Geri Dön

Üropatojen escherichia coli'de bazı adezyon ilişkili genlerı̇n ekspresyonunun moleküler olarak tespı̇t ve Bağdat-Irak hastalarından elde edı̇len klinik ı̇zolatlarda antı̇bı̇yotı̇k dı̇rencı̇ ile ilişkisi

Molecular detection of the expression of some adhesion-related genes in uropathogenic escherichia coli and their relationship with antibiotic resistance in clinical isolates from patients from Baghdad and Iraq

PDF İndir

  1. Tez No: 958696
  2. Yazar: ALAA ALI JAWAD MHANNAWEE
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAL TARHANE
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Çankırı Karatekin Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 132

Özet

İdrar yolu enfeksiyonlarına (İYE) neden olan üropatojenik Escherichia coli (UPEC), İYE morbiditesinin yaygın bir nedenidir ve idrar yolu enfeksiyonlarından en sık sorumlu olan bakteridir. Çeşitli virülans faktörleri (VF'ler) UPEC'in konağı enfekte etmesini ve zarar vermesini sağlar. β-laktamazlar, özellikle Escherichia coli'de, gram-negatif bakteriler için β-laktam antibiyotiklere karşı en yaygın direnç mekanizmasını temsil eder. Bu çalışmada, üropatojenik Escherichia coli'de hlyA, fimH, tosA ve papG gen ekspresyonunun etkilerini ve bunların antibiyotik direnci ile ilişkisini değerlendirmeyi amaçlanmaktadır. Bu amaçla, 150 orta akım idrar örneği, Ocak 2023 ile Nisan 2023 tarihleri arasında Bağdat/Irak'ta bulunan Bağdat Eğitim Hastanesi ve Ghazy AL-Hariri hastanesine başvuran, her iki cinsiyetten, farklı yaşlarda çeşitli klinik İYE belirtileri olan hastalardan toplanmıştır. İzolatlar, Gram boyama ve kültür ortamındaki morfolojik özelliklerine göre (MacConkey agar, kanlı agar ve VITEK-2 sistemi) farklı tanı yöntemleri kullanılarak tanımlanmıştır. Moleküler yöntemler, hlyA, fimH, tosA ve papG genlerinin tespiti ve ekspresyonunun değerlendirilmesi için PCR amplifikasyonu ve ters transkripsiyon kantitatif PCR (RT-qPCR) kullanılarak izole edilen bakteriler üzerinde gerçekleştirilmiştir. 150 idrar örneğinden elde edilen ilk sonuçlar 55 (%36,66) örnekte üreme olduğunu, 35 örneğin (%23,33) E. coli bakterisi olarak teşhis edildiğini, 20 örneğin (%13,33) Gram-pozitif bakteri olarak teşhis edildiğini ve 95 örnekte (%63,34) herhangi bir üreme olmadığını göstermiştir. 35 E. coli izolatı 20 antibiyotik diski için test edildiğinde, en yüksek direnç seviyesinin Ticarcillin'e (%97,14) karşı olduğu, bunu Ampicillin, Piperacillin ve Amoxicillin (%91,43), Ceftriaxone ve Cefpodoxime (%88,57), Norfloxacin (%85,71) ve Trimethoprim/ sulfamethoxazole (%82.86) izlediğini belirlenmiştir. Bu izolatlar Levofloksasine (%74,29) karşı orta düzeyde direnç gösterirken, bunu Aztreonam (%68,57), Tikarsilin/klavulanik asit ve Siprofloksasin (%60), Sefepim (%54,29) ve Piperasilin/ Tazobaktam (%51,43) izlemiştir. Buna karşılık, en düşük direnç düzeyi Seftazidim ve Amikasin'e (%48,57) karşı görülürken, bunu Tobramisin (%40), Gentamisin (%31,43), İmipenem (%25,71) ve Meropenem (%8,57) takip etmiştir. Tanımlanan izolatlardan 35'i daha ileri moleküler çalışmaya tabi tutularak, tespit edilme sıklığı taranmış ve fimH, tosA genleri, hlyA geni ve papG geninin ekspresyonu değerlendirilmiştir. Sonuçlar, toplam 35 izolattan 33 izolatın (%94,30) fimH ve papG genleri için daha yüksek frekansta pozitif olduğunu, 20 izolatın (%57,10) hlyA geni için pozitif olduğunu ve 7 izolatın (%20) tosA geni için daha düşük frekansta pozitif olduğunu göstermiştir. HlyA, TosA, FimH ve PapG genlerinin ekspresyonu idrar yolu enfeksiyonu sırasında artmış, en yüksek değer HlyA geninde 44.341 kat olarak kaydedilmiştir. Bunu sırasıyla TosA geni 24,115 kat, FimH 20,272 kat ve PapG 14,466 kat olarak izlemiştir. Çalışmadaki genlerin E. coli ve ct ortalama değerleri, en yüksek HlyA sırasıyla papG, TosA ve FimH genlerinde belirlenmiştir. 6 izolat için hlyA geni, 5 izolat için fimH geni ve 7 izolat için papG (atpC) geni dizileri NCBI GenBank dizi veritabanında Escherichia coli (PQ285076, PQ285077, PQ285078) erişim numaraları altında sunulmuştur. Bu çalışmada papG geni ile Imipenem'e karşı direnç arasındaki ilişki (p-değeri 0,013) ve hlyA geni ile Sefepim'e karşı direnç arasındaki pozitif ilişki (p-değeri 0,05) araştırılmıştır. Ayrıca, tosA geninin varlığı Amoksisilin (p-değeri 0,035), Norfloksasin (p-değeri 0,0001) ve Trimetoprim/sülfametoksazole (p-değeri 0,002) karşı direnç ile ilişkilendirilmiştir. Bunlara ilave olarak, fimH geni ile piperasilin arasında karşı direnç tespit edilmiştir (p-değeri 0,031). Sonuç olarak, kadın grubunun erkek gruba kıyasla daha yüksek bakteriyel enfeksiyonlarla, özellikle de E. coli kaynaklı idrar yolu enfeksiyonlarıyla ilişkili olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmadaki E. coli izolatları arasında fimH ve papG genlerinin daha yüksek sıklıkta bulunması, bu genlerin gelişen idrar yolu enfeksiyonlarının patogenezinde önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Çalışmadaki bakteri izolatları farklı antibiyotiklere karşı önemli direnç oranları sergilemektedir. Bu durum da tedaviyi daha zor hale getirmekte ve sağlık kurumları için ciddi bir sorun olarak görülmektedir. E. coli izolatları arasında GSBL fenotipinin daha yüksek frekansları fimH, hlyA ve papG genlerini içermekte olup, bu genler ile GSBL fenotipi arasında doğrudan ve dolaylı ilişkiler olabileceğini ve bu izolatları diğerlerinden daha virülans