مقایسه‌ی روش‌های اگزاسیلین آگار دایلوشن و دیسک دیفیوژن سفوکسیتین با روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (Polymerase chain reaction) در تعیین مقاومت به متی‌سیلین در استافیلوکوکوس ارئوس

هوایی, سید اصغر; مقیم, شراره; شاهین, مجتبی; عظیمیان, امیر; قنبری, فهیمه; شکری, داریوش; اکبری, مجتبی; حسینی, نفیسه‌سادات

مقایسه‌ی روش‌های اگزاسیلین آگار دایلوشن و دیسک دیفیوژن سفوکسیتین با روش واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (Polymerase chain reaction) در تعیین مقاومت به متی‌سیلین در استافیلوکوکوس ارئوس

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشیار، گروه میکروب‌‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

² استادیار، مرکز تحقیقات عفونت‌های بیمارستانی و گروه میکروب‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

³ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه میکروب‌‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

⁴ استادیار، گروه پاتوبیولوژی و تشریح، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی خراسان شمالی، بجنورد، ایران

⁵ کارشناس ارشد، گروه میکروب‌‌شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد فلاورجان، اصفهان، ایران

⁶ دانشجوی دکتری، مرکز تحقیقات عفونت‌های بیمارستانی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

⁷ اپیدمیولوژیست، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: استافیلوکوکوس ارئوس یکی از باکتری‌های مهم بیماری‌زا و بسیار قوی در ایجاد بیماری‌های اکتسابی از بیمارستان و عفونت‌های اکتسابی از جامعه می‌باشد. این باکتری، باعث طیف وسیعی از بیماری‌ها از عفونت‌های پوستی سطحی گرفته تا عفونت‌های بسیار شدید و مهاجم شامل سپتی‌سمی، پنومونی، اندوکاردیت و آبسه‌های عمیق پوست می‌شود. همچنین، یکی از شایع‌ترین عوامل باکتریایی است که مرگ و میر آن می‌تواند تا 35 درصد افزایش یابد. بنابراین، برای کنترل عفونت‌های بیمارستانی باید درصد شیوع سویه‌های استافیلوکوکوس ارئوس مقاوم به متی‌سیلین (MRSA) را به سرعت شناسایی کرد و اقدامات درمانی را برای کنترل این عفونت‌ها انجام داد.روش‌ها: 150 ایزوله‌ی استافیلوکوکوس ارئوس از نمونه‌های مختلف بالینی از بیمارستان‌های الزهرا (س) و شریعتی اصفهان جدا شد. برای شناسایی ژن mecA، برای تمام نمونه‌های موجود PCR (Polymerase chain reaction) انجام گرفت. سپس حداقل غلظت مهار کنندگی (MIC) به روش آگار دایلوشن برای اگزاسیلین محاسبه شد؛ قوانین CLSI (Clinical and Laboratory Standards Institute)، 8 میکروگرم بر میلی‌لیتر را MIC این روش می‌داند. برای انجام تست آنتی‌بیوگرام ایزوله‌های واجد mecA، دیسک سفوکسیتین به روش دیسک دیفیوژن بر روی ایزوله‌های دارای ژن mecA انجام گرفت و نتایج این سه روش با یکدیگر مقایسه شد.یافته‌ها: از 150 ایزوله‌ی جدا شده، 62 نمونه (33/41 درصد) به روش PCR دارای ژن mecA بودند؛ ولی در روش آگار دایلوشن برای اگزاسیلین، 56 نمونه از 62 مورد (33/90 درصد) دارای ژن mecA تشخیص داده شد. در روش دیسک دیفیوژن برای دیسک سفوکسیتین نیز 53 نمونه از 62 مورد (48/85 درصد) دارای ژن mecA تشخیص داده شد.نتیجه‌گیری: روش آگار دایلوشن برای تعیین حساسیت آنتی‌بیوتیکی و تشخیص استافیلوکوکوس ارئوس‌های مقاوم به متی‌سیلین از حساسیت بیشتری نسبت به روش دیسک دیفیوژن برخوردار است. با این وجود، روش PCR بهترین روش برای شناسایی سویه‌های مقاوم و حساس به متی‌سیلین می‌باشد؛ چرا که بعضی از سویه‌ها در آزمایش‌های فنوتیپی نسبت به اگزاسیلین به دلیل عدم بیان ژن mecA حساس می‌باشد، که توسط PCR مورد شناسایی قرار می‌گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

A Comparison between Polymerase Chain Reaction, Oxacillin Agar Dilusion and Cefoxitin Disk Diffusion Methods in Detection of Methicillin Resistance in Staphylococcus Aureus

نویسندگان [English]

