ارزیابی مقاومت چند دارویی (MDR) و ژن مرتبط با بیوفیلم abaI در ایزوله های بالینی اسینتوباکتر بومانی
محورهای موضوعی : میکروبیولوژی
سامر جعفر ناصر
1
,
بیتا بهبودیان
2
,
سمانه دولت آبادی
3
1 - دانش آموخته زیست شناسی، دانشکده علوم و فناوری های همگرا، واحد علوم تحقیقات، تهران، ایران
2 - استادیار زیستشناسی، دانشکده علوم پایه، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، ایران
3 - دانشیار میکروبیولوژی، واحد نیشابور، دانشگاه آزاد اسلامی نیشابور، ایران
کلید واژه: اسینتوباکتر بومانی, بیوفیلم, abaI, مقاومت چند دارویی, ایزوله های بالینی,
چکیده مقاله :
مقدمه: اسینتوباکتر بومانی یکی از اصلیترین سویهها با فراوانی بالا در عفونتهای بیمارستانی است. افزایش روزافزون مقاومت آنتی بیوتیکی یکی از چالشهای اصلی در مواجهه با این سویه در بیمارستان ها است. در این مطالعه مقاومت چند دارویی، بیان ژن abaI و همچنین توانایی تشکیل بیوفیلم مورد بررسی قرار گرفت.
مواد و روشها: 141 نمونه بالینی از یک بیمارستان منتخب در استان خراسان رضوی جمعآوری شد و سویههای اسینتوباکتر بومانی با آزمونهای بیوشیمیایی اختصاصی شناسایی و بررسی حساسیت آنتی بیوتیکی با روش دیسک دیفیوژن انجام شد. حضور ژن abaI با استفاده از روش Polymerase Chain Reaction (PCR) در سویههای مقاوم بررسی شد.
یافتهها: فراوانی نمونههای مبتلا به عفونت اسینتوباکتر بومانی 5/29% بود که بیشترین فراوانی با 5/26% مربوط به نمونههای خلط و ترشحات تنفسی بود. در ارزیابی مقاومت آنتی بیوتیکی، سویهها به ترتیب 87%، 76% و 64% به Levofloxacin، Imipenem و Cefepim حساس بودند. نتایج آزمون تشکیل بیوفیلم نشان داد که 70 درصد ایزولهها توانایی تشکیل بیوفیلم داشتند. همچنین، حضور ژن abaI در ایزولههای دارای بیوفیلم، 17 درصد گزارش شد.
نتیجه گیری: نتایج پژوهش حاضر نشان میدهد که بیماران زن سهم بیشتری از عفونت بیمارستانی را به خود اختصاص میدهند. بررسی نتایج مقاومت آنتی بیوتیکی، مقاومت بالای 80 درصدی برای همهی آنتی بیوتیکها نشان داد. بیشترین میزان مقاومت به ترتیب به سفازولین، سفوتاکسیم و سفتیزوکسیم و کمترین میزان مقاومت به لووفلوکساسین مشاهده شد. این نتایج میزان بسیار بالا و نگرانکننده مقاومت را در این ایزوله ها خاطرنشان میکند.
Introduction: Acinetobacter baumannii is one of the main strains with high frequency in hospital infections. The increasing antibiotic resistance is one of the main challenges in dealing with this strain in hospital infections. In this study, multidrug resistance, abaI gene expression, and biofilm formation ability were investigated.
Materials and Methods: 141 clinical samples were collected from a selected hospital in Khorasan Razavi Province, and Acinetobacter baumannii strains were subjected to specific biochemical tests and antibiotic susceptibility testing using the disk diffusion method. The presence of the abaI gene in resistant strains was investigated using the Polymerase Chain Reaction (PCR) method.
Results : The frequency of samples infected with Acinetobacter baumannii was 29.5%, with the highest frequency (26.5%) related to sputum and respiratory secretions. In the evaluation of antibiotic resistance, the strains were 87%, 76%, and 64% sensitive to Levofloxacin, Imipenem, and Cefepim, respectively. The results of the biofilm formation test showed that 70% of the isolates could form biofilm. Also, the presence of the abaI gene in isolates with biofilm was reported to be 17%.
Conclusion: The results of the present study show that female patients account for a greater share of hospital infections. The results of antibiotic resistance showed resistance of over 80% for all antibiotics. The highest resistance rate was observed to cefazolin, cefotaxime, and ceftizoxime, respectively, and the lowest to levofloxacin. These results indicate a very high and worrying level of resistance in these isolates
1.Catalano A, Iacopetta D, Ceramella J, Scumaci D, Giuzio F, Saturnino C, Aquaro S, Rosano C, Sinicropi MS. Multidrug Resistance (MDR): A Widespread Phenomenon in Pharmacological Therapies. Molecules 2022;27(3):616. Doi: 10.3390/molecules27030616.
