- Tytuł:
-
Phenotypic and genotypic characterisation of Staphylococcus epidermidis strains isolated from children
Charakterystyka fenotypowa i genotypowa szczepów Staphylococcus epidermidis izolowanych od dzieci - Autorzy:
- Sulowska, Katarzyna
- Opis:
-
Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) jest zaliczany do mikroflory skóry i błon śluzowych organizmu ludzkiego. Do niedawna drobnoustrój ten był uznawany za pozbawiony znaczenia klinicznego saprofit. W chwili obecnej zajmuje czołową pozycję wśród najważniejszych patogenów zakażeń szpitalnych, dotyczących także dzieci.Narastająca oporność na antybiotyki wśród klinicznych izolatów S. epidermidis niesie za sobą trudności w terapii zakażeń o tej etiologii. Szczepy S. epidermidis oporne na metycylinę (MRSE - ang. methicillin-resistant S. epidermidis) stanowią ponad 90% wszystkich izolatów. Wykazują one oporność na wszystkie dostępne antybiotyki β-laktamowe, z wyjątkiem tych antybiotyków, które przeznaczone są do leczenia zakażeń wywoływanych przez gronkowce metycylinooporne. Ponadto, szczepy MRSE charakteryzują się często opornością na inne stosowane w terapii antybiotyki, w tym makrolidy.W niniejszej pracy dokonano identyfikacji gatunkowej 23 szczepów klinicznych S. epidermidis pochodzących z Uniwersyteckiego Szpitala Dziecięcego w Krakowie, wyizolowanych z krwi (22 szczepy) oraz płynu dializacyjnego (1 szczep). W identyfikacji zastosowano metody fenotypowe, testy biochemiczne (API Staph, bioMérieux), oraz technikę genetyczną (multiplex PCR). Z zastosowaniem metody dyfuzyjno-krążkowej (wg zaleceń KORLD – Krajowego Ośrodka Referencyjnego ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów) dokonano oceny wrażliwości badanych szczepów na antybiotyki takie jak: cefoksytyna, erytromycyna, oraz klindamycyna. Oceniono także częstość występowania mechanizmu oporności na metycylinę oraz fenotypów oporności na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B (MLSB). Obecność mechanizmu oporności na metycylinę wśród badanych szczepów potwierdzono techniką multiplex PCR.Badania przeprowadzono w Zakładzie Mikrobiologii Farmaceutycznej UJ CM. Dzięki zastosowanym metodom fenotypowym określono zdolność szczepów do fermentacji mannitolu, produkcji katalazy, koagulazy wolnej oraz clumping factor (CF). Za pomocą testów biochemicznych API Staph oraz metody multiplex PCR, potwierdzono gatunek S. epidermidis. Oceny obecności mechanizmów oporności na antybiotyki dokonano na podstawie pomiaru średnicy strefy zahamowania wzrostu bakterii wokół krążka z antybiotykiem (wg zaleceń KORLD). Obecność genu mecA, warunkującą oporność szczepów na metycylinę, potwierdzono metodą multiplex PCR.Wszystkie 23 badane szczepy zidentyfikowano jako S. epidermidis. Za pomocą metody dyfuzyjno-krążkowej oraz techniki multiplex PCR u 22/23 (91%) szczepów wykryto mechanizm oporności na metycylinę. Wśród 17 badanych izolatów, które wykazały oporność na erytromycynę, u 9 szczepów opornych jednocześnie na klindamycynę potwierdzono konstytutywny fenotyp oporności MLSB. W przypadku 2/8 szczepów opornych na erytromycynę i wrażliwych na klindamycynę zidentyfikowano indukcyjny fenotyp oporności MLSB. U 6/8 szczepów opornych na erytromycynę i wrażliwych na klindamycynę potwierdzono fenotyp oporności MSB.Wśród 23 badanych szczepów u 11 (48%) potwierdzono jednoczesną obecność mechanizmu oporności na antybiotyki β-laktamowe oraz makrolidy, linkozamidy i streptograminy B (MLSB), u 6/23 (26%) mechanizm oporności na antybiotyki β-laktamowe oraz 14- i 15-członowe makrolidy i streptograminy grupy B (MSB), a u 4 (17%) tylko mechanizm oporności na antybiotyki β-laktamowe. W przypadku 2/23 (9%) szczepów nie potwierdzono żadnego z badanych mechanizmów oporności.Przeprowadzone badania wykazały wysoki odsetek szczepów S. epidermidis opornych na antybiotyki β-laktamowe oraz makrolidy wśród izolatów pochodzących od dzieci. Wielolekooporność badanych szczepów ogranicza możliwości terapeutyczne stosowane w zwalczaniu infekcji o etiologii Staphylococcus epidermidis. Szybka identyfikacja mechanizmów oporności metodami fenotypowymi bądź genetycznymi oraz właściwa interpretacja wyniku badania mikrobiologicznego (antybiogramu) warunkuje odpowiedni wybór leku do eradykacji zakażenia.
Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) is normal inhabitant of human skin and mucous membranes. While for a long time it was regarded as non-pathogenic, it has emerged as an important opportunistic pathogen of nosocomial infections, also in children cases.Emergence and expansion of S. epidermidis antibiotic resistance results in treatment failure. It was observed that more than 90% of S. epidermidis clinical strains are methicillin-resistant (MRSE - methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis). They are resistant to all available β-lactams, without these which are used in treatment of infections caused by methicillin-resistant Staphylococci. Additionally, MRSE isolates are also often characterized by resistance to other classes of antimicrobial agents used in therapy, including macrolides.The present master thesis concerned a total group of 23 S. epidermidis strains originated from University Children’s Hospital of Cracow. Bacterial strains were isolated from blood (22 strains) and dialysis fluid (1 strain). All S. epidermidis isolates were identified at the species level by phenotypic, biochemical (API Staph, bioMerieux) and genotypic (multiplex PCR) methods. The susceptibility testing to cefoxitin, erythromycin and clindamycin was performed by disc-diffusion method and interpreted according to KORLD (Polish National Reference Center for Susceptibility Testing) recommendations. Furthermore, the prevalence of MRSE and MLSB strains (macrolides, lincosamides and streptogramins B) have been evaluated. The presence of mechanism of resistance to methicillin has been confirmed by multiplex PCR technique. The study was conducted in the Department of Pharmaceutical Microbiology of Jagiellonian University Medical College. Phenotypic analysis of S. epidermidis strains included: fermentation of mannitol, production of catalase, synthesis of free coagulase and clumping factor (CF). Application of API Staph (bioMerieux) and multiplex PCR confirmed the S. epidermidis identification. Detection of MRSE and MLSB positive isolates was performed by reading the inhibition zone diameters around the antibiotic discs and interpreting according to KORLD guidelines. The presence of mecA gene (determining the methicillin resistance) has been confirmed by multiplex PCR method.Species identification performed in current study showed the occurrence of 23 S. epidermidis strains. Application of disc-diffusion and multiplex-PCR methods revealed the presence of 22 MRSE-positive strains (91%). Phenotypic analysis of antimicrobial susceptibility among 23 S. epidermidis isolates showed the occurrence of 17 strains resistant to erythromycin. Among erythromycin resistant strains, 9 (53%) isolates which were also resistant to clindamycin, showed constitutive phenotype (cMLSB), while 2 from 8 (47%) which were susceptible to this antimicrobial agent showed inducible phenotype (iMLSB). Furthermore, 6 from 8 strains presented MSB phenotype.Taking into consideration co-occurrence of assayed mechanisms of resistance 11 (48%) isolates were simultaneously MRSE and MLSB positive (cMLSB or iMLSB), while 6 (26%) were MRSE-positive and presented MSB phenotype. Moreover 4 (17%) of tested isolates were only MRSE positive while 2 strains were negative for both analyzed mechanism of resistance. Conducted studies including the group of S. epidermidis strains originating from children revealed the high percentage of the isolates resistant to β-lactam and macrolide antibiotics. Multidrug resistance of analyzed strains cause significant limitations in effective antimicrobial therapy of S. epidermidis infections. Rapid and accurate identification of mechanisms of resistance by phenotypic and genotypic methods leads to appropriate antimicrobial agent selection resulting with effective eradication of the infection. - Dostawca treści:
- Repozytorium Uniwersytetu Jagiellońskiego
Inne