بررسی تنوع ژنتیکی جدایه‌های کلبسیلا پنومونیه دامی و انسانی با استفاده از روش ERIC-PCR و تعیین الگو حساسیت آنتی‌بیوتیکی

محورهای موضوعی : پاتوبیولوژی مقایسه ای

احسان استبرقی، تقی زهرایی‌صالحی*، کیومرث امینی، محمود جمشیدیان . ¹

1 - .

تاریخ دریافت : 1397/01/24 تاریخ پذیرش : 1397/01/24 تاریخ انتشار : 1397/04/01

کلید واژه: کلبسیلا پنومونیه, ERIC-PCR, مقاومت آنتی بیوتیکی,

چکیده مقاله :

کلبسیلا پنومونیه، از جمله پاتوژ‌نهای فرصت طلب و عامل عفونت در انسان و حیوانات می‌باشد. مقاومت به آنتی بیوتیک در جدایه‌های کلبسیلا پنومونیه در حال افزایش است. تست حساسیت ضد میکروبی قبل از تجویز آنتی‌بیوتیک‌ها، لازم به نظر می‌رسد. هدف از مطالعه حاضر تعیین تایپ جدایه‌های بالینی و دامی کلبسیلا پنومونیه و ارزیابی حساسیت آنتی‌بیوتیکی بود. در مجموع 100 جدایه بالینی و دامی کلبسیلا پنومونیه از شهرستان بابک جمع‌آوری شد. حساسیت آنتی بیوتیکی با روش کربی بائر با توجه به دستورالعمل CLSI انجام شد. سپس، استخراج DNA ژنومی با استفاده از کیت DNA انجام و واکنش زنجیره‌ای پلیمراز با پرایمر ERIC1 و ERIC2 انجام گردید. نتایج نشان داد که تمامی سویه‌های تحت مطالعه (100%) به آنتی‌بیوتیک‌های آمپی سیلین و آمیکاسین مقاوم بودند. بیشترین و کمترین میزان مقاومت مریوط به تتراسیکلن (53 سویه؛ 3/88%) و ایمی پنم (8 جدایه؛ 3/13%) بود. نتایج حاصل از تجزیه خوشه‌ای و ترسیم دندروگرام بر اساس شباهت‌های ژنتیکی، نمونه‌های مورد مطالعه را به هفده گروه مجزا تفکیک نموده است. با توجه به یافته های این مطالعه، مقاومت به آنتی بیوتیک در بین جدایه‌های کلبسیلا پنومونیه در حال افزایش می‌باشد. علاوه بر این، توال‌های ERIC دارای جفت بازی هستند که حاوی تکرارهای معکوس و مرکزی به شدت حفاظت شده بوده و در نواحی خارج ژنی ژنوم باکتری‌ها قرار گرفته اند و در تعیین تنوع ژنتیکی میان تمامی جدایه پیچیدگی کمتری دارند اما تفکیک خوبی در سطح سویه ایجاد می‌کنند.

چکیده انگلیسی:

Klebsiella pneumoniae, is an opportunistic pathogens and cause infections in humans and animals. Drug resistant K. pneumoniae is rising. Therefore, antimicrobial susceptibility testing before prescribing antibiotics, it seems necessary. The aim of present study was to survey typing of clinical and animal K. pneumoniae isolates and evaluation of antibiotic susceptibility. A total 100 clinical and animal K. pneumoniae isolates were collected from Babak city. Antibiotic susceptibility was performed with Kirby-Bauer method according to CLSI guidelines. Then, DNA genomic extraction was done using DNA kit and PCR amplification was performed with ERIC1 and ERIC2 primer. Our results were shown that all strains (100%) were resistant to the ampicillin and amikacin antibiotics. The most and least resistance belong to tetracycline (53 strains; 88.3%) and imipenem (8 isolates; 13.3%), respectively. The results of cluster analysis and drawing dendrogram based on genetic similarities for 100 isolates was separated to seventeen distinct groups. According to our finding indicated an increasing resistance to antibiotics amongst K. pneumoniae. Additionally, the ERIC sequences have a pair of games that contain highly reversed and central reps and are located in the outermost regions of the bacterial genome and have less complexity in determining the genetic diversity of all isolates, but the separation good at the strain level.    

منابع و مأخذ:

1. Al Shara, M. (2011):  Emerging antimicrobial resistance of Klebsiella pneumoniae strains isolated from pediatric patients in jordan. Iraqi J Med. 7(2):29-32.


2. Amin, A., Ghumro, P., Hussain, S., Hameed, A. (2009). Prevalence of antibiotic resistance among clinical isolates of Klebsiella pneumoniae isolated from a Tertiary Care Hospital in Pakistan. Malays J Microbiol. 5(2):81-6.


3. Bali, EB., Acik, L., Sultan, N. (2010): Phenotypic and molecular characterization of SHV, TEM, CTX-M and extended-spectrum beta-lactamase produced by Escherichia coli, Acinobacter baumannii and Klebsiella pneumoniae isolates in a Turkish hospital. Afr J Microbiol Res. 4(8):650-4.


4. Cuzon, G., Naas, T., Truong, H., Villegas, M-V., Wisell, KT., Carmeli, Y., et al. (2010): Worldwide diversity of Klebsiella pneumoniae that produce beta-lactamase blaKPC-2 gene. Emerg Infect Dis. 16(9):1349-56.


5. Derde, LP., Dautzenberg, MJ., Bonten, MJ. (2012):  Chlorhexidine body washing to control antimicrobial-resistant bacteria in intensive care units: a systematic review. Intensive Care Med. 38(6):931-9.


