Staphylococcus aureus Klinik İzolatları Arasında in vitro Biyofilm Oluşumunun ve Antibiyotik Direnç Paterniyle Korelasyonunun Araştırılması: Kuzey Kıbrıs’ta Kesitsel Bir Çalışma

Ahmed Hassan İbrahim; Emrah Güler; Cemile Bağkur; Kaya Süer; Eşref Çelik

doi:10.4274/jarem.galenos.2022.51423

Staphylococcus aureus Klinik İzolatları Arasında in vitro Biyofilm Oluşumunun ve Antibiyotik Direnç Paterniyle Korelasyonunun Araştırılması: Kuzey Kıbrıs’ta Kesitsel Bir Çalışma

PDF

Orijinal Araştırma

Staphylococcus aureus Klinik İzolatları Arasında in vitro Biyofilm Oluşumunun ve Antibiyotik Direnç Paterniyle Korelasyonunun Araştırılması: Kuzey Kıbrıs’ta Kesitsel Bir Çalışma

J Acad Res Med 2022;12(2):55-60 DOI: 10.4274/jarem.galenos.2022.51423

, , , ,

PDF

İzin

Öz

Amaç:

Staphylococcus aureus (S. aureus), metisiline dirençli S. aureus (MRSA) da dahil olmak üzere hastane enfeksiyonlarında morbidite ve mortalite artışına yol açan biyofilm üretme özelliği göstermektedir. Antibiyotik direnci, bakteriyel biyofilmlerin doğal bir özelliği olmakla birlikte biyofilm oluşumu MRSA’da yaygın bir şekilde görülmektedir. Bu çalışmada, S. aureus izolatlarının fenotipik biyofilm oluşturma yetenekleri ve biyofilm oluşumu ile antibiyotik direncinin ilişkisini araştırmak amaçlanmıştır.

Yöntemler:

Çalışma, Ocak 2020-Nisan 2021 tarihleri arasında Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti’nde Yakın Doğu Üniversitesi Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarı’nda gerçekleştirildi. Hastanenin farklı bölümlerinden, yatan ve ayaktan olmak üzere toplam 67 hastaya ait örnekler (yara/irin, balgam, aspirat, kan ve idrar) incelendi. Bakteri identifikasyonu ve antibiyotik duyarlılık testi için VITEK 2 sistemi kullanıldı ve biyofilm oluşumunu tespit etmek için ise Kongo kırmızısı agar (KKA) kullanılarak değerlendirme yapıldı.

Bulgular:

KKA’ya ekimi yapılan toplam 67 S. aureus izolatının 56’sının (%84,3) ürettiği, geri kalan 11’inin (%15,7) ise biyofilm üreticisi olmadığı görülmüştür. S. aureus izolatlarında metisilin direnci ile biyofilm oluşumu arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki tespit edilmiştir. Buna göre, MRSA’larda metisilin direnci negatif olanlara göre anlamlı düzeyde daha yüksek biyofilm oluşumu gözlendi (%92,1 vs. %72,4, p=0,034). S. aureus izolatları yüksek oranda tigesiklin (%100) ve gentamisine (%100) karşı duyarlılık göstermiştir.

Sonuç:

Bu çalışmanın bulguları, MRSA suşlarının daha fazla biyofilm ürettiğini ve çoğu antibiyotiğe karşı yüksek oranda direnç sergilediğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Staphylococcus aureus, MRSA, biyofilm, Kongo kırmızısı agar, Kuzey Kıbrıs

Kaynakça

1

Parastan R, Kargar M, Solhjoo K, Kafilzadeh F. Staphylococcus aureus biofilms: Structures, antibiotic resistance, inhibition, and vaccines. Gene Reports 2020; 20: 100739.

2

Haney EF, Trimble MJ, Cheng JT, Vallé Q, Hancock REW. Critical Assessment of Methods to Quantify Biofilm Growth and Evaluate Antibiofilm Activity of Host Defence Peptides. Biomolecules 2018; 8: 29.

3

Neopane P, Nepal HP, Shrestha R, Uehara O, Abiko Y. In vitro biofilm formation by Staphylococcus aureus isolated from wounds of hospital-admitted patients and their association with antimicrobial resistance. Int J Gen Med 2018; 11: 25-32.

4

Kobayashi SD, Malachowa N, DeLeo FR. Pathogenesis of Staphylococcus aureus abscesses. Am J Pathol 2015; 185: 1518-27.

5

Cong Y, Yang S, Rao X. Vancomycin resistant Staphylococcus aureus infections: A review of case updating and clinical features. J Adv Res 2019; 21: 169-76.

