رشد میکروبی به طور ماکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفت .
جهت انجام آزمایش، ابتدا رقتهای پی در پی 2 برابر از ماده بیوساید در محیط مولر هینتون براث با غلظت نهایی 25/0 درصد تهیه شد. در هر ردیف از میکروپلیت ، یک چاهک برای کنترل منفی که باکتری در آن تلقیح نشده و یک چاهک برای کنترل مثبت که فاقد بیوساید است اختصاص یافت و در آخر 20 ماکرولیتر از معرف TTC (تری فنیل تترازولیوم کلراید) تمام چاهکها اضافه شد.
سویه‌های خالص شده از نظر ویژگی‌های ریختشناسی (شکل میکروسکوپی و ماکروسکوپی)، فیزیولوژیکی و تست‌های مختلف بیوشیمیایی دسته‌بندی شده و در نهایت 40 نمونه استافیلوکوکوس اورئوس برای انجام تکنیک PCR انتخاب شدند. برای استخراج DNA ژنومی سویه‌های جدا شده، از کیت استخراج باکتری گرم مثبت (سیناژن) استفاده شد.
در نهایت با استفاده از توالی پرایمرهای اختصاصی (جدول ۱) ژنهای qac و mecA مورد بررسی قرار گرفتند.
جدول 1. توالی پرایمر ژنهای qac و mecA
ژن mec 533bp (5) | ژن qac 157bp (6) |
Forward: 5′-AAAATCGATGGTAAAGGTTGGC-3′ | Forward: 5′-CCACTACAGATTCTTCAGCTACATG-3′ |
Reverse: 5′-AGTTCTGCAGTACCGGATTTGC-3′ | Reverse: 5′-CTATGGCAATAGGAGATATGGTGT-3′ |
PCR با حجم 25 میکرولیتر شامل 5/12 میلی لیتر از Master mix ، 20پیکوگرم از پرایمر رفت ، 20پیکوگرم از پرایمر برگشت ، 1 میکرولیتر از Mgcl2 ، 2 میکرولیتر از DNA الگو و 5/7 میکرولیتر آب مقطر و با برنامه دمایی 95 درجه سانتی‌گراد به مدت 3 دقیقه برای دناتوراسیون اولیه ، 95 درجه سانتی‌گراد به مدت 15 ثانیه ، 48 درجه سانتی‌گراد به مدت 30 و ۷۲ درجه به مدت یک دقیقه برای ۴۵ سیکل انجام گردید. سپس محصول PCR روی ژل آگارز الکتروفورز گردید.
یافته ها
در این بررسی 100 جدایه از باکتریهای کوکسی گرم مثبت تخمیر کننده مانیتول در محیط مانیتول سالت آگار با قابلیت تولید آنزیم های کاتالاز، کوآگولاز ، همولیزین و DNase به عنوان استافیلوکوکوس اورئوس شناسایی و مورد مطالعه قرار گرفت. درصد فراوانی باکتری های جدا شده از نمونه های بالینی مختلف در نمودار 1 آمده است.
نمودار 1 ) درصد باکتری های جدا شده از نمونه های بالینی
تست آنتی بیوگرام بر روی تمامی ایزوله های مورد نظر از استافیلوکوک اورئوس ها انجام پذیرفت که نتایج درصد مقاومت هر یک از ایزوله های مختلف نسبت به آنتی بیوتیک های مورد استفاده به صورت زیر می باشد:
کلیندامایسین 23%، سفازولین 23%، جنتامایسین 10%، کلوگزاسیلین 53%، آمپی سیلین73%، نیتروفورنتائین 27%، ونکومایسین 7%، کو- تریموکسازول 13%، سیپروفلوکساسین 17%، اریترومایسین 47%، سفالکسین 13%، متی سیلین 75%، آموکسی سیلین 60%، آموکسی کلاو27%، سفالتین 47%، تتراسایکلین 20%. درصد مقاومت ایزوله های مختلف نسبت به هر یک از آنتی بیوتیک ها در نمودار 2 نشان داده شده است.
