Öz
Giriş: Çok ilaca dirençli Acinetobacter enfeksiyonlarının artması, hekimler ve klinik mikrobiyologlar için tedavide büyük zorluklar oluşturmaktadır. AdeABC, kromozomal olarak kodlanan ve son zamanlarda tüm dünyadan bildirilen çoklu ilaç direnci ile ilişkili efflux mekanizmasıdır. AdeABC üç bileşenli bir yapıya sahiptir. AdeB, transmembran bileşenini, AdeA, iç membran füzyon proteinini ve AdeC, dış membran proteinini oluşturur. AdeABC bir sensör kinaz (AdeS) ve bir regülatör (AdeR) içeren iki bileşenli bir sistem tarafından düzenlenir. Bu bileşenlerde nokta mutasyonları, çoklu ilaç direncine yol açan AdeABC’nin aşırı ekspresyonu ile ilişkilidir. Bu çalışmanın amacı, hastanede yatan hastaların kan kültürlerinden izole edilen A. baumannii’de AdeABC efflux pompa genlerinin dağılımını ve bunların karbapenem ve çoklu ilaç direnciyle ilişkilerini araştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: Hastanenin farklı bölümlerinde yatan hastaların kan kültürlerinden izole edilen toplam 97 A. baumannii kökeni çalışmaya dahil edildi. Çalışma kökenlerinin antibiyotik duyarlılık paternleri Phoenix Otomatik Sistemi ile belirlendi. Suşların karbapenemler, siprofloksasin, trimetoprim-sülfametoksazol, amikasin, gentamisin ve netilmisine duyarlılıkları “European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing” (EUCAST) kriterlerine göre belirlendi. AdeRS mutasyonları ve adeB gen ekspresyonu dizileme ve qPCR ile analiz edildi. Referans gen olarak 16s rRNA geni ve A. baumannii ATCC 19606 standart suşu kullanıldı.
Bulgular: Doksan yedi kökenin 61’i karbapenem dirençliydi. Karbapenem dirençli A. baumannii (CRAB) izolatlarının direnç oranları seftazidime %100; sefepime, piperasilin-tazobaktam, siprofloksasin ve trimetoprim-sülfametoksazole %96,7; amikasine %86,8; gentamisin ve netilmisine %75,4 olarak bulundu. Kırk dokuz CRAB izolatında adeB aşırı ekspresyonu (3,45-52,18 kat) gözlendi, ancak sadece 12 CRAB izolatında (0,23-0,54 kat) ve CRAB olmayan izolatlarda (0,109-0,783 kat) daha az artış gözlendi. CRAB izolatlarının %80,3’ü adeRS genleri için pozitifti. AdeR aminoasit dizisindeki p.Val120Ile değişimi, adeB-aşırı eksprese eden CRAB izolatlarının %42,8’inde belirlendi.
Sonuç: Verilerimiz A. baumannii izolatlarımızda AdeABC efflux pompası aşırı ekspresyonunun beklenenden daha yüksek olduğunu gösterdi. AdeABC efflux sistemi; hem CRAB hem de çoklu ilaç dirençli izolatlar ile anlamlı şekilde ilişkiliydi. AdeRS bölgelerinde adeB ve aminoasit değişikliklerinin aşırı ekspresyonu, farklı antibiyotiklere karşı artan bir direnç ortaya çıkmasına neden olmuştur, bu nedenle özellikle nozokomiyal çoklu ilaç direncinde doğru tedaviyi sağlamak için A. baumannii kökenleri izlenmelidir.
Anahtar Kelimeler: Proteomik, efflux genleri, aminoglikozit direnci, kan dolaşımı enfeksiyonları, karbapenem direnci
Kaynakça
Nowak J, Seifert H, Higgins PG. Prevalence of eight resistance-nodulationdivision efflux pump genes in epidemiologically characterized Acinetobacter baumannii of worldwide origin. J Med Microbiol. 2015;64:630-5.
Zhang T, Wang M, Xie Y, Li X, Dong Z, Liu Y, Wang L, Yang M, Song H, Cao H, Cao W. Active efflux pump adeB is involved in multidrug resistance of Acinetobacter baumannii induced by antibacterial agents. Exp Ther Med. 2017;13:1538-46.
Howard A, O’Donoghue M, Feeney A, Sleator RD. Acinetobacter baumannii: An emerging opportunistic pathogen. Virulence. 2012;3:243-50.
Lin MF, Lin YY, Tu CC, Lan CY. Distribution of different efflux pump genes in clinical isolates of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii and their correlation with antimicrobial resistance. J Microbiol Immunol Infect. 2017;50:224-31.
Wieczorek P, Sacha P, Czaban S, Hauschild T, Ojdana D, Kowalczuk O, Milewski R, Poniatowski B, Niklinski J, Tryniszewska E. Distribution of AdeABC efflux system genes in genotypically diverse strains of clinical Acinetobacter baumannii. Diagn Microbiol Infect Dis. 2013;77:106-9.
