الگوی مقاومت دارویی سویه های اسینتوباکتر بومانی مقاوم به کارباپنم جدا شده از بخش مرجع سوختگی در شمال شرق ایران

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد،گروه میکروبیولوژی، پردیس علوم و تحقیقات نیشابور، دانشگاه آزاد اسلامی، نیشابور، ایران

2 استادیار، گروه میکروبیولوژی، پردیس علوم و تحقیقات نیشابور، دانشگاه آزاد اسلامی، نیشابور، ایران

3 استادیار، مرکز تحقیقات مقاومتهای میکروبی، پژوهشکده بوعلی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

چکیده

مقدمه
اسینتوباکتر بومانی، یک باکتری گرم منفی فرصت طلب، به دلیل توانایی بقای بالا و همچنین استعداد دریافت مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌های مختلف، امروزه به عنوان یک تهدید در عفونت‌های بیمارستانی به ویژه بخش‌های مراقبت ویژه تلقی می‌شود. تاکنون گزارش‌های محدودی درباره الگوهای حساسیت جدایه‌های بالینی اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو به ویژه مقاومت به کارباپنم، از بیمارستان‌های مختلف ایران به ویژه شهر مشهد وجود دارد.
روش کار
در این مطالعه 54 سویه اسینتوباکتر بومانیمقاوم به چند دارو از بخش مرجع سوختگی بیمارستان امام رضا (ع) طی مهر ماه تا اسفند ماه 1392 جمع آوری شدند. آزمون حساسیت به آنتی‌بیوتیک به روش کربی- بائر برای هر جدایه انجام شد. فراوانی ژن‌های مختلف مسئول مقاومت به کارباپنم ها با استفاده از روش PCR بر روی هر جدایه بررسی شد.
نتایج
میزان مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌های آزموده شده بیش از 95% بود. به علاوه این مطالعه شیوع بالای ژن های blaVIM،blaIMP ،blaTEM ،blaADC ، OXA-Like23، OXA-Like24،OXA-Like51، OXA-Like58 وISAba1 ، را نشان می‌دهد که مقاومت به عوامل آنتی‌بیوتیکی کلاس‌ بتالاکتام را واسطه‌گری می‌کنند.
نتیجه گیری
این نتایج نشان می‌دهد که تمامی جدایه‌ها به آنتی‌بیوتیک های مهم بالینی در کلاس بتالاکتام که در درمان عفونت های این باکتری کاربرد دارند، مقاوم بوده‌اند. این نتایج مطالعات بیشتر بر روی تجویز منطقی دارو در درمان اسینتوباکتر بومانی را پیشنهاد می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Drug resistance pattern of carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii isolated from a referral burn center in northeast of Iran

نویسندگان [English]

  • Nazanin Sarhaddi 1
  • Samaneh Dolatabadi 2
  • Saeid Amel Jamehdar 3
1 Department of biology, Neyshabur branch, Islamic Azad University, Neyshabur, Khorasan Razavi, Iran
2 Department of biology, Neyshabur branch, Islamic Azad University, Neyshabur, Khorasan Razavi, Iran
3 Antimicrobial Resistance Research Center, Avicenna Research Institute, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
چکیده [English]

Introduction: Acinetobacter baumannii, an opportunistic gram negative bacteria, is a threat in hospital infections, especially in ICU wards due to the high survival ability and talent to get different antibiotic resistance. So far, there are few reports about sensitivity patterns of multi-drug resistant Acinetobacter baumannii (MDR), especially carbapenem resistance from various hospitals in Mashhad, Iran.
Methods: In this study 54 strains of MDR from referral burn unit of Imam Reza hospital in Mashhad were collected during October to March 2013. Sensitivity pattern to antibiotics was determined by Kirby-Bauer method for each isolate. Frequency of various genes responsible for resistance to carbapenem was studied for each isolte by PCR method. 
Results: The rate of resistance to tested antibiotics was more than 95%. In addition, this study  showed the high prevalence of blaVIM, blaIMP, blaTEM, blaADC, OXA-Like23, OXA-Like24, OXA-Like51, OXA-Like58 and ISAba1 genes, that mediated resistance to betalactam antibiotics.
Conclusion:These results indicate that all isolates were resistant to betalactam antibiotics. These results suggest more study on rational usage of carbapenems for treatment of infections by  Acinetobacter baumannii.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acinetobacter baumannii
  • Carbapenem-resistant
  • Mashhad