کمینه ﻣﺤﺪوده MIC ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻳـﺎﻳﻲ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ در اﻳــﻦ ﺑﺮرﺳــﻲ، µg/ml 6/0و ﺑﻴــﺸﻴﻨﻪ آن µg/ml 11/8 ﺑــﻮد. از آﻧﺠﺎﻳﻲ ﻛـﻪ ﺗﻌﺮﻳـﻒ واﺣـﺪي ﺑـﺮاي ﺣـﺪ ﻣﻘﺎوﻣـﺖ ﺑـﻪ ﻣـﺎده ﺑﻴﻮﺳــﺎﻳﺪي وﺟــﻮد ﻧــﺪارد، ﺳــﻮﻳﻪﻫــﺎﻳﻲ از اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮس ﻛـﻪ داراي MIC ﺑـﺎﻻﺗﺮي ﻧـﺴﺒﺖ ﺑـﻪ ﺳﻮﻳﻪﻫﺎي ﻛﻨﺘﺮل اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺑﻮدﻧـﺪ(1.95µg/ml ≤) ﺑـﻪ ﻋﻨـﻮان ﺳﻮﻳﻪﻫﺎي ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ DSAF ﻗﻠﻤﺪاد ﺷﺪﻧﺪ. از ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻣﻴـﺎﻧﮕﻴﻦ MIC ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي ﻣﺘﻌﻠـﻖ ﺑـﻪ نمونه های جمع آوری شده از سطوح مختلف درمانی ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه ، ﻧﺘﺎﻳﺞ ﻣﻌﻨـﻲداري ﺣﺎﺻـﻞ ﮔﺮدﻳـﺪ (ﻧﻤـﻮدار 3 )
از تکثیر منطقه متغیر ژن کوآگولاز 40 جدایه بالینی استافیلوکوکوس اورئوس در واکنش PCR دو دسته محصول با وزن های تقریبی bp533 مربوط ژن mecA در 25 جدایه معادل(63% ) وbp157 مربوط ژن qac A/B در 15 جدایه معادل(%37 )(شکل ۱) مشاهده گردید. که فراوانی هر یک از محصولات PCR در نمودار 4 نشان داده شده است.
بحث
استافیلوکوک اورئوس بعد از اشرشیاکلی به عنوان دومین عامل ایجاد کننده عفونت های بیمارستانی و یکی از مهمترین باکتری های بیماریزا محسوب می شود. تولید آنزیم کوآگولاز توسط استافیلوکوکوس اورئوس به عنوان یک شاخص مهم در شناسایی این باکتری به حساب می آید. (7).در بيشتر مواقع، در مراكز درماني و بيمارستانها، اولين اقدام براي از بين بردن آلودگيهاي سطحي، استفاده از مواد بيوسايدي می باشد . (8). امروزه مصرف بيش از اندازه مواد بيوسايدي ضدميكروبي منجر به ظهورسويه هايي با مقاومت ژنتيكي به اين مواد شده است(9).
