Document Type : Research Paper
Authors
1 Department of biology, Neyshabur branch, Islamic Azad University, Neyshabur, Khorasan Razavi, Iran
2 Antimicrobial Resistance Research Center, Avicenna Research Institute, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
Abstract
Keywords
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.
)