Deniz suyundan izole edilen enterokok suşlarının virulans faktörlerinin incelenmesi

Laktik Asit Bakterileri grubunda olan Enterokok cinsi bakteriler, insan ve hayvanların bağırsak florasının doğal mikroorganizması olup bağırsak dışı bölgelere yayılarak insanlarda çeşitli enfeksiyonlara sebep olurlar. Çevresel kirliliğin fazla olduğu ve lağım ve kanalizasyon sularının karıştığı deniz sularında, fekal kirlilik indikatörü olarak bilinen Enterokoklar halk sağlığı açısından önemlidir. Kromozomal ya da plazmit ve konjugatif transpozonlarla intrinsik ve ekstrinsik antibiyotik direnç mekanizması ve virulans faktörlerine sahip olan Enterokoklar, patojen mikroorganizmalardandır. Çalışmamızda, turistik, balıkçılık, sulama ve kullanma suyunda önemi olan Marmara Denizi ve Karadeniz (Kilyos, Rumelikavağı, Yeşilyurt ve Üsküdar)'den alınan deniz suyu örnekleri ile ilgili daha önce yapılan bir çalışmadan izole edilen 66 Enterokok suşunun API®20 Strep test kiti ile tür doğrulaması yapılmıştır. Çalışmada kullanılan Enterokok suşlarının antibiyotiklere dirençlilik profili [nalidiksik asit (NA), streptomisin (S), penisilin (P), kloramfenikol (C), vankomisin (VA), tetrasiklin (TE), siprofloksasin (CIP), kanamisin (K), amikasin (AM), eritromisin (E), gentamisin (CN), rifampisin (RIF)], hemoliz üretim aktivitesi, jelatinaz ve kazeinaz aktivitesi, biyofilm oluşturma kapasitesi, serum direnci aktivitesi, hemaglütinasyon ve bakteriyosin aktivitesi, fenotipik olarak incelenmiştir. Aynı zamanda suşların kromozomal DNA izolasyonları yapılmış ve antibiyotik direnç genleri ile virulans faktörleri PZR yöntemi ile incelenmiştir. Hücre dışı matriks proteinlerine bağlanma (ace), jelatinaz aktivitesi (gelE), agregasyon faktörü (agg), konak dokulara tutunma ve biyofilm oluşumu (esp), jelatinaz ve serin proteaz ifadesini düzenleme (fsr), sitolizin üretimi (cylM, cylB ve cylA), Enterokok adezyon proteini varlığı (efaAfs ve efaAfm), seks feromonları (cpd, cob ve ccf) ve antibiyotik direnci [vankomisin (vanA ve vanB), streptomisin (ant(6)-la), gentamisin (acc(6')-aph(2'')), kanamisin (aphA-3), rifampisin (rpoB1 ve rpoB2), ampisilin (bla(Z)), eritromisin (ermB), kloramfenikol (catpIP), tetrasiklin (tetM ve tetL) ile ilgili virulans faktörlerini kodlayan sorumlu olan genler, PZR yöntemi ile incelenmiştir. Diğer yandan, Enterokok suşlarının plazmit profilleri, moleküler büyüklükleri bilinen marker ile kıyaslanarak belirlenmiştir. Çalışmada, API®20 Strep test kiti ile tür doğrulaması yapılan 66 Enterokok izolatının 13 farklı antibiyotiğe karşı dirençlilik profili, Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemine göre incelenmiş ve E. faecalis ve E. faecium suşlarının tür içi antibiyotik direnç oranları sırasıyla, penisilin için %60.8 ve %84.2, kloramfenikol için %10.86 ve %31.57, vankomisin için %41.3 ve %57.9, tetrasiklin için %52.7 ve %63.15, siprofloksasin için %17.4 ve %36.84, kanamisin için %97.82 ve %94.7, ampisilin için %39.13 ve %57.9, eritromisin için %50 ve %84.2, gentamisin için %100 ve %94.7 olarak tespit edilmiştir. Aynı zamanda tüm suşlar nalidiksik asit, amikasin ve rifampisine dirençli, streptomisine ise duyarlı olarak saptanmıştır. Çoklu antibiyotik direnç profilleri fenotipik olarak incelendiğinde, çoklu antibiyotik direncinin 5-11 arasında değiştiği, 3 (%6.52) E. faecalis ve 5 (%26.31) E. faecium suşunun en fazla 11 antibiyotiğe, 3 (%6.52) E. faecalis suşunu ise en az 5 antibiyotiğe çoklu direnç gösterdikleri tespit edilmiştir. Diğer yandan, E. faecalis ve E. faecium suşlarının fenotipik virulans faktörleri kıyaslandığında tür içi oranlarının sırasıyla, jelatinaz aktivitesi için %91.3 ve %94.7, kazeinaz aktivitesi için %67.4 ve %31.57, biyofilm oluşturma kapasitesinde kuvvetli tutunma için %41.3 ve %47.36, serum direnci aktivitesi için %52.7 ve %31.57, hemaglütinasyon aktivitesinde çok kuvvetli reaksiyon için %32.6 ve %0, Staphylococcus aureus ATCC 25923 bakterisine karşı bakteriyosin aktivitesi %32.6 ve %5.26, Escherichia coli ATCC 25922 bakterisine karşı bakteriyosin aktivitesi ise %23.4 ve %0 olarak belirlenmiştir. Çalışmada incelenen E. faecalis ve E. faecium suşlarının antibiyotik direnç genlerinin PZR yöntemi ile genotipik incelenmesi sonucu tür içi antibiyotik direnç gen oranları sırasıyla, vanA ve vanB genleri için %32.6 ve %31.57 ile %21.73 ve %31.57, acc(6')-aph(2'') geni için %100 ve %94.73, aphA-3 geni için %97.82 ve %8947, rpoB2 geni için %97.82 ve %100, bla(Z) geni için %93.47 ve %89.47, ermB için %50 ve %84.2, catpIP için %71.73 ve %63.15, tetM ve tetL genleri için %56.52 ve %21.21 ile %43.47 ve %36.84 olarak tespit edilmiştir. Suşların tamamının ise rpoB1 genine sahip iken, ant(6)-la genine sahip olmadığı belirlenmiştir. Virulans genlerinin PZR yöntemi ile incelendiğinde ise tür içi virulans gen oranları sırasıyla, ace geni için %86.9 ve %0, gelE geni için %91.3 ve %89.4, efaAfs için %95.6 ve %0, efaAfm için %58.7 ve %63.1, cpd geni için %41.3 ve %26.3, ccf geni için %30.4 ve %63.1, cob geni için %56.5 ve %63.1, agg geni için %84.7 ve %57.9, fsr geni için %60.8 ve %63.1 olarak tespit edilmiştir. Suşların tamamının sitolizin üretiminden sorumlu genler olan cylM, cylB ve cylA genlerine sahip olduğu belirlenmiştir. Çalışmada incelenen 66 Enterokok izolatının çoklu antibiyotik direnç gen profili ve virulans gen profili incelendiğinde, 12 farklı antibiyotik direnç geninden bir (%2.17) E. faecalis ve bir (%100) E. gallinarum suşunun en az 4 direnç genine, bir (%2.17) E. faecalis suşunun ise en fazla 11 direnç genine sahip olduğu belirlenmiştir. Aynı zamanda, 12 farklı virulans geninden 2 (%3.03) E. faecalis suşunun 12 gen bölgesi ile en fazla, 1 (%1.51) E. gallinarum suşunun ise 3 gen bölgesi ile en az virulans profili içerdiği saptanmıştır. Son olarak, çalışmada 66 adet Enterokok izolatının plazmit profilleri belirlenmiş ve 13 (%28.26) E. faecalis ve 3 (%15.78) E. faecium olmak üzere toplam 16 (%24.24) suşun 340 ile 32600 bp arasında değişen 26 farklı moleküler büyüklükte plazmit içerdiği tespit edilmiştir. Sonuçlar, deniz suyu örneklerinden izole edilen Enterokok suşlarının antibiyotik direnç ve virulans genlerine sahip olduğunu ve halk sağlığı açısından sorun oluşturabileceğini göstermektedir. Çalışmadan elde edilen verilerin, deniz suyundaki fekal kirlilik indikatörü olan Enterokok cinsi bakterilerin virulansı hakkında bilinçlenme ve tedavide olası yaklaşımları belirlemede katkı sağlayacağı düşünülmektedir.