6. Drummond, A., Rodrigo, AG. (2000): Reconstructing genealogies of serial samples under the assumption of a molecular clock using serial-sample UPGMA. Mol Biol Evol. 17(12):1807-15.


7. Eckert, C., Gautier, V., Saladin-Allard, M., Hidri, N., Verdet, C., Ould-Hocine, Z., et al. (2004): Dissemination of CTX-M-type β-lactamases among clinical isolates of Enterobacteriaceae in Paris, France. Antimicrob Agents chemother. 48(4):1249-55.


8. Feizabadi, MM., Etemadi, G., Yadegarinia, D., Rahmati, M., Shabanpoor, S., Bokaei, S. (2006): Antibiotic-resistance patterns and frequency of extended-spectrum b-Lactamase-producing isolates of Klebsiella pneumoniae in Tehran. Med Sci Monitor. 12(11):BR362-BR5.


9. Ho, P-L., Wong, R., Chow, K-H., Yip, K., Wong, S., Que, T-L. (2008): CTX-M type beta-lactamases among fecal Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates in non-hospitalized children and adults. J Microbiol Immunol Infect. 41(5):428-32.


10. Ishii, Y., Alba, J., Kimura, S., Shiroto, K., Yamaguchi, K. (2005): Evaluation of antimicrobial activity of β-lactam antibiotics using Etest against clinical isolates from 60 medical centres in Japan. Int J Antimicrob Agents. 25(4):296-301.


11. Jalalpoor, S. (2011):  Antibiotic Resistant Pattern in ESBLs Producer Klebsiella pneumoniae Strains Isolated of Hospitalized and Out Patients Acquired Urinary Tract Infection. J Isfahan Med Sch. 29(142).


12. Landman, D., Bratu, S., Quale, J. (2009):  Contribution of OmpK36 to carbapenem susceptibility in KPC-producing Klebsiella pneumoniae. J Med Microbiol. 58(10):1303-8.


13. Lautenbach, E., Patel, JB., Bilker, WB., Edelstein, PH., Fishman, NO. (2001):  Extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae: risk factors for infection and impact of resistance on outcomes. Clin Infect Dis. 32(8):1162-71.


14. Munoz MA, Ahlström C, Rauch BJ, Zadoks RN. Fecal shedding of Klebsiella pneumoniae by dairy cows. J Dairy sci. 2006;89(9):3425-30.


15. Nasehi, L., Shahcheraghi, F., Nikbin, VS., Nematzadeh, S. (2010):  PER, CTX-M, TEM and SHV Beta-lactamases in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae isolated from Tehran, Iran. Iranian J Basic Med Sci. 13(3):111-8.


16. Patel,G., Huprikar, S., Factor, SH., Jenkins, SG., Calfee, DP. (2008): Outcomes of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae infection and the impact of antimicrobial and adjunctive therapies. Infect Control Hosp Epidemiol. 29(12):1099-106.


17. Podschun, R., Ullmann, U. (1998): Klebsiella spp. as nosocomial pathogens: epidemiology, taxonomy, typing methods, and pathogenicity factors. Clin Microbiol Rev. 11(4): 589-603.


18. Pirouzi, A., Jafari, M., Kargar, M., Mohsenzadeh, M., Feizabadi, MM., Afkari, R. (2012): Molecular Detection of Simultaneous Occurrence of Antibiotic-and Heavy Metal-Resistance in Klebsiella pneumoniae Isolated from Urinary Tract Infection. J Isfahan Med Sch. 30(186).


19. Prince, SE., Dominger, KA., Cunha, BA., Klein, NC. (1997):  Klebsiella pneumoniae pneumonia. Heart & Lung: J Acute and Crit Care. 26(5):413-7.


20. Soltan Dalal, MM., Miremadi, SA., Sharify Yazdi, MK., Rastegar Lari, A., Rajabi, Z., Avadis Yans, S. (2012): Antimicrobial Resistance Trends Of Klebsiella pneumoniae Isolated From Patients In Imam Khomeini Hospital. Payavard Salamat. [Research]. 6(4):275-81.


21. Souli, M., Galani, I., Antoniadou, A., Papadomichelakis, E., Poulakou, G., Panagea, T., et al.  (2010): An outbreak of infection due to β-lactamase Klebsiella pneumoniae carbapenemase 2–producing Klebsiella pneumoniae in a Greek university hospital: molecular characterization, epidemiology, and outcomes. Clin Infect Dis. 50(3):364-73.


22. Tankhiwale, SS., Jalgaonkar, SV., Ahamad, S., Hassani, U. (2004): Evaluation of extended spectrum beta lactamase in urinary isolates. Indian J Med Res. 120(6):553.


23. Turton, JF., Perry, C., Elgohari, S., Hampton, CV.  (2010): PCR characterization and typing of Klebsiella pneumoniae using capsular type-specific, variable number tandem repeat and virulence gene targets. J Med Microbiol. 59(5):541-7.


24. Vading, M., Samuelsen, Ø., Haldorsen, B., Sundsfjord, A., Giske, C. (2001): Comparison of disk diffusion, Etest and VITEK2 for detection of carbapenemase‐producing Klebsiella pneumoniae with the EUCAST and CLSI breakpoint systems. Clin Microbiol Infect. 17(5):668-741.


25. Ventura, M., Meylan, V., Zin, R. (2003):  Identification and tracing of Bifidobacterium species by use of enterobacterial repetitive intergenic consensus sequences. Appl Environ Microbiol. 69(7):4296-301.


26. Wang, A., Yang, Y., Lu, Q., Wang, Y., Chen, Y., Deng, L., et al. (2008):  Presence of qnr gene in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae resistant to ciprofloxacin isolated from pediatric patients in China. BMC Infect Dis. 8(1):1.