2.Wartu JR, Butt AQ, Suleiman U, Adeke M, Tayaza FB, Musa BJ, et al. Multidrug resistance by microorganisms: a review. Sci World J .2019;14(4):49–56.
3.Antunes LC, Visca P, Towner KJ. Acinetobacter baumannii: evolution of a global pathogen. Pathog Dis. 2014;71(3):292-301. Doi: 10.1111/2049-632X.12125.
4. Joshi SG, Litake GM. Acinetobacter baumannii: An emerging pathogenic threat to public health. World J Clin Infect Dis 2013; 3(3): 25-36. Doi:10.5495/wjcid. v3.i3.25.
5. Howard A, O'Donoghue M, Feeney A, Sleator RD. Acinetobacter baumannii: an emerging opportunistic pathogen. Virulence 2012;3(3):243-50. Doi: 10.4161/viru.19700.
6. Singh H, Thangaraj P, Chakrabarti A. Acinetobacter baumannii: A brief account of mechanisms of multidrug resistance and current and future therapeutic management. J Clin Diagnostic Res. 2013;7(11):2602–5 . Doi: 10.7860/JCDR/2013/6337.3626.
7. Yin XL, Hou TW, Xu SB, Ma CQ, Yao ZY, Li W, et al. Detection of Drug Resistance–Associated Genes of Multidrug-Resistant Acinetobacter baumannii. Microb Drug Resist [Internet]2008;14 (2):145–50. Doi.org/10.1089/mdr.2008.0799.
8.Mak JK, Kim MJ, Pham J, Tapsall J, White PA. Antibiotic resistance determinants in nosocomial strains of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii. J Antimicrob Chemother 2009;63(1):47-54. Doi: 10.1093/jac/dkn454.
9. Anitha P, Anbarasu A, Ramaiah S. Computational gene network study on antibiotic resistance genes of Acinetobacter baumannii. Comput Biol Med. 2014; 48:17-27. Doi:10.1016/j. compbiomed. 2014.02.009.
10.Ng CK, How KY, Tee KK, Chan KG. Characterization and Transcriptome Studies of Autoinducer Synthase Gene from Multidrug Resistant Acinetobacter baumannii Strain 863. Genes (Basel) 2019;10(4):282. Doi: 10.3390/genes10040282.
11. Niu C, Clemmer KM, Bonomo RA, Rather PN. Isolation and characterization of an autoinducer synthase from Acinetobacter baumannii. J Bacteriol 2008;190(9):3386-92. Doi: 10.1128/JB. 01929-07.
12.Sun X, Ni Z, Tang J, Ding Y, Wang X, Li F. The abaI/abaR Quorum Sensing System Effects on Pathogenicity in Acinetobacter baumannii. Front Microbiol 2021;(12):1–19. Doi:10.3389/ fmicb. 2021.679241.
13. Clark NM, Zhanel GG, Lynch JP 3rd. Emergence of antimicrobial resistance among Acinetobacter species: a global threat. Curr Opin Crit Care 2016;22(5):491-9. Doi: 10.1097/ MCC. 0000000000000337.
14.Bianco A, Quirino A, Giordano M, Marano V, Rizzo C, Liberto MC, et al. Control of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii outbreak in an intensive care unit of a teaching hospital in Southern Italy. BMC Infect Dis 2016;16(1):1–7. Doi: 10.1186/s12879-016-2036-7.
15.Moubarak CA, Halat DH. Insights into Acinetobacter baumannii: A review of microbiological, virulence, and resistance traits in a threatening nosocomial pathogen. Antibiotics 2020;9(3):119. Doi: 10.3390/antibiotics9030119.
16. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. CLSI standard M02. Wayne, PA Clin Lab Stand Institute 2024;96.
17.Li Z, Ding Z, Liu Y, Jin X, Xie J, Li T, et al. Phenotypic and Genotypic Characteristics of Biofilm Formation in Clinical Isolates of Acinetobacter baumannii. Infect Drug Resist. 2021; 14:2613–24. Doi:10.2147/IDR.S310081.
18.Xiong L, Yi F, Yu Q, Huang X, Ao K, Wang Y, et al. Transcriptomic analysis reveals the regulatory role of quorum sensing in the Acinetobacter baumannii ATCC 19606 via RNA-seq. BMC Microbiol [Internet]. 2022;22(1):1–12. Doi:10.1186/s12866-022-02612-z.
19.Selasi GN, Nicholas A, Jeon H, Na SH, Kwon H Il, Kim YJ, et al. Differences in Biofilm Mass, Expression of Biofilm-Associated Genes, and Resistance to Desiccation between Epidemic and Sporadic Clones of Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii Sequence Type 191. PLoS One 2016;11(9): e0162576. Doi: 10.1371/journal.pone.0162576.
