Armaghane Danesh

fa شناسایی مولکولی ژن‌های بتالاکتاماز CTX-M و SHV در ایزوله-های بالینی اشرشیا کلی در شهر اصفهان Molecular Identification of CTX-M and SHV Betalactamase Genes in Escherichia Coli Clinical Isolates in Isfahan میکروبیولوژی Microbiology پژوهشي Research زمینه و هدف: مقاومت ضدمیکروبی به عنوان یک مشکل جهانی باعث ایجاد تهدیدهای سلامتی میشود. اشرشیاکلی یکی از مهم‌ترین باکتریها است که باعث ایجاد مشکلات مقاومت میگردد. هدف از این پژوهش تعیین و شناسایی مولکولی ژنهای بتالاکتاماز CTX-M و SHV در ایزولههای  بالینی اشرشیا کلی در شهر اصفهان بود.   روش بررسی: در این مطالعه مقطعی ـ توصیقی که در سال 1398 انجام شد، 100 نمونه از سویههای اشرشیا کلی جدا شده از نمونههای بالینی از بیمارستانها و مراکز غیر بیمارستانی شهر اصفهان تهیه شدند. شناسایی و تأیید سویههای اشرشیاکلی با استفاده از آزمونهای استاندارد بیوشیمیایی انجام گرفت. مقاومت سویهها نسبت به آنتی‌‌بیوتیکهای رایج با روش دیسک دیفیوژن بر اساس دستورالعمل CLSI ارزیابی گردید. برای انجام تست تأیید فنوتیپی سویههای تولید کننده آنزیم بتالاکتاماز وسیع الطیف، از روش دیسک ترکیبی بر اساس دستورالعمل CLSI استفاده شد. تست PCR  با پرایمرهای اختصاصی جهت بررسی حضور ژنهای کد کننده  SHV و CTX-M  انجام گرفت. داده‌های جمع‌آوری شده با استفاده از آزمونهای آماری بر اساس تحلیل واریانس یک طرفه و تی‌مستقل تجزیه و تحلیل شدند.   یافتهها: از مجموع نمونههای مورد بررسی بیشترین مقاومت آنتی‌بیوتیکی مربوط به سفوتاکسیم(45 درصد) و کمترین مقاومت آنتی‌بیوتیکی مربوط به سفیپیم(39 درصد) گزارش شد. نتایج تست غربالگری اولیه نشان داد که از میان 100 اشرشیاکلی تأیید شده با   تستهای افتراقی، 38 مورد(38 درصد) نسبت به نمایندههای سفالوسپورینی مقاوم و احتمالاً تولید کننده بتالاکتاماز وسیع‌الطیف بودند. از میان این نمونهها پس از انجام تست تأییدی دیسکهای ترکیبی 33 نمونه(8/86 درصد)، تولید کننده بتالاکتاماز وسیع‌الطیف شناسایی شدند که 7/69 درصد(23 سویه) آنها واجد هر دو ژن کد کننده CTX-M و SHV ، 2/15 درصد(5 سویه) واجد ژن کد کننده CTX-M و 1/12 درصد(4 سویه) واجد ژن کد کننده SHV بودند. در یک نمونه(3 درصد) هیچ یک از ژنهای کد کننده CTX-M و SHV وجود نداشت.   نتیجه‌گیری: با توجه به آزمایشهای انجام شده و تحلیلهای آماری صورت گرفته بر روی جدایههای بیمارستانی و غیر بیمارستانی چنین نتیجه‌گیری شد که ژنهای کد کننده بتالاکتاماز در اشرشیاکلی SHV و CTX-M افزایش چشمگیری داشته است و بین فراوانی ژن‌های شناسایی شده کد کننده SHV و CTX-Mدر نمونههای بیمارستانی و غیر بیمارستانی رابطه معنی‌داری وجود داشت، به طوری که فراوانی اشرشیاکلی تولید کننده بتالاکتاز SHV و CTX-M در نمونههای بیمارستانی بیشتر از نمونههای غیر بیمارستانی بود، اما رابطه معنی‌داری بین ژنهای شناسایی شده و نوع جدایههای جمع‌آوری شده وجود نداشت.   واژه‌های کلیدی:   1.Maeyama Y, Taniguchi Y, Hayashi W, Ohsaki Y, Osaka S, Koide S, et al. Prevalence of ESBL/AmpC genes and specific clones among the third-generation cephalosporin-resistant Enterobacteriaceae from canine and feline clinical specimens in Japan. Vet Microbiol 2018; 216: 183-9. 2.Dorado-García A, Smid JH, Van Pelt W, Bonten MJ, Fluit AC, van den Bunt G, et al. Molecular relatedness of ESBL/AmpC-producing Escherichia coli from humans, animals, food and the environment: a pooled analysis. J Antimicrob Chemother 2018; 73(2): 339-47. 3.Goudarzi G, Baharvand Ahmadi1 A. The occurrence of TEM gene among the extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) producing uropathogenic Escherichia coli strains, isolated from Khorramabad city in 2013. Pajoohande 2015; 20(1): 33-7. 4.Malik T, Naim A. Occurrence of ESBLs in Clinical isolates of klebsiella species and comparative analysis of phenotypic detection methods. Anti-Infect Agents 2020; 18(3): 255-60. 