در این ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ژنﻫﺎيqac A/B و mec A ﺑﻪ ﺗﺮﺗﻴﺐ در 63% و37% از اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮسﻫﺎي ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه از سطوح بیمارستان ﻳﺎﻓﺖ ﺷﺪﻧﺪ . اﻳـﻦ در ﺣﺎﻟﻲ ﺑﻮد ﻛﻪ در مطالعه Smith و ﻫﻤﻜﺎراﻧﺶ (10) ﻣﻴﺰان وﻗﻮع ژنqac در 8/14 درصد از نمونه ها بوده است که ﮔﺴﺘﺮش ﻛﻤﺘـﺮ ژن ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ بیوساید را در ﻣﻴﺎن ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎي محیطی ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه نشان داد که علت آن را ﻣیتوان ﻣﺼﺮف ﻛﻤﺘﺮ ﻣﻮاد ﺿﺪ ﻣﻴﻜﺮوﺑﻲ در ﻣﺤﻴﻄﻬﺎﻳﻲ ﻏﻴﺮ از ﻣﺮاﻛﺰ درﻣـﺎﻧﻲ و ﺑﻴﻤﺎرﺳﺘﺎﻧﻬﺎ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻛـﺎﻫﺶ ﻓﺸﺎر اﻧﺘﺨﺎﺑﻲ از ﺳﻮي ﻣﻮاد ﺑﻴﻮﺳﺎﻳﺪي داﻧﺴﺖ. ﺑﺎ اﻳﻦ ﺣﺎل ﻧﺒﺎﻳﺪ از ﻧﻈﺮ دور داﺷﺖ ﻛﻪ وﺟﻮد ژنﻫﺎي اﻋﻄﺎ ﻛﻨﻨﺪه ﻣﻘﺎوﻣﺖ در ﻧﻤﻮﻧﻪ ﻫﺎي ﻏﻴﺮﻛﻠﻴﻨﻴﻜﻲ ﻧﻴﺰ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﻪ ﮔﺰﻳﻨﺶ ﺑﺎﻛﺘﺮي ﻫﺎي ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ آﻧﺘﻲ ﺑﻴﻮﺗﻴﻚ ﻣﻨﺠﺮ ﮔﺮدد. از اﻳﻦ رو ﻧﻴﺎز اﺳﺖ ﻛﻪ آزﻣﺎﻳﺸﻬﺎي ﺑﻴﺸﺘﺮي در زﻣﻴﻨﻪ ﺟﺰﺋﻴﺎت اﺛﺮ ﻣﺠﺎورت ﻣﺪاوم ﺑﺎﻛﺘﺮيﻫﺎ ﺑـﺎ ﻏﻠﻈﺘﻬﺎي ﻛﻢ ﻣﻮاد ﺑﻴﻮﺳﺎﻳﺪي ﺻﻮرت ﮔﻴﺮد.
در مطالعه Noguchi و ﻫﻤﻜﺎران ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﮔﺴﺘﺮده ﺗﺮي ﺗﺮﺗﻴﺐ دادﻧـﺪ. آﻧﻬﺎ ﺣﺴﺎﺳﻴﺖ894 ﺳﻮﻳﻪ اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮس ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ ﻣﺘﻲﺳﻴﻠﻴﻦ را ﻛﻪ از 11 ﻛﺸﻮر آﺳﻴﺎﻳﻲ ﺟﻤﻊ آوري ﺷﺪه ﺑـﻮد ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﻮاد ﺑﻴﻮﺳﺎﻳﺪي ﻛﺎﺗﻴﻮﻧﻲ از ﺟﻤﻠﻪ ﺗﺮﻛﻴﺒﺎت ﭼﻬﺎرﺗـﺎﻳﻲ آﻣﻮﻧﻴﻮم ﺳﻨﺠﻴﺪﻧﺪ و ﺣﻀﻮر ژنﻫﺎي اﻋﻄﺎ ﻛﻨﻨﺪه ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻣﻮاد ﺑﻴﻮﺳﺎﻳﺪي را ﻧﻴﺰ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﻗﺮار دادﻧﺪ از ﻧﺘـﺎﻳﺞ ﺑﺪﺳـﺖ آﻣﺪه از ﺑﺮرﺳـﻴﻬﺎي آﻧﻬـﺎ، ﺣـﻀﻮر 5/38 