Hipervirülan Klebsiella pneumoniae'ların virülans faktörleri ve karbapenem direnci ilişkisinin araştırılması: Galleria mellonella in vivo modeli
Investigation of the relationship between virulence factors and carbapenem resistance in hypervirulent Klebsiella pneumoniae: An in vivo galleria mellonella model study
- Tez No: 1016893
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA BUDAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Hipermukoviskozite, Hipervirülan K. pneumoniae, klasik K.pneumoniae, virülans genleri, karbapenem direnç genleri, Galleria mellonella İn Vivo model, Galleria mellonella, Klebsiella pneumoniae, Hypermucoviscosity, Hypervirulent K. pneumoniae, classical K. pneumoniae, virulence genes, carbapenem resistance genes, Galleria mellonella İn Vivo model, Galleria mellonella, Klebsiella pneumoniae
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mikrobiyoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
ÖZET Hipervirülan Klebsiella pneumoniae'ların Virülans Faktörleri Ve Karbapenem Direnci İlişkisinin Araştırılması: Galleria mellonella İn Vivo Modeli Amaç: Hipervirülan Klebsiella pneumoniae (hvKp) suşlarının giderek daha sık bildirilmesi, toplum ve hastane kaynaklı enfeksiyonlarda önemli bir halk sağlığı sorunu oluşturmaktadır. Bu çalışmada, hipermukoviskozite fenotipi gösteren K. pneumoniae izolatlarında belirli virülans genleri ile karbapenem direnç genlerinin dağılımının araştırılması ve antibiyotik direnci ile virülans arasındaki ilişkinin Galleria mellonella İn Vivo enfeksiyon modeli kullanılarak değerlendirilmesi amaçlandı. Yöntem: Çalışmaya, Ocak 2016 ile Ocak 2024 tarihleri arasında Kocaeli Üniversitesi ve Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarlarında çeşitli klinik örneklerden izole edilen toplam 635 K. pneumoniae izolatı dahil edildi. Hipervirülan fenotipin ön değerlendirilmesinde string test kullanıldı. Antibiyotik duyarlılıkları VITEK® 2 Compact sistemi ile belirlenerek EUCAST(2026) kriterlerine göre değerlendirildi. Moleküler analizlerde, virülans ile ilişkili rmpA, magA, iucA ve peg-344 genleri ile karbapenem direnç genleri olan blaIMP, blaNDM, blaKPC, blaVIM ve blaOXA-48 gen bölgeleri polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle araştırıldı. İn Vivo virülans değerlendirmesi amacıyla sağlıklı kontrol, PBS kontrol, klasik K. pneumoniae, hvKp, virülans geni pozitif ve direnç geni pozitif olmak üzere altı deney grubu oluşturuldu. Her grupta en az 10 larva kullanıldı. Larvalar 37 °C'de 144 saat (6 gün) izlenerek sağkalım oranları değerlendirildi. Bulgular: Toplam 635 izolatın 15'i (%2,3) string test ile hvKp olarak tanımlandı ve bu izolatların 14'ünün karbapenem dirençli olduğu saptandı. HvKp izolatlarının elde edildiği hastaların medyan yaşı 58 idi. Virülans genleri açısından yalnızca bir izolatta peg-344, iucA ve rmpA genleri birlikte pozitif bulunurken, 3 izolatta magA geni saptandı. Direnç genleri incelendiğinde blaOXA-48 10 izolatta, blaVIM 7 izolatta ve blaNDM 1 izolatta pozitif bulundu. Galleria mellonella modelinde kontrol ve magA pozitif gruplarda takip süresince %100 sağkalım gözlenirken, hvKp grubunda mortalitenin daha erken başladığı ve daha yüksek oranlarda geliştiği görüldü. En yüksek mortalite blaVIM pozitif izolatlarda saptandı ve tüm larvaların 24. saat sonunda öldüğü gözlendi. Sonuç: Hipermukoviskozite fenotipinin her zaman magA varlığı ile ilişkili olmadığı ve magA geninin tek başına belirgin virülans oluşturmak için yeterli olmayabileceği gösterildi. Buna karşılık, karbapenemaz genleri taşıyan izolatların daha yüksek mortalite ile ilişkili olduğu ve özellikle blaVIM pozitif suşların daha güçlü virülans potansiyeli sergilediği belirlendi.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT Investigation of the Relationship Between Virulence Factors and Carbapenem Resistance in Hypervirulent Klebsiella pneumoniae: An In Vivo Galleria mellonella Model Study Objective: The increasing prevalence of hypervirulent Klebsiella pneumoniae (hvKp) strains has emerged as an important public health concern in both community acquired and hospital acquired infections. This study aimed to investigate the distribution of selected virulence genes and carbapenem resistance genes among K. pneumoniae isolates exhibiting a hypermucoviscosity phenotype and to evaluate the relationship between antimicrobial resistance and virulence using the Galleria mellonella İn Vivo infection model. Methods: A total of 635 K. pneumoniae isolates recovered from various clinical specimens between January 2016 and January 2024 at the Microbiology Laboratories of Kocaeli University and Zonguldak Bülent Ecevit University hospitals were included in the study. Preliminary identification of the hypervirulent phenotype was performed using the string test. Antimicrobial susceptibility testing was carried out using the VITEK® 2 Compact system and interpreted according to EUCAST 2026 criteria. Molecular analyses were performed by polymerase chain reaction to detect the virulence associated genes rmpA, magA, iucA, and peg-344, as well as the carbapenem resistance genes blaIMP, blaNDM, blaKPC, blaVIM, and blaOXA-48. For İn Vivo virulence assessment, six experimental groups were established, including healthy control, PBS control, classical K. pneumoniae, hvKp, virulence gene positive isolates, and resistance gene positive isolates. Each group contained at least 10 larvae, and all experiments were repeated twice. Larval survival was monitored at 37°C over a period of 144 hours (6 days), and survival rates were subsequently assessed. Results: Among the 635 isolates, 15 (2.3%) were preliminarily identified as hvKp by the string test, and 14 of these isolates were found to be carbapenem resistant. The median age of patients from whom hvKp isolates were recovered was 58 years. Analysis of virulence genes revealed that peg-344, iucA, and rmpA were co detected in only one isolate, whereas magA was identified in three isolates. Among carbapenem resistance genes, blaOXA-48 was detected in 10 isolates, blaVIM in 7 isolates, and blaNDM in 1 isolate. In the Galleria mellonella model, 100% survival was observed throughout the follow up period in the control and magA positive groups, whereas mortality occurred earlier and at higher rates in the hvKp group. The highest mortality rate was detected among blaVIM positive isolates, and complete larval mortality was observed within the first 24 hours. Conclusion: The hypermucoviscosity phenotype was not consistently associated with the presence of magA, and the magA gene alone may not be sufficient to confer a marked virulent phenotype. In contrast, isolates carrying carbapenemase genes were associated with increased lethality, particularly blaVIM positive strains, which demonstrated stronger virulence potential. Conversely, isolates carrying carbapenemase genes were associated with increased mortality, with blaVIM positive strains demonstrating the highest virulence potential.
Benzer Tezler
- NDM-1 karbapenemaz üreten klinik Klebsiella pneumoniae izolatlarında antibiyotik direncinin ve virülans genlerin karakterizasyonu
Characterization of antibiotic resistance and virulance genes in clinical Klebsiella pneumoniae isolates producing NDM-1 carbapenemase
ÖMER KARAKAMIŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
MikrobiyolojiKırşehir Ahi Evran ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF SEVİM
- Çeşitli klinik örneklerden izole edilen hipervirülan ve klasik klebsiella pneumoniae izolatlarında virülans genleri ve karbapenem direnç genlerinin araştırılması
Investigation of virulence genes and carbapenem resistance genes in hypervirulent and classical klebsiella pneumoniae isolates isolated from various clinical specimens
MERVE YÜREK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2021
MikrobiyolojiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAL CEVAHİR
- Prevalence and immune modulator role of the peg344 gene among hypervirulent Klebsiella pneumoniae
Peg344 geninin hipervirülan Klebsiella pneumoniae'deki yaygınlığı ve immün modülatör rolü
GÜZ EKİNCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
MikrobiyolojiKoç ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜSUN CAN
- The role of peg-344 of hypervirulent Klebsiella pneumoniae on suppressing autophagy responses of macrophages
Hipervirülan Klebsiella pneumoniae'da peg-344'ün makrofajlarin otofaji yanitlarini baskilamadaki rolü
ZEYNEP ECE KULOĞLU
Doktora
İngilizce
2025
MikrobiyolojiKoç ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FÜSUN CAN
- Hastane kaynaklı kan dolaşım enfeksiyon etkeni klebsiella pneumoniae virülans genlerinin tüm genom dizileme yöntemi ile değerlendirilmesi
Evaluation of virulence genes of klebsiella pneumoniae causing hospital-acquired bloodstream infection by whole genome sequencing method
ŞEYDA ŞİLAN OKALİN YAMAÇ
Doktora
Türkçe
2023
Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik MikrobiyolojiDokuz Eylül ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM MEHMET ALİ ÖKTEM