hale getirebileceğini göstermektedir. Ayrıca, virülans genleri ile belirli antibiyotik türlerine karşı direnç geliştirme arasında bir ilişki vardır. Bu da E. coli izolatlarında birlikte bulunma, virülans, genetik hareketlilik ve direnç ajanları gibi birçok faktörün bu genlerin varlığı ile antibiyotik direnci geliştirme arasında önemli bir sinerjizm sağlayabileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Uropathogenic Escherichia coli (UPEC), which causes urinary tract infections (UTIs), is a common cause of UTI morbidity and is the bacterium most commonly responsible for urinary tract infections. Several virulence factors (VFs) enable UPEC to infect and harm the host. β-lactamases represent the most common mechanism of resistance to β-lactam antibiotics for gram-negative bacteria, especially in Escherichia coli. In this study, we aimed to evaluate the effects of hlyA, fimH, tosA and papG gene expression and their association with antibiotic resistance in uropathogenic Escherichia coli. For this purpose, 150 mid-stream urine samples were collected from patients of both sexes and different ages with various clinical symptoms of UTI admitted to Baghdad Teaching Hospital and Ghazy AL-Hariri hospital in Baghdad/Iraq between January 2023 and April 2023. Isolates were identified using different diagnostic methods according to their morphological characteristics on Gram staining and culture media (MacConkey agar, blood agar and VITEK-2 system). Molecular methods were performed on isolated bacteria using PCR amplification and reverse transcription quantitative PCR (RT-qPCR) for the detection and expression assessment of hlyA, fimH, tosA and papG genes. Initial results from 150 urine samples showed that 55 (36.66%) samples had growth, 35 (23.33%) were identified as E. coli bacteria, 20 (13.33%) were identified as Gram-positive bacteria and 95 (63.34%) had no growth. When 35 E. coli isolates were tested for 20 antibiotic disks, the highest level of resistance was found to Ticarcillin (97.14%), followed by Ampicillin, Piperacillin and Amoxicillin (91.43%), Ceftriaxone and Cefpodoxime (88.57%), Norfloxacin (85.71%) and Trimethoprim/sulfamethoxazole (82.86%). These isolates showed moderate resistance to Levofloxacin (74.29%), followed by Aztreonam (68.57%), Ticarcillin/clavulanic acid and Ciprofloxacin (60%), Cefepime (54.29%) and Piperacillin/Tazobactam (51.43%). In contrast, the lowest level of resistance was observed against Ceftazidime and Amikacin (48.57%), followed by Tobramycin (40%), Gentamicin (31.43%), Imipenem (25.71%) and Meropenem (8.57%). Of the identified isolates, 35 were subjected to further molecular study, screening for frequency of detection and evaluating the expression of fimH, tosA genes, hlyA gene and papG gene. The results showed that out of a total of 35 isolates, 33 isolates (94.30%) were positive for fimH and papG genes at a higher frequency, 20 isolates (57.10%) were positive for hlyA gene and 7 isolates (20%) were positive for tosA gene at a lower frequency. The expression of HlyA, TosA, FimH and PapG genes increased during urinary tract infection, with the highest value recorded 44.341-fold in the HlyA gene. This was followed by TosA gene 24.115-fold, FimH 20.272-fold and PapG 14.466-fold, respectively. The mean values of E. coli and ct of the genes in the study, the highest hlyA was determined in papG, TosA and FimH genes, respectively. Sequences of hlyA gene for 6 isolates, fimH gene for 5 isolates and papG (atpC) gene for 7 isolates are presented in NCBI GenBank sequence database under accession numbers Escherichia coli (PQ285076, PQ285077, PQ285078). In this study, the association between papG gene and resistance to Imipenem (p-value 0.013) and the positive association between hlyA gene and resistance to Cefepime (p-value 0.05) were investigated. Furthermore, the presence of tosA gene was associated with resistance to Amoxicillin (p-value 0.035), Norfloxacin (p-value 0.0001) and Trimethoprim/sulfamethoxazole (p-value 0.002). In addition, resistance was detected between the fimH gene and piperacillin (p-value 0.031). In conclusion, the female group was associated with a higher incidence of bacterial infections, especially urinary tract infections caused by E. coli, compared to the male group. The higher frequency of fimH and papG genes among the E. coli isolates in this study suggests that these genes play an important role in the pathogenesis of urinary tract infections. The bacterial isolates in the study exhibited significant resistance rates to different antibiotics. This makes treatment more difficult and is seen as a serious problem for healthcare institutions. The higher frequencies of ESBL phenotype among E. coli isolates include fimH, hlyA and papG genes, suggesting that there may be direct and indirect relationships between these genes and ESBL phenotype, making these isolates more virulent than others. There is also an association between virulence genes and the development of resistance to certain types of antibiotics. This suggests that many factors such as coexistence, virulence, genetic mobility and resistance agents may provide an important synergism between the presence of these genes and the development of antibiotic resistance in E. coli isolates.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    909939

