تایپینگ مولکولی سویه‌های Staphylococcus Aureus مقاوم به متی‌سیلین جدا شده از بیماران بستری در بخش مراقبت‌های ویژه‌ی بیمارستان‌های شهر تهران در سال 1395 بر اساس الگوی agr

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

2 استادیار، گروه زیست‌شناسی، دانشکده‌ی علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران

3 استادیار، گروه میکروبیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: Staphylococcus aureus، از جمله شایع‌ترین عفونت‌های بیمارستانی به شمار می‌رود. افزایش عفونت‌های ناشی از این باکتری و مقاومت آن به بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌ها، باعث بروز مشکلات بسیاری شده است. هدف از انجام مطالعه‌ی حاضر، بررسی مولکولی Staphylococcus aureus مقاوم به متی‌سیلین (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus یا MRSA) جدا شده از بیماران بستری در Intensive care unit (ICU) بیمارستان‌های شهر تهران بود.روش‌ها: در این پژوهش، 443 نمونه‌ی بالینی جهت جداسازی MRSA مورد بررسی قرار گرفت و 125 نمونه‌ وارد مطالعه شد. پس از جداسازی MRSA، مقاومت آنتی‌بیوتیکی ایزوله‌های جداسازی شده به روش انتشار دیسک در آگار (Disk diffusion) بررسی گردید. در ادامه، تمامی سویه‌های MRSA از نظر وجود ژن‌های کد کننده‌ی توکسین Panton-Valentine leukocidin (PVL) و Toxic shock syndrome toxin (TSST) با استفاده از تکنیک Polymerase chain reaction (PCR) مورد بررسی قرار گرفت و در نهایت، تایپینگ agr با استفاده از تکنیک Multiplex PCR تعیین شد.یافته‌ها: بیشترین میزان مقاومت نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های پنی‌سیلین (122 مورد، 6/97 درصد)، کانامایسین (105 مورد، 0/84 درصد) و جنتامایسین (95 مورد، 0/76 درصد) بود. در میان 125 گونه‌ی MRSA، شایع‌ترین ژن به tst (84 مورد، 0/67 درصد) و سپس ژن pvl (25 مورد، 0/20 درصد) اختصاص یافت. شایع‌ترین نوع agr نیز به تایپ I با فراوانی 0/52 درصد، تایپ III با فراوانی4/34 درصد، تایپ II با فراوانی 6/9 درصد و تایپ IV با فراوانی 0/4 درصد تعلق داشت.نتیجه‌گیری: نتایج حاکی از افزایش قابل توجه مقاومت Staphylococcus aureus نسبت به آنتی‌بیوتیک‌های مختلف بود که هشداری جدی جهت درمان عفونت‌های ناشی از Staphylococcus aureus می‌باشد. بنابراین، سیاست مصرف این آنتی‌بیوتیک‌ها باید مورد بازبینی قرار گیرد. همچنین، الگوی تولید توکسین و مقاومت آنتی‌بیوتیکی در بین سویه‌های با agr تایپ مختلف، متفاوت بود و پیشنهاد می‌شود که خصوصیات مولکولی سویه‌ها به صورت دوره‌ای مورد بررسی قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Molecular Typing of Methicillin-Resistant Staphylococcus Aureus Strains Isolated from Patients Admitted to Intensive Care Units of Hospitals in Tehran City, Iran, Based on agr Pattern

نویسندگان [English]

  • Sara Nasirian 1
  • Sara Saadatmand 2
  • Mehdi Goudarzi 3
1 MSc Student, Department of Biology, School of Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
2 Assistant Professor, Department of Biology, School of Sciences, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Microbiology, School of Medicine, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Staphylococcus aureus is one of the most commonly diagnosed infections in hospitals. Increased infections caused by this bacterium and its resistance to many antibiotics is leading to increasing morbidity and mortality in the hospital setting. The aim of this study was to investigate the molecular status of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolated from patients admitted to intensive care units (ICUs) of hospitals in Tehran City, Iran.Methods: This cross-sectional study was performed by analyzing 125 MRSA strains isolated from hospitalized patients in ICUs. In vitro antibiotic susceptibility testing of isolates was assessed using Kirby-Bauer disk diffusion method. MRSA strains were genetically typed by agr typing and virulence and adhesion genes profile via conventional polymerase chain reaction (PCR) method.Findings: Of 443 clinical studied samples, 125 MRSA strains were observed. The highest resistance rates were observed for penicillin antibodies (122, 97.6%), kanamycin (105, 84.0%), and gentamicin (95, 76.0%). Frequency of pvl and tst genes was 67.2% and 20%, respectively. Type I was the most prevalent agr type (52.0%), followed by type III (34.4%), type II (9.6%), type I 5(5.3%), and type IV (4%). All the isolates carrying Panton-Valentine leukocidin (PVL)-encoding genes and high-level mupirocin-resistance (HLMUPR)-MRSA strains corresponded exclusively to agr type I.Conclusion: This study demonstrates the increased resistance of Staphylococcus aureus to different antibiotics, which is a serious warning for the treatment of Staphylococcus aureus infection in the region. Therefore, in order to avoid resistance to other antibiotics, uncontrolled and unnecessary administration of antibiotics should be avoided.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Staphylococcus aureus
  • Methicillin resistance
  • Molecular typing