5.Gundran RS, Cardenio PA, Villanueva MA, Sison FB, Benigno CC, Kreausukon K, et.al. Prevalence and distribution of bla CTX-M, bla SHV, bla TEM genes in extended-spectrum β-Lactamase-producing E. coli isolates from broiler farms in the Philippines. BMC Vet Res 2019; 15(1): 1-8. 6.Pathak A, Marothi Y, Kekre V, Mahadik K, Macaden R, Lundborg CS. High prevalence of extended-spectrum β-lactamase-producing pathogens: results of a surveillance study in two hospitals in Ujjain, India. Infect Drug Resist 2012; 5: 65. 7.Mattila S, Ruotsalainen P, Ojala V, Tuononen T, Hiltunen T, Jalasvuori M. Conjugative ESBL plasmids differ in their potential to rescue susceptible bacteria via horizontal gene transfer in lethal antibiotic concentrations. The Journal of antibiotics 2017; 70(6): 805-8. 8.Mirzaee M, Eftekhari R, Taghizadeh N, Mehrabi M R. Relationship between presence of genes encoding ESBLs and antimicrobial susceptibility pattern in Escherichia coli clinical isolates. Iran J Med Microbiol 2016; 10(1): 8-15. 9.Yazdi M, Nazemi A, Mir Inargasi M, Khataminejad M.R, Sharifi S, Babai Kochkaksaraei M. Prevalence of SHV/CTX-M/TEM (ESBL) Beta-Lactamase resistance genes in Escherichia coli isolated from urinary tract infections in tehran, iran. Med Lab J 2010; 4(1): 48-54. 10.Liao K, Chen Y, Wang M, Guo P, Yang Q, Ni Y, et al. Molecular characteristics of extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae causing intra-abdominal infections from 9 tertiary hospitals in China. Diagnostic Microbiology and Infectious Disease 2017; 87(1): 45-8. 11.Robin F, Aggoune-Khinache N, Delmas J, Naim M, Bonnet R. Novel VIM metallo-β-lactamase variant from clinical isolates of Enterobacteriaceae from Algeria. Antimicrob Agents Chemother 2010; 54(1): 466-70.  12.Livermore DM, Hawkey PM. CTX-M: changing the face of ESBLs in the UK. J Antimicrob Chemother 2005; 56(3): 451-4. 13.Moosavi SS, Davari K, Amini S. Prevalence of (CTX-M-2) beta lactamase gene in E.coli isolated from patients with urinary tract infections (UTI) in Sanandaj, Iran. SJKU 2016; 20(6): 107-15. 14.Mashaiekhi S, kheirkhah B, amini K. Molecular study of virulence genes SHV and TEM in antibiotic resistant Escherichia coli strains isolated from Urethral specimens of city of Jiroft. RJMS 2018; 25(1): 75-82. 15.Sarvazad H, Darbouy M. Correlation of antibiotic resistance with shv, ctx-m and tem extended-spectrum beta lactamases genes among klebsiella pneumoniae isolates from patients in kermanshah hospitals. J Ardabil Univ Med Sci 2017; 17(3): 353-62. 16.Shabanpishe S, Rezaeian A. The prevalence and frequency of TEM and SHV beta-lactamase resistance genes and CTX-M in Enterobacteriaceae isolated from clinical samples in the laboratory kahooresten . NCMBJ 2018; 8(30): 9-16. 17.Fazeli H, Hoseini MM, Mohammadi Ghalaei P. Frequency and resistance pattern of extended spectrum beta lactamase producing Escherichia coli in clinical specimen of Alzahra hospital in Isfahan, Iran, 2007. J Shahrekord Univ Med Sci 2009; 10(4): 58-64. 18.Griebling TL. Urologic diseases in America project: trends in resource use for urinary tract infections in women. J Urol 2005; 173(4): 1281-7. 19.Ejrnæs K. Bacterial characteristics of importance for recurrent urinary tract infections caused by Escherichia coli. Dan Med Bull 2011; 58(4): B4187.   