Seyed Asghar Havaei ¹
Sharareh Moghim ²
Mojtaba Shahin ³
Amir Azimian ⁴
Fahimeh Ghanbari ⁵
Dariush Shokri ⁶
Mojtaba Akbari ⁷
Nafiseh Sadat Hoseini ³

¹ Associate Professor, Department of Microbiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

² Assistant Professor, Nosocomial Infection Research Center AND Department of Microbiology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

³ MSc Student, Department of Microbiology, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

⁴ Assistant Professor, Department of Patobiology and Anatomy, School of Medicine, North Khorasan University of Medical Sciences, Bojnourd, Iran

⁵ Department of Microbiology, Islamic Azad University, Falavarjan Branch, Isfahan, Iran

⁶ PhD Student, Nosocomial Infection Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

⁷ Epidemiologist, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran

چکیده [English]

Background: Staphylococcus aureus (S. aureus) is an important human pathogen associated with hospital- and community-acquired diseases, a wide range of infectious disease including minor skin disease to more sever and aggressive infections such as septicemia, pneumonia, endocarditis, and deep skin abscess. S. aureus has a high mortality rate of 35%. Therefore, it is crucial to identify the methicillin resistant S. aureus (MRSA) strains and implement the necessary treatment in order to control the spread of hospital infections.Methods: A total of 150 S. aureus isolates were collected from samples of patients admitted to Alzahra and Shariati hospitals in Isfahan, Iran. Polymerase chain reaction (PCR) for mecA gene was performed in all strains. Thereafter, the minimum inhibitory concentration (MIC) for oxacillin was carried out using agar dilution method. Then, antibiogram using disk diffusion for cephoxitin was performed according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) regulations on isolates containing mecA gene. The three methods were then compared.Findings: Of the 150 samples, 62 samples (41.33%) were found to carry mecA gene using PCR. However, agar dilution for oxacillin found 56 of 62 samples (90.33%) to harbor mecA gene. Disk diffusion method revealed that 53 of 62 samples (85.48%) contain mecA gene.Conclusion: Agar dilution method was found to have a higher sensitivity in determining antibiotic sensitivity compared to disk diffusion method. However, PCR was identified as the ideal method for detecting MRSA strains; since a number of strains were found to be sensitive to oxacillin in phenotypic test due to lack of mecA expression while still containing the gene.

کلیدواژه‌ها [English]

