Staphylococcus aureus suşlarında biyofilm üretimi,biyofilm pozitif ve negatif suşların genotipik ve fenotipik karakterlerinin karşılaştırılması

Abstract

Staphylococcus aureus Suşlarında Biyofilm Üretimi, Biyofilm Pozitif ve Negatif Suşların Genotipik ve Fenotipik Karakterlerinin Karşılaştırılması Dr. Rasim Şahin Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerden izole edilen S.aureus suşlarının biyofilm oluşturma oranları, biyofilm oluşumundan sorumlu tutulan genleri ve genlerin ürünleri, biyofilm oluşturmuş suşlar üzerine antibiyotiklerin etkileri araştırıldı. Çalışma kapsamına çeşitli klinik örneklerden soyutlanan 175 S.aureus suşu dahil edildi. Çalışmada biyofilm üretiminin tespitinde Kongo kırmızılı agar (KKA) besiyeri ve mikrotitrasyon plağı yöntemi karşılaştırılmıştır. KKA besiyerinde yapılan koloni morfolojisine dayanan fenotipik değerlendirmeler sonrasında 175 örneğin 101'inde (%57.7) biyofilm oluşumu negatif bulunurken, 74'ünde (%42.3) biyofilm oluşumu pozitif bulunmuştur. Mikrotitrasyon plağı yöntemiyle kristal viyole kullanılarak yapılan absorbans ölçümlerine dayanan kantitatif değerlendirme sonucunda örneklerin 34'ünde (%19.4) biyofilm üretimi negatif, 112'sinde (%64.0) orta derece biyofilm üretimi ve 29'unda (%16.6) güçlü biyofilm üretimi belirlenmiştir. Mikrotitrasyon plağı yöntemi ve KKA biyofilm üretimini tespit etme yönünden karşılaştırıldığında uyumsuz bulundu (p<0.001). Biyofilm oluşumundan sorumlu genlerin varlığının araştırılmasında kullanılan 152 klinik izolatın 136'sında (%89.5), pozitif kontrol olarak kullanılan S.aureus ATCC 35984 suşunda icaA ve icaD genlerinin her ikiside saptandı. Çalışmaya alınan 152 klinik izolatın 16'sında (%10.5) ve negatif kontrol olarak kullanılan S.aureus ATCC 12228 suşunda icaA ve icaD genleri saptanmadı. KKA besiyerinde değerlendirilen biyofilm üretimi ile icaA ve icaD genleri arasında zayıf-orta derecede ilişki bulundu (r= 0.257, p=0.001). Mikrotitrasyon plağı yönteminde değerlendirilen biyofilm üretimi ile icaA ve icaD genleri arasında iyi derecede ilişki bulundu (r=0.559, p<0.001). Çalışılan 152 klinik S.aureus izolatının yalnızca 1'inde (%0.7) ve pozitif kontrol olarak kullanılan 1 S.aureus V329 suşunda bap geni saptandı. IcaADBC genleri tarafından sentezlettirilen PIA/PNAG çalışmasında 50 klinik S.aureus suşu kullanıldı. Çalışılan icaA ve icaD genleri pozitif 42 izolatın tamamında kemilüminesans dot-blot yöntemle PNAG üretimi gösterilirken, ica genleri negatif 8 klinik izolatta ise PNAG tespit edilmedi. Antibiyotiklerin (vankomisin, linezolid, dalfopristin, quinupristin ve dalfopristin/quinupristin) biyofilm oluşturmuş S.aureus suşlarına etkileri 96 kuyucuklu mikrotitrasyon plağı kullanılarak araştırıldı. Çalışılan 8 klinik izolatın biyofilm minimum inhibitör konsantrasyon ve minimal biyofilm eradikasyon konsantrasyon değerleri, M K90 değerlerinin 2-1280 ve 8-1280 katından daha yüksek bulundu. Sonuç olarak S.aureus'lar da biyofilm oluşumunun, genetik ve çevresel faktörler tarafından kontrol edildiği ve antibiyotiklere direnç gelişiminde önemli rol oynadığı kanısına varılmıştır.

Biofilm Production in Staphylococcus aureus Strains,Comparison of Genotypic and Phenotypic Characteristics of Biofilm Positive and Negative Strains Dr. Rasim Şahin In this study, we analysed the biofilm formation capability, genes and gene products which are responsible from biofilm formation and the effects of antibiotics on biofilm-forming strains of S.aureus isolated from various clinical specimens. A total of 175 S.aureus strains isolated from various clinical samples were studied. Congo Red agar (CRA) and microplate assay were compared to detect biofilm production. 101 (57.7%) of 175 samples were negative for biofilm formation while 74 (42.3%) samples were positive according to phenotypic assessment of colony morphology on CRA. In microplate method, quantitative assessment is done according to the absorbance measurement by using crystal violet and as a result 34 (19.4%) sample were negative, 112 (64%) were moderate and 29 (16.6%) were strong positive for biofilm-forming. There was a discordance between microplate method and CRA in detecting biofilm formation (p<0.001). In the study to determine the presence of genes responsible from biofilm formation, 152 clinical isolates were studied. IcaA and icaD genes were both detected in 136 (89.5%) of 152 isolates and S.aureus ATCC 35984 used as positive control. In 16 (10.5%) of these isolates and negative control strain S.aureus ATCC 12228 icaA and icaD genes were not detected. There was a poor-moderate relation between icaA and icaD genes with the biofilm formation examined on CRA (r:0.257, p:0.001). There was an evident relation between icaA and icaD genes with biofilm formation examined by microplate method (r:0.559, p<0.001). Only 1 (0.7%) of the 152 clinical S.aureus isolates and S.aureus V329 strain used as positive control found to be positive for bap gene. 50 clinical S.aureus strains were used in PIA/PNAG study which is synthesised by ica ADBC. PNAG production was detected by chemiluminance dot- blot method in all 42 isolates studied which were both icaA and icaD positive, but in 1 8 isolates negative for ica genes PNAG couldn?t have been detected. The effects of antibiotics (vancomycin, linezolid, dalfopristin, quinupristin ve dalfopristin/ quinupristin) on biofilm-forming S.aureus isolates were analysed by using 96 well microplate. The eight clinical isolates were studied which biofilm minimum inhibitory concentration and minimal biofilm eradication concentration values measured 2- to 1280 and 8- to 1280-fold higher than MIC90 values. As a result, biofilm formation in S.aureus is controlled by genetic and environmental factors, and play an important role in antibiotic resistance.