مقدمه

اسینتوباکتر بومانی یک باکتری گرم منفی، لاکتوز منفی بوده که به­طور فزاینده­ای به عنوان یک عامل مهم عفونت­های بیمارستانی مانند باکتریمی و پنمونی همراه با ونتیلاتور، عفونت­های محل جراحی، مننژیت ثانویه و عفونت­های دستگاه ادراری به­ویژه در بیماران بستری در مراقبت­های ویژه شناسایی می­شود. درمان عفونت­های اسینتوباکتر، اغلب با فنوتیپ­های مقاوم به چند دارو مانند مقاومت به بتالاکتام های وسیع الطیف، آمینوگلیکوزیدها و فلورکینولون­ها دشوار می­شود (1-5).

این میکروارگانیسم برای کسب مقاومت به چندین کلاس از عوامل ضد میکروبی استعداد بالائی دارد. در دهه­های گذشته افزایش مقاومت به کارباپنم­ها در سرتاسر جهان مشاهده شده است. این مقاومت به واسطه تولید بتالاکتامازهای کلاس D با فعالیت کارباپنمازی ایجاد می­شود (2, 6-8). ظهور جدایه­های بالینی اسینتوباکتر بومانی با مقاومت به چند کلاس از عوامل ضد میکروبی از جمله کارباپنم­ها، آمینوگلیکوزیدها و فلورکینولون­ها در مراکز درمانی مختلف گزارش شده است (9-12). امروزه ظهور و گسترش سریع جدایه­های اسینتوباکتر بومانی مقاوم به بتالاکتام ها که عامل عفونت­های بیمارستانی هستند، به عنوان یک نگرانی مطرح شده است. مقاومت به بتالاکتام ها در اسینتوباکتر بومانی به حضور عناصر ژنتیکی نسبت داده می­شود. این مقاومت می­تواند ناشی از گسترش افقی ژن­های مقاومت و بیان افتراقی ژن­های ذاتی باشد. شایع­ترین ژن­های مرتبط با مقاومت در جدایه­های مقاوم به بتالاکتام ها در این باکتری شامل ژن­های سفالوسپورینازهای AmpC، کارباپنمازهای نوع-OXA، متالوبتالاکتامازها، پمپ­های تراوشی و اینتگرون­ها می باشند (5, 13-16).

در حال حاضر کارباپنم­ها، آنتی­بیوتیک­های انتخابی در برابر عفونت­های اسینتوباکتر مقاوم به چند دارو هستند. با این حال مقاومت به آنها نگرانی بزرگی برای سلامت عمومی محسوب شده و گزینه­های درمانی را محدود می­سازد. کسب مقاومت به کارباپنم در اسینتوباکتر بومانی با تولید متالوبتالاکتامازهای نوع VIM و IMP یا کارباپنمازهای کلاس D همراه است (4, 7, 17).

روش کار

در این مطالعه مقطعی، تمامی 54 جدایه اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو (مقاوم به سه کلاس آنتی­بیوتیکی یا بیشتر) از بخش سوختگی بیمارستان امام رضا (ع) در فاصله زمانی مهر ماه تا اسفند ماه سال 1392 جمع آوری شدند. اسینتوباکتر بومانی در آزمایشگاه میکروبشناسی بالینی با استفاده از آزمون­های بیوشیمیایی استاندارد شناسایی شد. علاوه بر این، اسینتوباکتر بومانی با بررسی حضور OXA-like-51 مورد تأیید قرار گرفتند (1).