6

Ward AC, Hannah AJ, Kendrick SL, Tucker NP, MacGregor G, Connolly P. Identification and characterisation of Staphylococcus aureus on low cost screen printed carbon electrodes using impedance spectroscopy. Biosens Bioelectron 2018; 110: 65-70.

7

Papadopoulos P, Angelidis AS, Papadopoulos T, Kotzamanidis C, Zdragas A, Papa A, et al. Staphylococcus aureus and methicillin-resistant S. aureus (MRSA) in bulk tank milk, livestock and dairy-farm personnel in north-central and north-eastern Greece: Prevalence, characterization and genetic relatedness. Food Microbiol 2019; 84: 103249.

8

Piechota M, Kot B, Frankowska-Maciejewska A, Grużewska A, Woźniak-Kosek A. Biofilm Formation by Methicillin-Resistant and Methicillin-Sensitive Staphylococcus aureus Strains from Hospitalized Patients in Poland. Biomed Res Int 2018; 2018: 4657396.

9

Kshetry AO, Pant ND, Bhandari R, Khatri S, Shrestha KL, Upadhaya SK, et al. Minimum inhibitory concentration of vancomycin to methicillin resistant Staphylococcus aureus isolated from different clinical samples at a tertiary care hospital in Nepal. Antimicrob Resist Infect Control 2016; 5: 27.

10

Belbase A, Pant ND, Nepal K, Neupane B, Baidhya R, Baidya R, et al. Antibiotic resistance and biofilm production among the strains of Staphylococcus aureus isolated from pus/wound swab samples in a tertiary care hospital in Nepal. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2017; 16: 15.

11

Pandey S, Raza MS, Bhatta CP. Prevalence and antibiotic sensitivity pattern of methicillin-resistant-Staphylococcus aureus in Kathmandu Medical College-Teaching Hospital. Journal of Institute of Medicine Nepal 2012; 34: 13-7.

12

Jahanshahi A, Zeighami H, Haghi F. Molecular Characterization of Methicillin and Vancomycin Resistant Staphylococcus aureus Strains Isolated from Hospitalized Patients. Microb Drug Resist 2018; 24: 1529-36.

13

Croes S, Deurenberg RH, Boumans ML, Beisser PS, Neef C, Stobberingh EE. Staphylococcus aureus biofilm formation at the physiologic glucose concentration depends on the S. aureus lineage. BMC Microbiol 2009; 9: 229.

14

Metzler A. Developing a crystal violet assay to quantify biofilm production capabilities of Staphylococcus aureus (dissertation). The Ohio State University; 2016.

15

Sharma S, Bhandari U, Oli Y, Bhandari G, Bista S, Gc G, et al. Identification and detection of biofilm producing Staphylococcus aureus and its antibiogram activities. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research 2021; 14: 150-6.

16

Haghi Ghahremanloi Olia A, Ghahremani M, Ahmadi A, Sharifi Y. Comparison of biofilm production and virulence gene distribution among community- and hospital-acquired Staphylococcus aureus isolates from northwestern Iran. Infect Genet Evol 2020; 81: 104262.

17

Hassan A, Usman J, Kaleem F, Omair M, Khalid A, Iqbal M. Evaluation of different detection methods of biofilm formation in the clinical isolates. Braz J Infect Dis 2011; 15: 305-11.

18

Khasawneh AI, Himsawi N, Abu-Raideh J, Salameh MA, Al-Tamimi M, Al Haj Mahmoud S, et al. Status of Biofilm-Forming Genes among Jordanian Nasal Carriers of Methicillin-Sensitive and Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Iran Biomed J 2020; 24: 386-98.

19

Grinholc M, Wegrzyn G, Kurlenda J. Evaluation of biofilm production and prevalence of the icaD gene in methicillin-resistant and methicillin-susceptible Staphylococcus aureus strains isolated from patients with nosocomial infections and carriers. FEMS Immunol Med Microbiol 2007; 50: 375-9.

20

Darwish SF, Asfour HA. Investigation of biofilm forming ability in Staphylococci causing bovine mastitis using phenotypic and genotypic assays. Scientific World Journal 2013; 2013: 378492.

21

Ansari S, Nepal HP, Gautam R, Rayamajhi N, Shrestha S, Upadhyay G, et al. Threat of drug resistant Staphylococcus aureus to health in Nepal. BMC Infect Dis 2014; 14: 157.

22

Horváth A, Dobay O, Sahin-Tóth J, Juhász E, Pongrácz J, Iván M, et al. Characterisation of antibiotic resistance, virulence, clonality and mortality in MRSA and MSSA bloodstream infections at a tertiary-level hospital in Hungary: a 6-year retrospective study. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2020; 19: 17.