Staphylococcus aureus
MecA gene
Methicillin
Resistant

مراجع

Fattom AI, Horwith G, Fuller S, Propst M, Naso R. Development of StaphVAX, a polysaccharide conjugate vaccine against S. aureus infection: from the lab bench to phase III clinical trials. Vaccine 2004; 22(7): 880-7.
Wielders CL, Fluit AC, Brisse S, Verhoef J, Schmitz FJ. mecA gene is widely disseminated in Staphylococcus aureus population. J Clin Microbiol 2002; 40(11): 3970-5.
Shinefield H, Black S, Fattom A, Horwith G, Rasgon S, Ordonez J, et al. Use of a Staphylococcus aureus conjugate vaccine in patients receiving hemodialysis. N Engl J Med 2002; 346(7): 491-6.
Baddour MM, AbuElKheir MM, Fatani AJ. Comparison of mecA polymerase chain reaction with phenotypic methods for the detection of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. Curr Microbiol 2007; 55(6): 473-9.
Klevens RM, Edwards JR, Tenover FC, McDonald LC, Horan T, Gaynes R. Changes in the epidemiology of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in intensive care units in US hospitals, 1992-2003. Clin Infect Dis 2006; 42(3): 389-91.
Moran GJ, Amii RN, Abrahamian FM, Talan DA. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in community-acquired skin infections. Emerg Infect Dis 2005; 11(6): 928-30.
Clinical and Laboratory Standards Institute. Protocols for evaluating dehydrated Mueller-Hinton agar- approved standard. 1st ed [Online]. 1996. Available from: URL: http://www.iso90.ir/phocadownload/csli/M06-A.pdf.
Swenson JM, Spargo J, Tenover FC, Ferraro MJ. Optimal inoculation methods and quality control for the NCCLS oxacillin agar screen test for detection of oxacillin resistance in Staphylococcus aureus. J Clin Microbiol 2001; 39(10): 3781-4.
Clinical and Laboratory Standards Institute. Methods for dilution antimicrobial susceptibility tests for bacteria that grow aerobically- approved standard. 8th ed [Online]. 2008. Available from: URL:http://www.iso90.ir/phocadownload/csli/M7-A7.pdf.
Perez LR, Dias C, d'Azevedo PA. Agar dilution and agar screen with cefoxitin and oxacillin: what is known and what is unknown in detection of meticillin-resistant Staphylococcus aureus. J Med Microbiol 2008; 57(Pt 8): 954-6.
Naderi Nasab M, Tavakol Afshari J, Nazem M, Fateh Manesh P, Faramarzi H, Khodadust MA. Methicillin-resistant staphylococcus aureus determined by phenotypic methods. Med J Mashad Univ Med Sc 2005; 48(1): 7-16. [In Persian].
Kumar R, Yadav BR, Dev K, Singh RS. A simple protocol for DNA extraction from staphylococcus aureus [Online] 2008. Available from: URL: http://www.protocol-online. org/prot/Protocols/A-Simple-Protocol-for-DNAExtraction- from-Staphylococcus-Aureus- 4999.html.
Vannuffel P, Laterre PF, Bouyer M, Gigi J, Vandercam B, Reynaert M, et al. Rapid and specific molecular identification of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in endotracheal aspirates from mechanically ventilated patients. J Clin Microbiol 1998; 36(8): 2366-8.
Holmes A, Ganner M, McGuane S, Pitt TL, Cookson BD, Kearns AM. Staphylococcus aureus isolates carrying Panton-Valentine leucocidin genes in England and Wales: frequency, characterization, and association with clinical disease. J Clin Microbiol 2005; 43(5): 2384-90.
Verdier I, Durand G, Bes M, Taylor KL, Lina G, Vandenesch F, et al. Identification of the capsular polysaccharides in Staphylococcus aureus clinical isolates by PCR and agglutination tests. J Clin Microbiol 2007; 45(3): 725-9.
Cekovska Z, Panovski N, Petrovska M. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: comparison of susceptibility test methods with mecA gene analysis for determining oxacillin (methicillin) resistance in our clinical isolates. Bratisl Lek Listy 2005; 106(4-5): 163-7.
Merlino J, Watson J, Rose B, Beard-Pegler M, Gottlieb T, Bradbury R, et al. Detection and expression of methicillin/oxacillin resistance in multidrug-resistant and non-multidrug-resistant Staphylococcus aureus in Central Sydney, Australia. J Antimicrob Chemother 2002; 49(5): 793-801.
Sakoulas G, Gold HS, Venkataraman L, DeGirolami PC, Eliopoulos GM, Qian Q. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: comparison of susceptibility testing methods and analysis of mecA-positive susceptible strains. J Clin Microbiol 2001; 39(11): 3946-51.
Petinaki E, Miriagou V, Tzouvelekis LS, Pournaras S, Hatzi F, Kontos F, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in the hospitals of central Greece. Int J Antimicrob Agents 2001; 18(1): 61-5.
Wannet WJ, Spalburg E, Heck ME, Pluister GN, Willems RJ, De Neeling AJ. Widespread dissemination in The Netherlands of the epidemic berlin methicillin-resistant Staphylococcus aureus clone with low-level resistance to oxacillin. J Clin Microbiol 2004; 42(7): 3077-82.
Appelbaum PC. MRSA--the tip of the iceberg. Clin Microbiol Infect 2006; 12(Suppl 2): 3-10.
Adaleti R, Nakipoglu Y, Karahan ZC, Tasdemir C, Kaya F. Comparison of polymerase chain reaction and conventional methods in detecting methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J Infect Dev Ctries 2008; 2(1): 46-50.
Rahbar M, Yaghoobi M, Fattahi A. Comparison of different laboratory methods for detection of methicillin-resistant staphylococcus aureus. Pak J Med Sci 2006; 22(4): 442-5.
Fatholahzadeh B, Emaneini M, Gilbert G, Udo E, Aligholi M, Modarressi MH, et al. Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) analysis and antimicrobial susceptibility patterns of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates in Tehran, Iran. Microb Drug Resist 2008; 14(3): 217-20.
Japoni A, Alborzi A, Rasoli M, Farshad S. Distribiotion patterns of methicillin resistance genes (mecA) in staphylococcus aureus isolated from clinical from specimens. Iran Biomed J 2004; 8(4): 173-8.
Havaei SA, Karbalaeizadeh Babaki M, Pishva E. Comparison of the results of polymerase chain reaction and oxacillin agar dilution methods in determining resistance to methicillin in isolated staphyloccus aureus at Alzahra Hospital, Isfahan, Iran. J Isfahan Med sch 2011; 29(151): 1175-82. [In Persian].
Skov R, Smyth R, Larsen AR, Bolmstrom A, Karlsson A, Mills K, et al. Phenotypic detection of methicillin resistance in Staphylococcus aureus by disk diffusion testing and Etest on Mueller-Hinton agar. J Clin Microbiol 2006; 44(12): 4395-9.