حساسیت به آنتی بیوتیک حساسیت به آنتی­بیوتیک با استفاده از روش استاندارد انتشار در آگار در پلیت­های حاوی محیط کشت مولر- هینتون (HiMedia، اسپانیا)، انجام گرفت و شش عامل ضد میکروبی مطابق دستورالعمل های CLSI مورد استفاده قرار گرفتند (18). آنتی­بیوتیک­های ایمی­پنم، سفپیم و پیپراسیلین/ تازوباکتام از شرکت Rosco، ایتالیا تهیه شده بودند. سویه E.coli ATCC 25922 نیز به عنوان سویه مرجع برای آزمایش حساسیت استفاده شد.

از کشت­های 16 ساعته باکتری­ها روی پلیت­های مولر- هینتون (HiMedia، اسپانیا)، به اندازه یک لوپ برداشته و در µL 300 آب مقطر استریل سوسپانسیون نموده و به مدت 10 دقیقه جوشانده شد. پس از سانتریفوژ، سوپرناتانت حاصل به عنوان الگو برای PCR استفاده شد. تکثیر در دستگاه ترموسایکلر (ependorff، آلمان) انجام گرفت. ژن های مورد ردیابی شامل ژن­های خوشه کارباپنم­های نوع- OXA از جمله OXA-like-23، OXA-like-24، OXA-like-51 و OXA-like-58، ژن AmpCسفالوسپوریناز blaADC، ژن های متالوبتالاکتاماز blaIMP، blaTEM و blaVIM و همچنین ISAba-1می شوند. آغازگرهای مورد استفاده در این مطالعه در جدول 1 فهرست شده­اند و شرایط واکنش نیز مطابق منابع مربوطه انجام گرفت (20). لازم به ذکر است آنالیز آماری با استفاده از نسخه 16 نرم افزار SPSS انجام گردید.

 

نتایج

تمامی جدایه­ها به حداقل سه کلاس آنتی­بیوتیکی مقاوم بوده­اند. میزان مقاومت به اغلب آنتی­بیوتیک­های بررسی شده، بین 7/90% تا 100% متغیر بود. تعداد 52 (3/96 %) جدایه به آنتی­بیوتیک سفپیم

 

مقاوم بودند. همچنین هیچیک از سویه­های آزمایش شده به ایمی­پنم و پیپراسیلین/ تازوباکتام حساس نبودند. نتایج در جدول 2 قابل مشاهده است.

جدول 3 توزیع ژن­های مقاومت در جدایه­های بالینی مقاوم به چند دارو را نشان می­دهد. ژن OXA-Like51 معمول­ترین آن­ها در میان جدایه­های بالینی بود و در تمامی سویه­ها یافت شد، این ژن به

 

عنوان نشانگری برای گونه اسینتوباکتر بومانی استفاده می شود.

ژن های blaTEM، blaVIM و blaIMP متالوبتالاکتامازهای تجزیه کننده کارباپنم را کد کرده و به ترتیب در 8/64 %، 4/70 % و 4/70 % جدایه­ها ردیابی شدند.

فراوانی ژن های اگزاسیلین کارباپنمازهای خانواده OXA نیز مورد بررسی قرار گرفت، ژن های OXA-Like23و OXA-Like24 به ترتیب در در 36 (7/66 %) و 40 (1/74 %) جدایه ردیابی شدند. هر دو این ژن های در سویه های مقاوم به انواع بتالاکتامازها شناسایی شدند. ژن OXA-Like51 نیز در تمامی جدایه ها مورد شناسایی قرار گرفت و بر خلاف آن ژن OXA-Like58 در هیچ یک از جدایه های مورد بررسی ردیابی نشد. توالی ISAba-1نیز وضعیت مشابهی با OXA-Like51 نشان می دهد و از پراکندگی بالایی در جدایه های مورد بررسی برخوردار است.

این پژوهش پراکنش بسیار بالای ژن­های مقاومت به بتالاکتام­ها را در جدایه­های بالینی مقاوم اسینتوباکتر بومانی در بخش سوختگی بیمارستان امام رضا (ع) مشهد را نشان می­دهند.