    Üropatojenik esherichia coli izolatlarında bazı virülans genlerinin biyofilm ile ilişkisinin pzr yöntemiyle araştırılması

    Investigation of the relationship between some virulence genes and biofilm formation in uropathogenic escherichia coli isolates using pcr method

    YASEMİN ALTUN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    MikrobiyolojiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FARUK AYDIN

    PROF. DR. CELAL KURTULUŞ BURUK

  2. Tez No

    54904

    Toplum kökenli üriner sistem infeksiyon etkeni uropatojen Escherichia Coli'lerin virulans faktörlerinin ve in vitro antibiyotik duyarlılıklarının araştırılması

    Başlık çevirisi yok

    ŞULİN ÖZER

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon HastalıklarıTrakya Üniversitesi

    PROF.DR. H. MURAT TUĞRUL

  3. Tez No

    637505

    Hastalardan izole edilen üropatojenik Escherichia coli (UPEC) suşlarında bazı virulans genlerin ve mcr-1 geninin prevelansı

    The prevalence of some virulence genes and mcr-1 gene in uropathogenic Escherichia coli (UPEC) isolated from patients

    HALIMA SADEQY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    MikrobiyolojiSelçuk Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİNE ARSLAN

  4. Tez No

    49056

    Subinhibitör konsantrasyondaki bazı antibiyotiklerin üropatojenik Escherichia Coli'nin hemoglütinasyonuna ve epitel hücrelere in vitro yapışmasına etkileri

    Effects of subinhibitory concentrations of some antibiotics on hemogglutination and in vitro adhesion to epithelial cells of uropathogenic Escherichia Coli

    OSMAN BİROL ÖZGÜMÜŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    MikrobiyolojiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Y.DOÇ.DR. FARUK AYDIN

  5. Tez No

    610958

    Klinik Escherichia coli izolatlarında antibiyotik direnç genlerinin araştırılması ve bazı bitki özütlerinin kinolon dirençli izolatlar üzerine etkisinin belirlenmesi

    Investigation of antibiotic resistance genes in clinical Escherichia coli isolates and determination of the effect of some plant extracts on quinolon resistant isolates

    FUNDA OKUMUŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyoteknolojiGümüşhane Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AZER ÖZAD DÜZGÜN

Geri Dön