ژن qac A/B و 28% ژن mec A در ﻛﻞ ﻧﻤﻮﻧﻪﻫﺎي ﺟﻤﻊ آوري ﺷـﺪه ﺑـﻮد. در ﺑـﻴﻦ11ﻛﺸﻮر آﺳﻴﺎﻳﻲ ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ Noguchi و ﻫﻤﻜﺎران، ﻛﺸﻮر ﻫﻨﺪ ﺑﺎ ﻓﺮاواﻧﻲ 6/31 ژن mec A در ﻣﻘﺎﺑﻞ ﻓﺮاواﻧﻲ 6/2 ژن qac A/B، ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ رﺧﺪاد ژن mec Aرا دارا ﺑﻮد. در ﺑـﺎﻗﻲ ﻛﺸﻮرﻫﺎ اﻳﻦ ژن qac A/B ﺑﻮد ﻛﻪ در ﻣﻴﺎن ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋـﻮس ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ ﻣﺘﻲﺳﻴﻠﻴﻦ ﺑﺎ ﻓﺮاواﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻳﺎﻓﺖ ﺷﺪ. ﺑﺎﻻﺗﺮﻳﻦ ﻣﻴﺰان ﻓﺮاواﻧﻲ ژن qac A/B،4/72 % ﺑﻮد ﻛﻪ ﺑﻪ ﻛﺸﻮر ﺳـﻨﮕﺎﭘﻮر ﺗﻌﻠـﻖ داﺷﺖ ﻛﻪ ﺑﺴﻴﺎر ﻓﺮاﺗﺮ از ﻓﺮاواﻧـﻲ 1/11 ژن qac A/B ﺑﺪﺳﺖ آﻣﺪه از ﻣﻄﺎﻟﻌات دیگر ﺑﻮد (11).
در ﺗﺤﻘﯿﻘﯽ ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ رﺣﯿﻤﯽ و ﻋﺮﺑﺴﺘﺎﻧﯽ در ﺳﺎل 1393 ﺑﺮ روي ﺟﺪاﺳﺎزي اﺳﺘﺎﻓﯿﻠﻮﮐﻮﮐﻮس اورﺋﻮس ﻣﻘﺎوم ﺑﻪ ﻣﺘﯽﺳﯿﻠﯿﻦ در اﺻﻔﻬﺎن اﻧﺠﺎم ﺷﺪ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﮐﻪ از 679 جدایه اﺳﺘﺎﻓﯿﻠﻮﮐﻮﮐﻮس اورﺋﻮس ﮐﻮاﮔﻮﻻز ﻣﺜﺒﺖ 18 ﺟﺪاﯾﻪ (2/65 %) واﺟﺪ ژن ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺑﻪ ﻣﺘﯽﺳﯿﻠﯿﻦ ﺑﻮدﻧﺪ (12). ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﯾﮏ آﻧﺘﯽﺑﯿﻮﺗﯿﮏ ﺑﺴﺘﮕﯽ ﺑﻪ ﻣﯿﺰان آﻧﺰﯾﻢ ﺑﺘﺎﻻﮐﺘﺎﻣﺎز ﺗﻮﻟﯿﺪي ﯾﺎ ﻣﯿﺰان PBP2a، ﮐﻪ ﺑﻪ وﺳﯿﻠﻪ ﻫﺮ ﺟﺪاﯾﻪ ﺑﺎﮐﺘﺮي ﺑﯿﺎن و ﺗﻮﻟﯿﺪ ﻣﯽﺷﻮد، دارد و ﺗﻤﺎم اﯾﻦﻫﺎ ﺑﺎﻋﺚ ﺑﺮوز اﺧﺘﻼف در ﻣﯿﺰان ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺟﺪاﯾﻪﻫﺎ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ (13).
در مطالعهای که به وسیله محمدجانی و همکارانش انجام شد از مجموع 176 نمونه بالینی 26 مورد حاوی ژن مقاومت به متیسیلین بودند که با PCR تعیین شد (14) . در مطالعهای که به وسیله ژاپونی نژاد وهمکارانش بر روی استافیلوکوکوس ارئوس به منظور بررسی حضور ژن مقاومت به متیسیلین انجام شد ، از مجموع 700 نمونه 22 درصد از نمونهها مقاوم به متیسیلین بودند(15).