 

بحث

اسینتوباکتر بومانی در دهه اخیر عامل بسیار مهمی جهت به وجود آوردن عفونت­های بیمارستانی به خصوص در بخش­های مراقبت ویژه بیمارستان هاست. سویه­های مقاوم به کارباپنم از این باکتری به مشکل بسیار بزرگی در دنیا تبدیل شده­اند. این سویه­ها به عنوان معضل جهانی مطرح هستند زیرا درمان این سویه­ها بسیار مشکل است. تنها آنتی بیوتیک­هایی که در اکثر مطالعات در برابر این جدایه ها مؤثر بوده اند از دسته پلی میکسین ها بوده که متأسفانه اطلاعات ما در مورد فارماکودینامیک و فارموکینتیک این دارو کم است و دوز دارویی مورد استفاده بر اساس اطلاعات 30 سال گذشته است، همچنین این آنتی بیوتیک به دلیل عوارض جانبی بالا و داشتن اثرات توکسیک بر روی کلیه دارای محدودیت است (6, 19).

در این مطالعه فراوانی ژن­های کد کننده مقاومت به بتالاکتامازها، بررسی ژنوتایپی متالوبتالاکتامازها، کارباپنمازهای گروه D مورد بررسی قرار گرفت.

در این پژوهش آنتی­بیوتیک سفپیم فعالیت بهتری نسبت به سایر آنتی­بیوتیک­ها در برابر اسینتوباکتر بومانی مقاوم به چند دارو داشته که البته خود نیز با مقاومت بالایی مواجه است، با این حال سایر عوامل ضد میکروبی از جمله کارباپنم­هایی مانند ایمیپنم، نرخ بالایی از مقاومت را نشان دادند. از آن جا که کارباپنم­ها به عنوان آنتی­بیوتیک­های خط آخر استفاده می­شوند، نرخ بالای مقاومت می­تواند به عنوان یک هشدار در باکتری مقاوم به چند داروی اسینتوباکتر بومانی قلمداد شود و درمان عفونت­های ناشی از آن را دشوار یا حتی غیرممکن سازد.

هدف این پژوهش، تعیین شیوع و توزیع ژن­های مقاومت در سویه­های مختلف باکتری اسینتوباکتر بومانی بود. این پژوهش شیوع بالای ژن های مقاومت به بتالاکتام­ها در میان جدایه های بررسی شده نشان داد. مقاومت به کارباپنم به طور عمده به کارباپنمازهای نوع OXAو متالوبتالاکتامازها نسبت داده می­شود (4, 17, 20-22). این ژن­ها با فراوانی بالا در میان بیش از 66% جدایه­ها یافت شدند. گزارش های متعددی در ایران نیز نقش این ژن­ها در بروز مقاومت به کارباپنم­ها را نشان داده­اند. همچنین شیوع جدایه­های مقاوم دارای ژن های کارباپنمازهای خانواده OXA در کشور جنوب شرق آسیا، اروپا و آمریکای شمالی و لاتین نیز گزارش شده است (2, 3, 6, 7, 11, 21-23).

در این مطالعه میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم 100 % گزارش شد که این میزان بسیار بالاتر از مطالعات قبلی صورت پذیرفته بر روی این باکتری در نقاط دیگر ایران است. در مطالعه صورت پذیرفته توسط خسروشاهی و شریفی در سال 84 - 85 بر روی ایزوله های بالینی اسینتوباکتر بومانی در شهر قزوین میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم 6/26 % گزارش شد (24). هاشمی زاده و همکارانش نیز در سال 86 -87 در شهر شیراز میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم 3/16 % گزارش کردند (3). مطالعه ای که توسط شاهچراغی و همکارانش در سال 87 بر روی ایزوله های اسینتوباکتر بومانی جدا شده از نمونه های مختلف بالینی بیمارستان های منتخب در شهر تهران صورت پذیرفته است میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم 4/68 % گزارش گردید (17). میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم در مطالعه انجام شده توسط پیمانی و همکارانش در شهر تبریز در سال های 87-88، 60% گزارش شد (25).