Armaghane-danesh, Yasuj University of                                                                                   Original Article   Molecular Identification of CTX-M and SHV Betalactamase Genes in Escherichia Coli Clinical Isolates in Isfahan   Moradi A, Ghiasian M*, Ghandehari F   1Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran   Received: 25 Dec  2021       Accepted: 04 Jul 2022   Abstract Background & aim: Antimicrobial resistance is a worldwide problem causing health threats. Escherichia coli is one of the most important bacteria that causes resistance problems. The aim of the present study was to evaluate the frequency of Escherichia coli, a extended spectrum beta-lactamase producing CTX-M and SHV, in hospital and non-hospital clinical specimens in Isfahan.   Methods: In the present cross-sectional descriptive study conducted in 2019, 100 samples of hospital and non-hospital of Escherichia coli strains were collected and confirmatory biochemical tests were performed to identify these strains.  Resistance of strains to common antibiotics was assessed by disk diffusion method according to CLSI instructions. To perform phenotypic confirmation test of extended spectrum beta-lactamase producing strains, the combined disk method based on CLSI instructions was used.  PCR  was performed with specific primers to examined of encoding genes presence of  SHV and CTX-M. The collected data were analyzed using statistical tests based on one-way analysis of variance and independent t-test.   Results: From the studied samples, the highest antibiotic resistance was related to cefotaxime (45%) and the least antibiotic resistance was related to cefepime (39%). The results of the initial screening test showed that out of 100 Escherichia coli approved by differential tests, 38 (38%) were resistant to cephalosporin representatives and possibly produced extended-spectrum beta-lactamase. Among these samples, 33 (86.8%)  after Combined disk method were confirmed as extended spectrum beta–lactamases (ESBL) producing, of which 69.7% (23 strains) had both genes encoding CTX- M and SHV had 15.2% (5 strains) of the gene encoding CTX-M and 12.1% (4 strains) had the gene encoding SHV. In one sample (3%) none of the genes encoding CTX-M and SHV were present.   Conclusion: Based on the performed experiments and statistical analysis on hospital and non-hospital isolates, it was concluded that the SHV and CTX-M beta-lactamase genes in  Escherichia coli had a significant increase in frequency. There was a significant relationship between SHV and CTX-M genes in hospital and non-hospital samples, so that the frequency of SHV and CTX-M genes in  Escherichia coli was higher in hospital samples than non-hospital samples. There was no significant relationship between the genes identified and the type of isolates collected.     اشرشیا کلی, بتالاکتاماز وسیعالطیف, مقاومت آنتیبیوتیکی, Escherichia coli, Extended-spectrum Beta-lactamase, Antibiotic resistance, SHV, CTX-M. 472 483 http://armaghanj.yums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2573-1&slc_lang=fa&sid=1 A Moradi اسرا مرادی asra.moradi1364@gmail.com 100319475328460025762 100319475328460025762 No Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران M Ghiasian مژگان قیاسیان m.ghiasian@yahoo.com 0054816696 100319475328460025761 Yes Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران F Ghandehari فرشته قندهاری fe_gh_2010@yahoo.com 100319475328460025763 100319475328460025763 No Department of Microbiology, Falavarjan Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran گروه میکروبیولوژی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران