Clinical and molecular factors effecting colistin resistance in K. pneumoniae

Sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlar her yıl dünyada milyonlarca hastayı etkileyen önemli bir sağlık sorunudur ve ciddi kayıplara yol açar. K.pneumoniae dünyada sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonların en önemli etkenlerinden biridir. Son yıllarda artan karbapenem direnci sebebiyle kolistin en son tedavi seçeneği olarak kullanilmaktadir. Ancak yapılan çalışmalarda kolistin direncinin artmakta olduğu ve önemli bir sağlık tehditi olmaya başladığı bildirilmektedir. PhoP/PhoQ ve PmrA/PmrB iki komponentli düzenleyici sistemlerdir ve gram negatif bakterilerde kolistin direncine neden olan genlerin ekspresyonlarını kontrol ederler. MgrB geni PhoP/PhoQ sisteminin regülatörü olan MgrB proteininini kodlar. Bu gende meydana gelen insersiyonal inaktivasyonlar ve mutasyonlar kolistin direnci ile ilişkilendirilmiştir. Bu çalışmada amacımız hastalardan elde edilen K.pneumoniae izolatlarındaki kolistin direncini belirleyen moleküler mekanizmaların klinik verilerle ilişkisini ortaya çıkarmaktır. Ankara Başkent Üniversitesi Hastanesi, İstanbul Başkent Üniversitesi Hastanesi ve Koşuyolu Devlet Hastanesinde tedavi gören 32 hastadan izole edilen kolistin dirençli K.pneumoniae suşları çalışmaya dahil edilmiştir. MgrB geninde transposon vey a mutasyon kaynaklı inaktivasyonun belirlenmesi için PCR amplifikasyonu ve ardından Sanger sekanslama methodu kullanılmıştır. Elde edilen ürünler NCBI'ın Blast aracı ve Genomics Workbench v.4.9 (CLC Bio, Aarhus, Danimarka) programı kullanılarak analiz edilmiştir. Ayrıca kolistin dirençli izolatlarda, PhoQ ve PmrK gen ifadelerindeki değişimler q-RT PCR metodu ile çalışılmıştır. Suşların klon analizleri rep-PCR yöntemi ile Diversilab Sistemi ile yapılmıştır (BioMérieux, Fransa). Tek değişkenli istatistiksel analizler için STATA 11 programı (Teksas, Amerika) kullanılmıştır. MgrB geninin transposon ile inaktivasyonu 32 izolatın 26'sında gözlenmlenmiştir. Bu transposonlar IS5 benzeri, IS1 benzeri, IS903 benzeri ve IS903B olarak sınıflandırılmıştır. Çalışma populasyonunda, 5 izolatın MgrB geninde çeşitli mutasyonlar bulunmuştur. PhoQ ve PmrK gen ifadelerinde önemli bir artış gözlemlenmemiştir. Klon analizi sonucunda üç merkezden toplanan hastaların iki farklı klona ait olduğugörülmüştür ( >%95 benzerlik). Relatif olarak genç yaşta olmak, yoğun akım ünitesinde kalmak transposon ilişkili kolistin direncinde rol alan klinik faktörlerdir( P<.005). Ortalama kolistin tedavi süresi transposonla inaktive olmuş MgrB pozitif K.pneumoniae ile infekte grupta 19 gün iken; transposonsuz MgrB grubunda infekte olan grupta 7 gündür (P=.231). Bu çalışma MgrB geninin inaktivasyonuna bağlı kolistin direncinin gelişmesinde rol alan klinik ve moleküler faktörleri gösteren ilk çalışmadır. MgrB geninin transposonlar ile inaktivasyonun kolistin direnci kazanılmasında en önemli moleküler mekanizma olduğu gösterilmiştir. Uzun süre yoğun bakım ünitesinde kalma ve daha genç yaşta olma, transposonla inaktive MgrB geni bulunan sus ile enfekte olma riskini artırır. Uzun süreli kolistin tedavisinin de bu dirençte etkili olduğu düşünülmektedir. Ayrıca, kolistin dirençli K.pneumoniae izolatlarının arasında yatay gen geçişinın gösterilmesi, kolistin direncininin halk sağlığını tehtid eden önemli bir problem olduğunu vurgulamaktadır.