بررسی مطالعات انجام شده، نشان دهنده این موضوع است که با گذشت زمان میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم در ایران رو به افزایش است به طوریکه این میزان از 3/16 % در سال 86-87 به میزان 100 درصد در مطالعه حاضر رسیده است، که نشان دهنده این است که کارباپنم ها جهت درمان اسینتوباکتر بومانی مناسب نیستند. در مطالعه صورت پذیرفته توسط ژاپونی نژاد و همکارانش در سال 91 -90 در شهر اراک میزان مقاومت نسبت به ایمیپنم به مانند مطالعه ما 100 درصد گزارش گردید. مقاومت 100 درصدی نسبت به ایمیپنم در این مطالعه می تواند به علت وجود 7/66 درصدی بتالاکتاماز blaOXA-23 ،حضور 4/70 % ژن vim ، حضور 4/70 % ژن IMP و نیز حضور 1/74 % blaOXA-24در ایزوله های مورد مطالعه باشد .علاوه بر آن توالی الحاقی ISAba-1 نیز در تمامی ایزوله ها وجود داشت نتایج حاصل از مطالعات دیگر نشان دهنده این مطلب است که این توالی می تواند در بالادست ژنهای بتالاکتامازهای blaOXA-23و blaOXA-51و blaADC قرار بگیرد و باعث بیان بالای این ژنها گردد که همین موضوع از دیگر دلایل مهم در ایجاد مقاومت کارباپنمی ایزوله های مورد مطالعه می باشد. ژن بتالاکتامازی blaOXA-23در مطالعه صورت پذیرفته توسط پیمانی و همکارانش در شمال غرب ایران(تبریز) در تمامی 68 ایزوله مورد بررسی در آن مطالعه وجود داشت. همچنین توالی الحاقی ISAba-1 نیز در تمامی ایزوله های مورد بررسی در این مطالعه در بالا دست ژن مذکور وجود داشت در حالیکه این توالی در هیچ ایزوله در بالا دست ژن blaOXA-51نبود همچنین در این مطالعه ژن blaOXA-24و blaOXA-58در ایزوله ای یافت نگردید (4).

مطالعات انجام پذیرفته در سراسر دنیا که ژن­های کارباپنمازی را در اسینتوباکتر بومانی بررسی کرده اند نتایج متفاوتی را داشته اند.

در مطالعه حاضر، فراوانی ژن blaTEM 8/64 گردید. 8/77 درصد ایزوله ها ژن مقاومت blaADC را داشتند. ISAba-1 در تمامی ایزوله های این مطالعه مشاهده شد. حضور عنصر ISAba-1مطابق با مطالعه یان[1] و همکاران، 2010 با توان بالقوه اپیدمیک سویه های اسینتوباکتر بومانی مرتبط است. همچنین ژن blaOXA-58در ایزوله ای یافت نگردید. در مطالعه صورت پذیرفته توسط . هوچر[2] و همکارانش در 2006 نیز 99% ایزوله ها دارای blaADC و 40 ، ایزوله ها دارای blaTEM بودند (10). همچنین در مطالعه صورت پذیرفته توسط دوگاس[3] و همکارانش در 2007، ژن blaTEM در 100 درصد ایزوله ها نشان داده شد. همچنین فراوانی ژن مقاومت OXA-58 در ایزوله های اسینتوباکتر بومانی ، 60% گزارش شد (23).

 

نتیجه گیری

سویه­های مقاوم به بتالاکتام اسینتوباکتر بومانی به عنوان یک مشکل فزاینده در بیمارستان­ها به ویژه بخش­های مراقبت ویژه و سوختگی تلقی می­شوند در حالی که بسیاری از این سویه­ها به تمامی آنتی­بیوتیک­های در دسترس مقاوم شده اند (26,3, 9, 11). به هر حال، این پژوهش نشان داد که جدایه­های مقاوم اسینتوباکتر بومانی مربوط به بیمارستان امام رضا (ع) مشهد، دارای چندین ژن مقاومت بوده و مقاومت به طیف وسیعی از آنتی­بیوتیک­ها را نشان می­دهند.