در مطالعه ای ذکر گردید ساختارهایی نظیر اسید تیکوئیک و پروتئین A باعث افزایش مقاومت در یک ناحیه خاص می شوند ، وجود سیالوپروتئین ها در مجاورت استخوان، ظرفیت قوی برای استقرار MRSA را ایجاد کرده که شیوع از طریق تماس پوست به پوست را موجب می شود و وجود اسید آمینه آرژنین در برخی از سویه ها موجب افزایش مقاومت باکتری در ناحیه پوستی گردد (16).
در مطالعه ای ذکر گردیده بنزالکونیوم کلراید(BAC) به عنوان یک عامل ضدعفونی‌کننده پوست برای کنترل و پیشگیری از عفونت‌ها دربیمارستان‌ها استفاده می‌شود. در این مطالعه 100 ایزوله MRSA از ژانویه 2018 تا ژوئیه 2021 از موسسه تحقیقاتی تئودور بیلهارز جمعآوری شد. ژن mecA و ژنهای qacJ، qacG و qacH با تکنیک PCR تعیین شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که ارتباط بین وقوع ژنهای مقاومت به آنتی‌سپتیک‌ها و MIC BAC ( >8 میکروگرم در میلی‌لیتر) در MRSA از نظر آماری معنی‌دار بود. (17)
علی رغم اینکه در برخی مطالعات تخصص یافتگی بافتی به صورت نسبی مشاهده شده است برای بدست آوردن یک بینش اپیدمیولوژیکی از تخصص یافتگی بافتی در میان ایزوله های مختلف استافیلوکوکوس اورئوس، انجام مطالعات بیشتر بر روی حجم وسیع تری از نمونه های بالینی و تجزیه و تحلیل ژنتیکی گسترده ای نیاز است.
نتیجه گیری
در این مطالعه 100 سویه اﺳﺘﺎﻓﻴﻠﻮﻛﻮﻛﻮس اورﺋﻮس جداسازی شد که از این تعداد، 67 نمونه مربوط به سطوح کف در بیمارستان، 15 نمونه مربوط به تخت بیماران، 10 نمونه مربوط به سطوح دیوارهای بیمارستان و تعداد 8 نمونه مربوط به وسایل درمانی بیمارستان بودند و سپس با تست آنتی بیوگرام و MIC مقاومت آنتی بیوتیکی و بیوسایدی آن مورد بررسی قرار گرفت. کمینه ﻣﺤﺪوده MIC ﺳﻮﻳﻪ ﻫﺎي ﺑﺎﻛﺘﺮﻳـﺎﻳﻲ ﻣـﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌـﻪ در اﻳــﻦ ﺑﺮرﺳــﻲ، µg/ml 6/0و ﺑﻴــﺸﻴﻨﻪ آن µg/ml 11/8 ﺑــﻮد. از تکثیر منطقه متغیر ژن کوآگولاز 40 جدایه بالینی استافیلوکوکوس اورئوس در واکنش PCR دو دسته محصول با وزن های تقریبی bp533 مربوط ژن mecA در 25 جدایه معادل(%63) وbp157 مربوط ژن qac A/B در 15 جدایه معادل(37 %) مشاهده گردید. نتايج حاصل از اين پژوهش، حاكي از شيوع ژن هايي است كه زمينه مساعدي براي مقاومت به ضدعفوني كننده هاي مهم دارند. ضرورت وجود توجه بيشتر و تحقيق گسترده تر در زمينه نوع و همچنين ميزان ماده بيوسايدي مصرفي در محصولات بيوسايدي را بيان مي كند.