مراجع

  1. Gorwitz RJ, Kruszon-Moran D, McAllister SK, McQuillan G, McDougal LK, Fosheim GE, et al. Changes in the prevalence of nasal colonization with Staphylococcus aureus in the United States, 2001-2004. J Infect Dis 2008; 197(9): 1226-34.
  2. Azimian A, Havaei SA, Fazeli H, Naderi M, Ghazvini K, Samiee SM, et al. Genetic characterization of a vancomycin-resistant Staphylococcus aureus isolate from the respiratory tract of a patient in a university hospital in northeastern Iran. J Clin Microbiol 2012; 50(11): 3581-5.
  3. Moodley A, Stegger M, Bagcigil AF, Baptiste KE, Loeffler A, Lloyd DH, et al. Spa typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolated from domestic animals and veterinary staff in the UK and Ireland. J Antimicrob Chemother 2006; 58(6): 1118-23.
  4. Garcia-Garrote F, Cercenado E, Marin M, Bal M, Trincado P, Corredoira J, et al. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus carrying the mecC gene: Emergence in Spain and report of a fatal case of bacteraemia. J Antimicrob Chemother 2014; 69(1): 45-50.
  5. Honeyman AL, Friedman H, Bendinelli M. Staphylococcus aureus infection and disease. New York, NY: Springer; 2002.
  6. Ardic N, Sareyyupoglu B, Ozyurt M, Haznedaroglu T, Ilga U. Investigation of aminoglycoside modifying enzyme genes in methicillin-resistant staphylococci. Microbiol Res 2006; 161(1): 49-54.
  7. Goudarzi M, Goudarzi H, Sa Figueiredo AM, Udo EE, Fazeli M, Asadzadeh M, et al. Molecular characterization of methicillin resistant Staphylococcus aureus strains isolated from intensive care units in Iran: ST22-SCCmec IV/t790 emerges as the major clone. PLoS One 2016; 11(5): e0155529.
  8. Jarraud S, Mougel C, Thioulouse J, Lina G, Meugnier H, Forey F, et al. Relationships between Staphylococcus aureus genetic background, virulence factors, agr groups (alleles), and human disease. Infect Immun 2002; 70(2): 631-41.
  9. Tenover FC, Arbeit RD, Goering RV, Mickelsen PA, Murray BE, Persing DH, et al. Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis: criteria for bacterial strain typing. J Clin Microbiol 1995; 33(9): 2233-9.
  10. Gilot P, Lina G, Cochard T, Poutrel B. Analysis of the genetic variability of genes encoding the RNA III-activating components Agr and TRAP in a population of Staphylococcus aureus strains isolated from cows with mastitis. J Clin Microbiol 2002; 40(11): 4060-7.
  11. dos Santos Soares MJ, da Silva-Carvalho MC, Ferreira-Carvalho BT, Figueiredo AM. Spread of methicillin-resistant Staphylococcus aureus belonging to the Brazilian epidemic clone in a general hospital and emergence of heterogenous resistance to glycopeptide antibiotics among these isolates. J Hosp Infect 2000; 44(4): 301-8.
  12. Williams P, Camara M, Hardman A, Swift S, Milton D, Hope VJ, et al. Quorum sensing and the population-dependent control of virulence. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2000; 355(1397): 667-80.
  13. Khan S, Rasheed F, Zahra R. Genetic polymorphism of agr locus and antibiotic resistance of Staphylococcus aureus at two hospitals in Pakistan. Pak J Med Sci 2014; 30(1): 172-6.
  14. Vindel A, Trincado P, Cuevas O, Ballesteros C, Bouza E, Cercenado E. Molecular epidemiology of community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus in Spain: 2004-12. J Antimicrob Chemother 2014; 69(11): 2913-9.
  15. Javan A, Falahati HR, Saifi M, Talebi M, Ebrahimpour G, Pourshafi MR. MECA gene among high level methicillin resistant Staphylococcus aureus isolated from Tehran hospitals. Iran J Infect Dis Trop Med 2010; 15(49): 17-22. [In Persian].
  16. Melake NA, Zakaria AS, Ibrahim NH, Salama MA, Mahmoud AZ. Prevalence of Agr specificity groups among in vitro biofilm forming methicillin resistant Staphylococcus aureus strains isolated from nasal carriers. International Journal of Microbiology Research 2017; 5(2): 76-84.
  17. Guney AK, Yildirim T, Durupinar B. A study on class I integrons and antimicrobial resistance among clinical Staphylococci isolates from a Turkish hospital. Clin Microbial 2014; 3:173.
  18. Campanile F, Bongiorno D, Borbone S, Stefani S. Hospital-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (HA-MRSA) in Italy. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2009; 8: 22.
