Extended spectrum beta-lactamases in nosocomial escherichia coli isolates

Hastane infeksiyonlarının önemli etkenlerinden Escherichia coli'de direnç problemi giderek artmaktadır. Geniş spektrumlu beta-laktamların yaygın kullanımı sonucu ortaya çıkan genişlemiş spektrumlu beta-laktamazların sıklığı ülkeler ve hastaneler arasında değişmektedir. Bu çalışmanın amacı genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üreten 39 hastane kökenli Escherichia coli izolatındaki enzim tiplerini ve bunların antibiyotik duyarlılıklarıyla olan ilişkisini araştırmaktır. Bakteriler VİTEK 2 yöntemiyle tanımlandı. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz varlığı zon çapına göre disk difüzyon yöntemiyle tarandı ve VİTEK 2, agar dilüsyon ve çift disk sinerji testi kullanılarak doğrulandı. Beta-laktamazların izoelektrik noktaları `Isoelectric focusing' metoduyla tespit edildi. TEM, OXA-1, SHV ve CTX-M-9 genleri polimeraz zincir reaksiyonuyla çoğaltıldı, ardından nükleotid dizileme analizi uygulandı. Polimeraz zincir reaksiyonuyla aynı enzimleri araştırmak için rastgele seçilen altı izolatın plazmidi izole edildi. Çift disk sinerji testi izolatların %49'unda pozitifti. Diğerlerinin zon çapı ya çok küçük ya da hiç yoktu. İki izolatta bulunan 6,9 ve 8,1 bantları hariç beta-laktamazların izoelektrik noktaları çoğunlukla TEM ya da SHV tipi beta-laktamazlara uygundu. İzolatların 27'sinde TEM, 20'sinde OXA, üçünde SHV ve birinde CTX-M tipi enzim bulundu. Enzimler nükleotid dizileme analiziyle TEM-1, OXA-30, SHV-1, SHV-2, SHV-12 ve CTX-M-14 olarak adlandırıldı. Ondört izolatta TEM-1 ve OXA-30'un birlikte olduğu tepit edildi. İzole edilen plazmidlerde polimeraz zincir reaksiyonu ürünleri saptanamadı. İzolatlara en duyarlı antibiyotikler karbapenemler, sefotetan, amikasin ve piperasilin/tazbaktamdı. Piperasilin/tazobaktam duyarlılığı amoksisilin/klavulanata göre daha yüksekti. Bu çalışma Türkiye'den Escherichia coli izolatlarında OXA-30 ve CTX-M-14 enzimlerini bildiren ilk bildiridir. Sefotaksim duyarlılığının düşük bulunması, TEM-1 ve OXA-30'un CTX-M tipi enzimlerle birlikte sıkça bulunabilmesi ve piperasilin/tazobaktama amoksisilin/klavulanattan daha yüksek duyarlılığın olması nedeniyle izolatların saptanamayan genişlemiş spektrumlu beta-laktamazlarının diğer CTX-M gruplarına ait olabileceğini düşünmekteyiz. Bu sonuçlar Türkiye'deki farklı beta-laktamaz tiplerini ve bunların yaygınlığını gösterecek başka çalışmalarla doğrulanmalıdır. Anahtar kelimeler: Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz, Escherichia coli, TEM, OXA, CTX-M.The resistance problem of Escherichia coli that is an important agent of nosocomial infections is gradually increasing. The frequency of extended spectrum beta-lactamases varies between countries and hospitals because of widely consumption of extended spectrum betalactams. This study aims to investigate the enzyme types of extended-spectrum beta-lactamaseproducing 39 nosocomial isolates of Escherichia coli and their relationship with antibiotic susceptibilities. Bacteria were identified by VITEK 2 method. The presence of extended spectrum beta-lactamase was screened by disk diffusion method according to zone diameters, and was verified by VITEK 2, agar dilution and double disk synergy methods. Isoelectric points of beta-lactamases were determined by isoelectic focusing method. TEM, OXA-1, SHV and CTX-M-9 genes were amplified by polymerase chain reaction, followed by nucleotide sequencing analysis. Plasmids of randomly selected six isolates were isolated to screen the same enzymes by polymerase chain reaction. Double disk synergy tests were positive at 49% of isolates. Zone diameters of the others were too small or no zone. The isoelectric points of beta-lactamases were in concordance mostly TEM or SHV-types beta-lactamases, except 6.9 and 8.1 bands found in two isolates. TEM, OXA, SHV and CTX-M type enzymes were found at 27, 20, three and one isolates, respectively. These enzymes were called as TEM-1, OXA-30, SHV-1, SHV-2, SHV- 12 and CTX-M-14 by nucleotide sequencing analysis. Coexistence of TEM-1 and OXA-30 were detected at 14 isolates. No polymerase chain reaction products could be detected by plasmid extracts. Most efficient antibiotics of isolates were carbapenemes, cefotetan, amikacin and piperacillin/tazobactam. The piperacillin/tazobactam susceptibility was higher than amoxicillin/clavulanat. This study is the first report about OXA-30 and CTX-M-14 enzymes at Escherichia coli isolates from Turkey. We concluded that undetected extended spectrum beta-lactamases of the isolates could be other CTX-M type enzymes, due to low susceptibility to cefotaxime, high probability of coexistence of CTX-M, TEM-1 and OXA-30, and higher susceptibility to piperacillin/tazobactam than amoxicillin/clavulanat. This conclusion should be verified by other studies that would show different extended spectrum beta-lactamase types and their frequency in Turkey. Key words: Extended-spectrum beta-lactamase, Escherichia coli, TEM, OXA, CTX-M