References
1. Khan HA, Ahmad A, Mehboob R. Nosocomial infections and their control strategies. Asian Pac J Trop Biomed. 2015;5(7):509-14. doi:10.1016/j.apjtb.2015.05.001
2. Jennings MC, Minbiole KP, Wuest WM. Quaternary Ammonium Compounds: An Antimicrobial Mainstay and Platform for Innovation to Address Bacterial Resistance. ACS Infect Dis. 2015;1(7):288-303. doi:10.1021/acsinfecdis.5b00047
3. Hegstad K, Langsrud S, Lunestad BT, Scheie AA, Sunde M, Yazdankhah SP. Does the wide use of quaternary ammonium compounds enhance the selection and spread of antimicrobial resistance and thus threaten our health? Microb Drug Resist. 2010;16(2):91-104. doi:10.1089/mdr.2009.0120
4. Fatholahzadeh B, Emaneini M, Feizabadi MM, Sedaghat H, Aligholi M, Taherikalani M, et al. Detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus carriers by multiplex PCR assays. Scand J Infect Dis. 2006;38(11-12):1127-9. doi:10.1080/00365540600702055
5. Pournajaf A, Ardebili A, Goudarzi L, Khodabandeh M, Narimani T, Abbaszadeh H. PCR-based identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains and their antibiotic resistance profiles. Asian Pac J Trop Biomed. 2014;4(Suppl 1):S293-S297. doi:10.12980/APJTB.4.2014C423
6. Gahongayire S, Aliero AA, Kato CD, Ntulume I. Prevalence and Detection of qac Genes from Disinfectant-Resistant Staphylococcus aureus Isolated from Salon Tools in Ishaka Town, Bushenyi District of Uganda. Can J Infect Dis Med Microbiol. 2020;2020:8819927. doi:10.1155/2020/8819927
7. A AL, B KG, C EK, D MK, Sienkiewicz M. Contribution of staphylococcal virulence factors in the pathogenesis of thrombosis. Elsevier. 2024;283.
8. Tiwari, H. K., Sapkota, D., Gaur, A., Mathuria, j.p., Sing A. Molecular typing of clinical staphylococcus aureus isolates from northern india using coagulasegene PCR-RFLP. 2008;467--473.
9. Yasar, O., Bozkaya F. Identifying the Bacteria Causing Ovine Gangrenous Mastitis and Detection of Staphylococcus aureus in Gangrenous Milk by PCR. 2012;401--6.
10. Smith K, Gemmell CG, Hunter IS. The association between biocide tolerance and the presence or absence of qac genes among hospital-acquired and community-acquired MRSA isolates. J Antimicrob Chemother. 2008;61(1):78-84. doi:10.1093/jac/dkm395
11. Noguchi N, Hase M, Kitta M, Sasatsu M, Deguchi K, Kono M. Antiseptic susceptibility and distribution of antiseptic-resistance genes in methicillin-resistant Staphylococcus aureus. FEMS Microbiol Lett. 1999;172(2):247-53. doi:10.1111/j.1574-6968.1999.tb13474.x
12. Rahimi F, Arabestani MR. Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus carrying mecA and femA genes in Isfahan, Iran. Jundishapur J Microbiol. 2014;7(7):e11188. doi:10.5812/jjm.11188
13. Berger-Bächi B, Rohrer S. Factors influencing methicillin resistance in staphylococci. Arch Microbiol. 2002;178(3):165-71. doi:10.1007/s00203-002-0436-0
14. Mohammadjahan M, Zeinali E, Sadeghi J, Asadpour L. Prevalence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and its antibiotic resistance pattern in samples from patients in Rasht, Iran. J Guilan Univ Med Sci. 2015;24(94):1-8.
15. Japoni-Nejad A, Rezazadeh M, Kazemian H, Fardmousavi N, van Belkum A, Ghaznavi-Rad E. Molecular characterization of the first community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains from Central Iran. Int J Infect Dis. 2013;17(11):e949-54. doi:10.1016/j.ijid.2013.03.023
16. O'Brien LM, Walsh EJ, Massey RC, Peacock SJ, Foster TJ. Staphylococcus aureus clumping factor B (ClfB) promotes adherence to human type I cytokeratin 10: implications for nasal colonization. Cell Microbiol. 2002;4(11):759-70. doi:10.1046/j.1462-5822.2002.00231.x
17. Said HBAE-F; RMNYAEM EL. Detection of benzalkonium chloride phenotypic resistance and its association with qacG, qacH, qacJ resistance genes among methicillin-resistant Staphylococcus aureus clinical isolates. Microbes Infect Dis. 2025;6(2):670--9.