Xing L, Barnie PA, Su Z, Xu H. Development of Efflux Pumps and Inhibitors (EPIs) in A. baumannii. Clin Microbial. 2014;3:135.
Jia W, Li C, Zhang H, Li G, Liu X, Wei J. Prevalence of Genes of OXA-23 Carbapenemase and AdeABC Efflux Pump Associated with Multidrug Resistance of Acinetobacter baumannii Isolates in the ICU of a Comprehensive Hospital of Northwestern China. Int J Environ Res Public Health. 2015;12:10079-92.
Jassim KA, Ghaima KK, Saadedin SMK. AdeABC Efflux Pump Genes in Multidrug Resistant Acinetobacter baumannii Isolates. Avicenna J Clin Microb Infect. 2016;3:40898.
Peleg AY, Adams J, Paterson DL. Tigecycline Efflux as a Mechanism for Nonsusceptibility in Acinetobacter baumannii. Antimicrob Agents Chemother. 2007;51:2065-9.
European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Last Accessed date: 01.06.2020. Available from: https://eucast.org/
Livak KJ, Schmittgen TD. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method. Methods. 2001;25:402-8.
Selasi GN, Nicholas A, Jeon H, Na SH, Kwon HI, Kim YJ, Heo ST, Oh MH, Lee JC. 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;11:0162576.
Bratu S, Landman D, Martin DA, Georgescu C, Quale J. Correlation of Antimicrobial Resistance with Beta-Lactamases, the OmpA-Like Porin, and Efflux Pumps in Clinical Isolates of Acinetobacter baumannii Endemic to New York City. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52:2999-3005.
Yoon EJ, Courvalin P, Grillot-Courvalin C. RND-Type Efflux Pumps in Multidrug-Resistant Clinical Isolates of Acinetobacter baumannii: Major Role for AdeABC Overexpression and AdeRS Mutations. Antimicrob Agents Chemother. 2013;57:2989-95.
Coyne S, Courvalin P, Périchon B. Efflux-Mediated Antibiotic Resistance in Acinetobacter spp. Antimicrob Agents Chemother. 2011;55:947-53.
Pagdepanichkit S, Tribuddharat C, Chuanchuen R. Distribution and expression of the Ade multidrug efflux systems in Acinetobacter baumannii clinical isolates. Can J Microbiol. 2016;62:794-801.
Sun JR, Perng CL, Chan MC, Morita Y, Lin JC, Su CM, Wang WY, Chang TY, Chiueh TS. A Truncated AdeS Kinase Protein Generated by ISAba1 Insertion Correlates with Tigecycline Resistance in Acinetobacter baumannii. PLoS ONE. 2017;7:49534.
Li XZ, Nikaido H. Efflux-mediated drug resistance in bacteria: an update. Drugs. 2009;69:1555-623.
Qiu ZQ, Zhu LJ, Hou PF. Distribution of carbapenemases and efflux pump in carbopenems-resistance Acinetobacter baumannii. Peer J Preprints. 2016;4:2655.
Coyne S, Guigon G, Courvalin P, Périchon B. Screening and Quantification of the Expression of Antibiotic Resistance Genes in Acinetobacter baumannii with a Microarray. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54:333-40.
Lari AR, Ardebili A, Hashemi A. AdeR-AdeS mutations & overexpression of the AdeABC efflux system in ciprofloxacin-resistant Acinetobacter baumannii clinical isolates. Indian J Med Res. 2018;147:413-21.
Ardebili A, Lari AR, Talebi M. Correlation of Ciprofloxacin Resistance with the AdeABC Efflux System in Acinetobacter baumannii Clinical Isolates. Ann Lab Med. 2014;34:433-8.
Richmond GE, Evans LP, Anderson MJ, Wand ME, Bonney LC, Ivens A, Chua KL, Webber MA, Sutton JM, Peterson ML, Piddock LJ. The Acinetobacter baumannii Two-Component System AdeRS Regulates Genes Required for Multidrug Efflux, Biofilm Formation, and Virulence in a Strain-Specific Manner. mBio. 2016;7:430-16.
Higgins PG, Schneiders T, Hamprecht A, Seifert H. In Vivo Selection of a Missense Mutation in adeR and Conversion of the Novel blaOXA-164 Gene into blaOXA-58 in Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii Isolates from a Hospitalized Patient. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54:5021-7.
Sun JR, Chan MC, Chang TY, Wang WY, Chiueh TS. Overexpression of the adeB Gene in Clinical Isolates of Tigecycline-Nonsusceptible Acinetobacter baumannii without Insertion Mutations in adeRS. Antimicrob Agents Chemother. 2010;54:4934-8.
Wieczorek P, Sacha P, Czaban S, Hauschild T, Ojdana D, Kowalczuk O, Milewski R, Poniatowski B, Niklinski J, Tryniszewska E. Distribution of AdeABC efflux system genes in genotypically diverse strains of clinical Acinetobacter baumannii. Diagn Microbiol Infect Dis. 2013;77:106-9.