  19. Goudarzi M, Seyedjavadi SS, Azad M, Goudarzi H, Azimi H. Distribution of spa types, integrons and associated gene cassettes in Staphylococcus aureus strains isolated from intensive care units of hospitals in Tehran, Iran. Arch Clin Infect Dis 2016; 11(4): e38813.
  20. Havaei SA, Ghanbari F, Rastegari A, Azimian A, Khademi F, Hosseini N, et al. Molecular typing of hospital-acquired Staphylococcus aureus isolated from Isfahan, Iran. Int Sch Res Notices 2014; 2014: 185272.
  21. Wang WY, Chiueh TS, Sun JR, Tsao SM, Lu JJ. Molecular typing and phenotype characterization of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates from blood in Taiwan. PLoS One 2012; 7(1): e30394.
  22. Wang SJ, Chow LW, Wu MJ. Multiplex PCR for the simultaneous detection of the SEA, SEB, SEC, SED and SEE genes of enterotoxigenic staphylococcus aureus. J Food Drug Anal 2002; 10(3):164-9.
  23. Ko KS, Lee JY, Suh JY, Oh WS, Peck KR, Lee NY, et al. Distribution of major genotypes among methicillin-resistant Staphylococcus aureus clones in Asian countries. J Clin Microbiol 2005; 43(1): 421-6.
  24. Norouzi J, Goudarzi G, Pakzad P, Razavipour R. The isolation and detection of Staphylococcus aureus enterotoxins A-E and TSST-1 genes from different sources by PCR method. Qom Univ Med Sci J 2012; 6 (3):78-85. [In Persian].
  25. Teyhoo M, Mobin H, Mozafari N A, Moadab S R, Sedigh Bayan KH, Mones Rast SH. The prevalence of toxin shock syndrome oxin (TSST-1) Producing clinical isolates of Staphylococcus aureus strainsisolated from Shohada Hospital in Tabriz, Iran. Med Lab J 2011; 5(1): 38-44. [In Persian].
  26. Jimenez JN, Ocampo AM, Vanegas JM, Rodriguez EA, Garces CG, Patino LA, et al. Characterisation of virulence genes in methicillin susceptible and resistant Staphylococcus aureus isolates from a paediatric population in a university hospital of Medellin, Colombia. Mem Inst Oswaldo Cruz 2011; 106(8): 980-5.
  27. Lim KT, Hanifah YA, Mohd Yusof MY, Thong KL. Investigation of toxin genes among methicillin-resistant Staphylococcus aureus strains isolated from a tertiary hospital in Malaysia. Trop Biomed 2012; 29(2): 212-9.
  28. Nowrouzian FL, Dauwalder O, Meugnier H, Bes M, Etienne J, Vandenesch F, et al. Adhesin and superantigen genes and the capacity of Staphylococcus aureus to colonize the infantile gut. J Infect Dis 2011; 204(5): 714-21.
  29. Ghasemian A, Najar Peerayeh S, Bakhshi B, Mirzaee M. Several virulence factors of multidrug-resistant Staphylococcus aureus isolates from hospitalized patients in Tehran. Int J Enteric Pathog 2015; 3(2): 8-25196.
  30. Shopsin B, Mathema B, Alcabes P, Said-Salim B, Lina G, Matsuka A, et al. Prevalence of agr specificity groups among Staphylococcus aureus strains colonizing children and their guardians. J Clin Microbiol 2003; 41(1): 456-9.
  31. Gilot P, van Leeuwen W. Comparative analysis of agr locus diversification and overall genetic variability among bovine and human Staphylococcus aureus isolates. J Clin Microbiol 2004; 42(3): 1265-9.
  32. Indrawattana N, Sungkhachat O, Sookrung N, Chongsa-nguan M, Tungtrongchitr A, Voravuthikunchai SP, et al. Staphylococcus aureus clinical isolates: antibiotic susceptibility, molecular characteristics, and ability to form biofilm. Biomed Res Int 2013; 2013: 314654.
  33. Goudarzi M, Seyedjavadi SS, Nasiri MJ, Goudarzi H, Sajadi NR, Dabiri H. Molecular characteristics of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains isolated from patients with bacteremia based on MLST, SCCmec, spa, and agr locus types analysis. Microb Pathog 2017; 104: 328-35.
  34. Ben Ayed S, Boutiba-Ben Boubaker I, Ennigrou S, Ben Redjeb S. Accessory gene regulator (agr) typing of Staphylococcus aureus isolated from human infections. Arch Inst Pasteur Tunis 2008; 85(1-4): 3-8.
  35. Ghasemian A, Peerayeh SN, Bakhshi B, Mirzaee M. Detection of accessory gene regulator groups genes and cassette chromosome mec types among Staphylococcus aureus isolated from intensive care unit patients. Asian Pac J Trop Dis 2015; 5(2): 153-7.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 35، شماره 451 - شماره پیاپی 451
آذر و دی 1396
صفحه 1424-1431

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 31 مرداد 1396
  • تاریخ بازنگری: 11 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار