Extended-Spectrumβ-Lactamases肠杆菌科中分离出尿路感染在加沙地带,巴勒斯坦

文摘

背景。Extended-spectrumβ-lactamase-producing生物体造成尿路感染发生率增加,构成重大危急医疗设施,拥有有限的治疗选择。本研究旨在评估ESBLs的患病率在肠杆菌科隔离导致尿路感染在加沙地带,巴勒斯坦,并描述β内酰胺酶类型和相关的抗性基因。方法。八十五年肠杆菌科隔离三个月内从尿路感染在加沙地带的医院。的描述βCTX-M内酰胺酶基因和遗传环境,识别相关的抗性基因,整合子的存在和表征进行PCR和测序。结果。ESBL的发生率在测试隔离30(35.3%),而在ESBL-positive隔离,bla_CTX-M是紧随其后的是最高的吗bla_TEM。ESBL-CTX-M-1集团证实了93.3%,其余CTX-M-9集团。CTX-M-15、CTX-M-3 CTX-M-1、CTX-M-14 CTX-M-27, CTX-M-37酶被证明在隔离,CTX-M-15绝大多数(73%)。是Ecp-1在27(90%,发病率高)的ESBL隔离。第1类整合子在更高的利率(53.3%)已发现ESBL-positive隔离与non-ESBL相比隔离(6 33.3%)。磁带integron-1包含(aadA1,aadA2,aadA5,dfrA5,dfrA7,dfrA12,dfrA17)基因。的-Ib-cr aac (6′)基因在ESBL-positive隔离的36.7%。结论。本研究表明,bla_CTX-M-15是最普遍的β内酰胺酶在这一地区。我们的研究首次表明在巴勒斯坦的识别bla_CTX-M-15在p . rettgeri和美国liquefaciens,也bla_CTX-M-37在大肠泄殖腔。coexpression多个β内酰胺酶基因-Ib-cr aac (6′)和qnr在的存在Ecp-1和整合子在个人压力会增加高度耐药菌株的传播。ESBL生产商比non-ESBLs生产商几乎所有测试更耐抗生素。

1。介绍

尿路感染(UTI)是最常见的一种广泛的感染,主要是由肠杆菌科,特别是大肠杆菌,所遇到的住院和门诊病人1]。正常情况下,尿等不同类型的抗生素进行治疗β-lactams,β内酰胺/β内酰胺酶抑制剂、碳青霉烯和氟喹诺酮类原料药(2]。然而,最近的数据显示,全球这些尿路病原体有最传统的药物产生耐药性3]。

Extended-spectrumβ-lactamases (ESBLs)是细菌的酶水解oxyimino-cephalosporins赋予抗广谱头孢菌素和aztreonam [4]。肠杆菌科窝藏ESBLs是一个全球问题有限的可用的治疗方案(5]。ESBL-producing细菌与感染相关的不良临床后果设施,不适当的抗菌治疗,住院时间延长,和更大的医院成本(6]。在过去的几年中,广泛传播的增加β-lactamase-mediated阻力高意义的流行ESBL-producing肠杆菌科(7]。

ESBL-producing肠杆菌科已成为临床关注的重要问题在世界范围内,造成疫情相关酶CTX-M类最常见的(8]。最近,取代了ESBLs CTX-M类型SHV -全球和TEM-ESBLs类型不同成员之间的肠杆菌科(9]。目前,CTX-Mβ-lactamases分为五类根据其氨基酸序列和包括CTX-M-1, 2, 8, 9, -25集群(10]。目前,CTX-M-1和CTX-M-9最普遍的优势种的地理分布(11- - - - - -13],许多参展CTX-M-15,这是世界范围内最广泛分布CTX-M酶(14- - - - - -16]。

早期调查的患者感染ESBL-producing尿病原体必须开出最有效的治疗,减少感染的传播运用预防措施。因此,本研究的目的是检测的发生ESBL-producing肠杆菌科和调查的分子特征β-lactamase-producing隔离来自三家医院在加沙地带,巴勒斯坦。

2。材料和方法

2.1。分离和鉴定

八十五肠杆菌科隔离从尿路感染获得的样本各单位的三家医院在加沙地带,巴勒斯坦,2013年期间三个月。只有一个细菌隔离每个病人被纳入本研究。所有收集的标本被送到了微生物实验室处理对细菌的分离和鉴定。使用标准方法分离和鉴定(17]。隔离被证实属和物种水平16 s rRNA基因的扩增和测序。

2.2。抗生素敏感性测试

敏感性测试所有隔离15抗生素制剂是由磁盘扩散法根据建议的临床和实验室标准协会(CLSI) [18)使用商业抗生素盘板组成(μg /磁盘)氨苄青霉素(10)、头孢西丁(30分)、头孢他啶(30分)、头孢噻肟(30分)、庆大霉素(10)、阿米卡星(30分)、妥布霉素(10),amoxicillin-clavulanic酸(20/10)、萘啶酸(30分)、环丙沙星(5),imipenem(10),卡那霉素(30),功效(1.25/23.75),四环素(30),氯霉素(30)。

2.3。的识别β内酰胺酶基因和基因的环境bla_CTX-M基因

PCR扩增和测序确定基因编码的存在TEM, SHV, OXA, CTX-M类型β-lactamases。基因的周围的环境bla_CTX-M扩增的基因进行了研究Ecp-1,orf477,是903年(19]。

2.4。检测非β内酰胺抗性基因

分离筛选与四环素耐药性相关的基因(春节(A)和春节(B))、磺胺甲恶唑(sul1,sul2,sul3)、庆大霉素(aac(3)我,aac (3)——,aac(3)第四)。的基因qnrA,qnrB,qnrS,qepA,和aac格式(6′)1 b进行PCR和测序确定变异根据Jouini et al。20.]。

2.5。整合子的检测和表征

的存在intI1和intI21和2类整合酶基因编码,分别的存在qacED1- - - - - -sul11类整合子基因3′守恒的地区被PCR鉴定。类1和2的可变区域整合子进行了研究intI1——或者intI2艾滋病患者隔离通过PCR和测序识别基因磁带(19]。

积极的和消极的控制从大学请提供´Tunis-El灯塔,突尼斯,用于所有PCR和测序实验。

2.6。数据分析

抗菌素耐药性的数据non-ESBL和肠杆菌科ESBLs隔离分析SPSS软件20版本(IBM公司,萨默斯,纽约)运用皮尔逊卡方检验。统计学意义是水平 。

3所示。结果

3.1。菌株

在这项研究中,我们筛选85肠杆菌科隔离尿液从三个加沙地带的巴勒斯坦医院的决心β- - - - - -lactamase-encoding基因和描述它们的类型、遗传CTX-M环境,和相关抗性基因。

总共有85份尿路感染样本来自al - shifa医院(37;43.5%)、香脂医院(27个;31.8%),和Al-Remal中心(21;24.7%)。样品收集来自al - shifa和香脂医院住院病人,和Al-Remal综合医院门诊病人的样本。85个细菌隔离,大肠杆菌是主要的隔离(60;70.6%),其次是肺炎克雷伯菌(15;17.6%),变形杆菌(3);3.5%),肠杆菌属下水道(3);3.5%),沙雷氏菌属liquefaciens(2);2.4%),Providencia rettgeri(1;1.2%),摩根氏菌属morganii(1;1.2%)。

3.2。抗菌药物敏感性和ESBL-Positive隔离

在85年分离收集,extended-spectrumβ-lactamases被证实在30分离株(35.3%);其中有大肠杆菌(20例),k .肺炎(5)隔离开来,大肠下水道(3)隔离开来,美国liquefaciens(1)隔离,p . rettgeri_。(1隔离)。

imipenem的敏感性是80.0% ESBL-producing隔离。然而,头孢噻肟的电阻率和氨苄青霉素100%,高ESBL-producing之间的隔离。抗磺胺甲恶唑/甲氧苄氨嘧啶、萘啶酸、环丙沙星、卡那霉素、四环素在压力为76.7,66.7,66.7,60.0和60.0%,分别。低电阻在ESBL-producing隔离对庆大霉素、氯霉素、头孢西丁、阿米卡星、记录和阿莫西林克拉维酸,电阻率小于40.0%(表1)。

比较ESBL的抗生素耐药性和non-ESBL肠杆菌科,均显示低阻力imipenem相比其他测试抗生素。然而,抵抗其他抗生素在ESBL高于non-ESBL隔离有统计学意义(表1)。到最后,ESBL生产商的耐药模式显著高于non-ESBL生产商所有15测试抗生素除了imipenem(表1)。

3.3。的识别β-Lactamases

分子鉴定30 ESBL-producing隔离透露,他们存在bla_CTX-M基因(100%)。bla_TEM,bla_OXA,bla_SHV基因被发现在10(33.3%),1例(3.3%),和1分离株(3.3%),分别为。

在这项研究中,28岁的30株被发现阳性ESBL-CTX-M-1集团23日被证实携带bla_CTX-M-152株存在bla_CTX-M-32分离株进行bla_CTX-M-1,剩下的1孤立进行bla_CTX-M-37。剩下的2株阳性ESBL-CTX-M-9组,1bla_CTX-M-14和1存在bla_CTX-M-27(表2)。

β- - - - - -内酰胺酶基因被20 ESBL-positive PCR和测序大肠杆菌压力如下:bla_CTX-M-15(n= 11),bla_CTX-M-15,bla_TEM-1(n= 4),bla_CTX-M-1(n= 2),bla_CTX-M-14(n= 1),bla_CTX-M-27(n= 1)bla_CTX-M-3(n= 1)。有五名ESBL-positivek .肺炎隔离;三个隔离存在(bla_CTX-M-15,bla_TEM-1,bla_SHV-1),一个带(bla_CTX-M-15,bla_TEM-1),和一个带(bla_CTX-M-3)。的三个隔离大肠下水道产ESBL以下β- - - - - -内酰胺酶基因:bla_CTX-M-15,bla_TEM-1,bla_OXA-1(n= 1),bla_CTX-M-15,bla_TEM-1(n= 1)bla_CTX-M-37(n= 1)。的bla_CTX-M-15被发现在ESBL-producing沙雷氏菌属liquefaciens和Providencia rettgeri(表2)。

Non-ESBLβ-lactamases被确定在18隔离:大肠杆菌(n= 10),k .肺炎(n= 6),p .奇异君子兰(n= 1)摩根氏菌属spp。(n= 1)。的β-lactamases不列为ESBL包括基因编码TEM-1 SHV-1, OXA。β- - - - - -内酰胺酶基因确定18 non-ESBL之一β内酰胺酶菌株如下:bla_TEM-1是最占优势的基因,发现在12隔离(九吗大肠杆菌,一个k .肺炎,一个摩根氏菌属spp。, 1p .奇异君子兰)。SHV-encoding基因被发现在五的隔离k .肺炎在两个变量;bla_SHV-1和bla_SHV-11分别与2和3的频率。最后,bla_OXA-1中检测出只有一个隔离的大肠杆菌(表2)。

3.4。的基因环境bla_CTX-M基因

基因表达可能参与机制和动员bla_CTX-M基因和基因的上游和下游的环境bla_CTX-M基因研究ESBL-positive肠杆菌科隔离PCR和测序。的顺序orf477发现下游ESBL-CTX-M-1集团的成员(bla_CTX-M-15,bla_CTX-M-3,bla_CTX-M-1,bla_CTX-M-27基因)27隔离。(插入序列903年)是下游的识别bla_CTX-M-14在一个隔离(NT134)基因,而下游地区bla_CTX-M-27和bla_CTX-M-37在大肠下水道和大肠杆菌分别是未知的。(插入序列Ecp-1)被发现上游bla_CTX-M基因在27隔离;然而,上游地区bla_CTX-M-37,bla_CTX-M-15,bla_CTX-M-14在NT60 NT117 NT134隔离,分别是未知的。

3.5。整合子基因磁带和安排

第1类整合子十ESBL-positive已经证明大肠杆菌隔离与基因盒的安排如下:dhfr17+aadA5(6隔离),dhfrA7(2隔离)dfrA12+aadA2(隔离);三个整合子缺乏qacEΔ1和sul1基因。在k .肺炎,1类整合子中3的5 ESBL-producing隔离有两个不同的基因安排(dfrA12+aadA2)和dfrA5。Int1被发现在两个ESBL-positive大肠泄殖腔基因盒涉及抗链霉素(aadA1)被发现在一个隔离,和一个整合子的缺乏qacEΔ1和sul1基因。授予的盒式耐甲氧苄氨嘧啶(dfrA12)和链霉素(aadA2)被发现在integron-1 ESBL-producing之一美国liquefaciens。

五个non-ESBL大肠杆菌包含1类整合子与基因盒的安排(dhfr17+aadA5发现在一个隔离。第1类整合子在non-ESBL——已经证明摩根氏菌属morganii隔离(表2)。

3.6。非β内酰胺抗生素Agent-Coding基因

各种基因非带来阻力β内酰胺抗生素中观察ESBL-producing肠杆菌科:tetA和tetB(分别为11和5,tetracycline-resistant株);十一30 ESBL孤立存在的南基因(sul1:(n= 7);sul1+sul2:(n= 3);和sul1+sul3:(n= 1)。的aac (3)——基因被发现在13个gentamicin-resistant隔离,-Ib-cr aac (6′)基因被发现在十一隔离。的qnrB1基因被发现在两个隔离qnrA和qnrS1基因都在一个隔离标识。然而,五个non-ESBL大肠杆菌隔离存在一些非β内酰胺抗生素编码基因等sul-1(n= 2),aac (3) II(n= 2),-Ib-cr aac (6′)(n= 1),tetA(n= 2),tetB(n= 1)sul2(n= 1)。Non-ESBL -摩根氏菌属种虫害进行sul1基因(表2)。

4所示。讨论

共有85个肠杆菌科分离获得从尿路感染,门诊人群在三个月的时间进行评估的ESBL的生产,β内酰胺酶酶和相关抗性基因。

这一发现表明,在85尿液分离,大肠杆菌是最普遍的代表60(70.6%)的隔离k .肺炎15 (17.6%)。这是在协议与其他研究调查肠杆菌科引起尿路感染在斯里兰卡和卡塔尔(5,21]。

ESBL的流行在我们隔离被确认在30隔离(35.3%)。这是类似的结果刘et al ., Giwa et al ., Caccamo et al。22- - - - - -24]在ESBL生产中肠杆菌科引起尿路感染是33.4%,34.3%,和36.0%,分别。

我们的研究结果表明,imipenem对ESBL隔离是最有效的药物。研究不同临床表现在巴勒斯坦奖项证明了与我们的研究结果的有效性imipenem [1,25- - - - - -27]。

我们研究的结果显示,抗生素耐药性ESBL生产商的频率高于nonproducers阻力;我们的研究结果与其他研究在坦桑尼亚和印度(28,29日]。ESBL生产商的传播在医院和他们的抗生素耐药性增加令人担忧。

抵抗imipenem被发现低ESBL生产商(20.0%)和non-ESBL生产商(12.7%)没有统计学意义。较低的阻力imipenem ESBL和non-ESBL的报道在印度30.]。耐碳青霉烯的机制发生细菌生产的β-lactamases,减少抗生素的渗透率的变化孔蛋白通道细菌细胞的细胞壁或敏感性降低向meropenem通过upregulation射流泵(31日]。imipenem阻力在我们的研究可能是由于生产"。这可能是因为在巴勒斯坦医院患者治疗与碳青霉烯耐多药菌株可能在发展。"基因的检测超出了本研究的目的是,将是我们未来的工作计划。

分子的基因ESBL-containing隔离透露的最高存在CTX-M基因(100%),其次是TEM基因,这是与之前的报道相一致从该地区和世界各地1,32]。CTX-M酶已成为主导extended-spectrumβ在欧洲-lactamases [33和在许多中东国家34]。

在这份报告中,93.3%的肠杆菌科分离菌尿存在ESBLs-CTX-M-1集团,包括bla_CTX-M-15,bla_CTX-M-3,bla_CTX-M-1,bla_CTX-M-37基因,而6.7%的隔离ESBL-CTX-M-9集团,包括bla_CTX-M-14和bla_CTX-M-27。这一发现是在卡塔尔同意研究显示在ESBL-producing肠杆菌科感染尿液90%的CTX-M属于CTX-M-1组和8%属于CTX-M-9组(5]。在美国最近的一项研究,在ESBL-producing肠杆菌科,80%和20% CTX-M-1阳性组和CTX-M-9组,分别为(32]。

基因型鉴定的ESBL-positive隔离透露,绝大多数(73%)是CTX-M-15 CTX-M类型。很多报道全球描述CTX-M-15最突出的分布ESBL-CTX-M酶(14- - - - - -16]。快速传播CTX-M-15酶在许多国家报告。简单的这种基因转移与流行相关质粒(35]。

这项研究的重要发现之一是,这是第一次报告的bla_CTX-M-15在p . rettgeri和美国liquefaciens在中东和也的第一份报告bla_CTX-M-15在大肠下水道在巴勒斯坦。在前面的报告,bla_CTX-M-15被发现在p . rettgeri引起尿路感染在克罗地亚(36),而bla_CTX-M-15据报道在E。下水道在中国南方22,埃及11),和也门37]。

CTX-M-1,在我们的研究中,CTX-M-15 CTX-M-3 CTX-M-14, CTX-M-27, CTX-M-37酶之间的隔离,表示CTX-M团体的多样性在临床肠杆菌科隔离从巴勒斯坦医院中恢复过来。肠杆菌科和已报告CTX-M-14窝藏CTX-M-15全世界主要CTX-M-ESBL类型在临床分离株(11- - - - - -13]。在加拿大的一项研究中,进行了2007年,在CTX-M-producing隔离来自11个加拿大医学中心,CTX-M-15是最常见(86.5%),其次是CTX-M-14, CTX-M-3, CTX-M-2 [38]。在台湾CTX-M-3主要在临床分离株(39];这种酶被描述在临床分离株肠杆菌科的韩国和法国(40,41]。从两个序列的扩增PCR产品大肠杆菌隔离CTX-M-encoding基因检测bla_CTX-M-1;这个基因已经证明在临床肠杆菌科在法国和意大利41,42]。CTX-M-27酶已经被报道在院内爆发所致沙门氏菌血清在突尼斯(新生儿加护病房43]。

我们的研究首次报道的存在在临床肠杆菌科CTX-M-37隔离在中东地区。它的存在是最近在临床菌株的报道大肠下水道在蒙古(44),还确定了美国血清血清型Isangi从南非45]。

我们的结果显示,十个bla_CTX-M-15含隔离携带不止一个β内酰胺酶基因,和3k .肺炎孤立存在bla_CTX-M-15,bla_SHV-1,bla_TEM-1。一个隔离coexpressedbla_CTX-M-15与其他β内酰胺酶基因,大肠下水道进行bla_CTX-M-15,bla_TEM-1,bla_OXA-1。在以前的研究中,肠杆菌科携带多个隔离β内酰胺酶基因已报告(34,46,47]。多个的发生β内酰胺酶基因在个别菌株是一个问题,因为它将增强coresistance和更大的各种类的抗生素的耐药性。

插入序列和整合子的传播中发挥了重要作用bla_CTX-M。是Ecp-1是最常见的插入元素联系在一起bla_CTX-M。此外,所扮演的角色Ecp-1动员的bla_CTX-M基因,它作为一个强大的增强了表达的启动子bla_CTX-M基因(48]。是Ecp-1证明高发病率(90%)在我们的分离是一个日益严重的问题的高阻在我们医院可以通过传播风险高吗bla_CTX-M患者之间。是Ecp-1插入序列被发现上游CTX-M酶在肠杆菌科隔离从突尼斯和克罗地亚(19,36]。

在目前的研究中,发现了1类整合子和变量地区包括抗性基因编码抗链霉素(aadA1,aadA2,aadA5)和甲氧苄氨嘧啶(dfrA5,dfrA7,dfrA12,dfrA17),会增加抗菌素耐药性的传播的风险水平传播整合子。整合子的缺乏qacEΔ1和sul1其他国家的基因已经被之前报道(19,49]。

ESBL-positive隔离已经证明,更高的利率(16;53.3%)1类整合子与non-ESBL隔离(6;33.3%)。整合子的贡献将extended-spectrum头孢菌素耐药性已经建立(50]。的出现频率整合子在我们ESBL-positive隔离小于53%的速度分离从欧洲51];相比之下,整合子频率隔离来自澳大利亚和印度的73%和92% (50,52]。在我们的研究中,整合子在non-ESBL-producing隔离的比例几乎是类似于从研究结果表现在西班牙和印度(52,53]。可能存在的可能性将整合子携带ESBL基因和其他耐药因素从ESBL non-ESBL-producing隔离,使non-ESBL隔离更在我们医院耐药和抗生素耐药性问题复杂化。

非-β内酰胺抗生素耐药性的隔离显示模式南和aac (3)——基因最突出的标识隔离。这是同意的结果在西班牙的一项研究[54]。的变体-Ib-cr aac (6′)基因能够减少对氨基糖甙类和环丙沙星16]。这种基因的流行率在我们的研究中是36% ESBL-producing肠杆菌科隔离与25%相比在巴勒斯坦的一项研究[55]。一个重要抗广谱头孢菌素和耐喹诺酮类之间的联系被报道(56]。协会qnrs1基因与bla_CTX-M本研究中确定是类似于阿尔及利亚(一个研究的发现57]。我们也观察之间的关联qnrB1和bla_CTX-M与之前报道的结果在突尼斯的协议(58]。此外,之间的关系qnrA和bla_CTX-M证明这里也被报道在也门(37]。的存在β-lactamases与其他抗性基因,qnr基因和-Ib-cr aac (6′),在同一应变可以使这些病原体的治疗。这些结果支持先前的报道表明更大的传播-Ib-cr aac (6′)与qnr决定因素,ESBL-producing隔离着bla_CTX-M-15基因(58- - - - - -60]。

关于非的发生的比较β内酰胺基因在ESBL和non-ESBL隔离,非β内酰胺基因被证实在ESBL和non-ESBL隔离,在83%和33.3%。这些发现可能使阻力问题,限制引起的感染的抗菌药物治疗ESBL生产商。

5。结论

我们的研究强调了高发病率的ESBL肠杆菌科从尿路感染在加沙医院,巴勒斯坦,与抗生素耐药性的增加在我们医院最常用的抗生素除了imipenem显示最高的活动对ESBL隔离。ESBL生产商被发现比non-ESBLs生产商几乎所有测试更耐抗生素。本研究表明,bla_CTX-M-15是最普遍的β内酰胺酶在加沙医院。据我们所知,这是第一次报告的识别bla_CTX-M-15在p . rettgeri和美国liquefaciens也bla_CTX-M-37在大肠下水道在中东地区。

多个之间的关联β内酰胺酶基因与其他抗性基因,如个别菌株-Ib-cr aac (6′)和qnr在的存在Ecp-1和整合子增加高度耐药菌株的传播和复杂化的问题在我们医院临床条件和治疗失败。

数据可用性

所有数据用来支持这个研究的发现是批准和包含在这篇文章。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这项研究是由突尼斯的高等教育和科学研究。

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