Kistik fibrozlu hastalardan izole edilen Pseudomonas aeruginosa izolatlarının biyofilm oluşturma yeteneklerinin araştırılması ve bu özelliğin genotip ve antibiyotik duyarlılığı ile ilişkisinin belirlenmesi


ÇOBAN A. Y., ÇİFTCİ A., ONUK E. E., ERTURAN Z., Tanrıverdi Çaycı Y., DURUPINAR B.

Mikrobiyoloji Bülteni, cilt.43, sa.4, ss.563-573, 2009 (SCI-Expanded) identifier

  • Yayın Türü: Makale / Tam Makale
  • Cilt numarası: 43 Sayı: 4
  • Basım Tarihi: 2009
  • Dergi Adı: Mikrobiyoloji Bülteni
  • Derginin Tarandığı İndeksler: Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED), Scopus, TR DİZİN (ULAKBİM)
  • Sayfa Sayıları: ss.563-573
  • Ondokuz Mayıs Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

Pseudomonas aeruginosa, kistik fibroz (KF)'lu hastalarda tedavisi oldukça güç olan solunum yolu enfeksiyonlarına neden olmaktadır. Hastalığın ileri dönemlerde enfeksiyona neden olan P.aeruginosa suşlan ise genellikle mukoid fenotipte olup, bakteriyi çevreleyen yoğun miktardaki aljinat polisakkaridi, bakterinin akciğer hücrelerine yapışmasını kolaylaştırmakta ve biyofilm oluşumu sayesinde bakteriyi bağışıklık sisteminin hücrelerinden korumaktadır. Bu çalışmanın amacı, KF'lu hastalardan izole edilen P.aeruginosa izolatlarında biyofilm varlığının araştırılması ve biyofilm oluşturma özelliklerinin genotip ve antibiyotik duyarlılık profilleri ile ilişkisinin araştırılmasıdır. Çalışmada KF'lu hastalardan izole edilen 60 adet P.aeruginosa izolatının biyofilm oluşumu Kongo Red ağar ve Christensen yöntemiyle araştırılmış; suşların geno-tipleri RAPD-PCR (Random amplification of polymorphic DNA-polimeraz zincir reaksiyonu) yöntemiyle, in vitro antibiyotik duyarlılıkları ise disk difüzyon yöntemiyle belirlenmiştir. Çalışmamızda, P.aeruginosa suşlarının %33.3 (20/60)'ünün biyofilm oluşturduğu saptanmış, biyofilm üreten 20 izolatın 9'u, biyofilm üretmeyen 40 izolatın ise 16'sı mukoid özellik göstermiştir. Izolatların %70'lik benzerlik katsayısı göz önüne alınarak RAPD ile genotiplendirilmesi sonucu 19 adet küme (A-S) ve bunlardan beşine ait alt küme (K1, K2, N1, N2, Q1, Q2, R1, R2, SI, S2) olmak üzere toplam 24 adet genotip tespit edilmiştir. Bu gruplardan dokuzu biyofilm üreten, 15'i de biyofilm üretmeyen izolatlardan oluşmaktadır. Biyofilm üreten suş-ların çoğunun Kİ (n= 5) ve K2 (n= 6), üretmeyen suşların ise L (n= 8) ve O (n= 7) genotip grubunda toplandığı izlenmiştir. Biyofilm üreten ve üretmeyen izolatların antibiyotik duyarlılıkları değerlendirildiğinde, gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark belirlenmemiş (p> 0.05), her iki gruba da etkinliği en düşük ilaç tobramisin, etkinliği en yüksek ilaç piperasilin/tazobaktam olarak bulunmuştur. Sonuç olarak; biyofilm üreten izolatlar ile üretmeyen izolatların genotipik olarak farklı gruplarda yoğunlaştığının belirlendiği bu çalışmanın verilerinin, daha geniş izolat sayılarıyla ve çok merkezli çalışmalarla desteklenmesi gerektiği kanısına varılmıştır.
Pseudomonas aeruginosa is a frequent cause of respiratory infections in cystic fibrosis (CF) patients. P.aeruginosa strains isolated from these patients have often a mucoid phenotype at advanced disease. This mucoid structure contains a dense amount of alginate type polysaccharide which facilitates bacterial attachment to lung epithelia and provides protection from the immune system due to biofilm formation. The aims of this study were to investigate the biofilm formation and the relation of this property with genotype and antibiotic susceptibilities of P.aeruginosa strains isolated from CF patients. The biofilm formation was determined by using the Congo Red agar and Christensen methods. RAPD-PCR (Random amplification of polymorphic DNA polymerase chain reaction) and disc diffusion methods were used for genotyping and antibiotic susceptibility testing, respectively. Biofilm production was found positive in 33.3% (20/60) of P.aeruginosa tested. While 9 of these 20 isolates were of mucoid colony morphotype, among the 40 biofilm negative isolates mucoid colony was detected in 16 of them. RAPD genotyping based on 70% similarity yielded 19 (A-S) clusters and subtypes related to five of these clusters (K1, K2, Nl, N2, Q1, Q2, R1, R2, SI, S2) making up a total of 24 genotypes. Nine of these genotypes composed of biofilm positive isolates and 15 were biofilm negative ones. Most of the biofilm positive strains belonged to K1 (n= 5) and K2 (n= 6) genotypes while biofilm negative isolates were in the L (n= 8) and O (n= 7) genotypes. The comparison of antibiotic susceptibilities in both groups revealed no statistically significant difference (p> 0.0%). However, highest rate of resistance was detected for tobramycin and lowest rate for piperacillin/tazobactam. The data obtained from this study indicated that biofilm negative and positive P.aeruginosa isolates clustered in different groups. These results should be supported with larger scale multi-center studies which may provide information about P.aeruginosa dynamics in CF lungs.