Show simple item record

Phenotypic and genotypic characterization of macrolide resistant Streptococcus pneumoniae

dc.contributor.advisorPerin, Branislav
dc.contributor.advisorVučković Opavski, Nataša
dc.contributor.otherMilošević, Vesna
dc.contributor.otherAndrijević, Ilija
dc.contributor.otherMihajlović-Ukropina, Mira
dc.contributor.otherRanin, Lazar
dc.contributor.otherKopitović, Ivan
dc.creatorHadnađev, Mirjana
dc.date.issued2015-07-24
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/Disertacija142778344486452.pdf?controlNumber=(BISIS)94344&fileName=142778344486452.pdf&id=3435&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/record.jsf?recordId=94344&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttp://www.cris.uns.ac.rs/DownloadFileServlet/IzvestajKomisije142778338978141.pdf?controlNumber=(BISIS)94344&fileName=142778338978141.pdf&id=3434&source=NaRDuS&language=srsr
dc.identifier.urihttp://nardus.mpn.gov.rs/123456789/4724
dc.description.abstractStreptococcus pneumoniae (pneumokok) je  jedan  od  vodećih  uzroka morbiditeta i mortaliteta širom sveta, kada su u pitanju infektivne bolesti. Pretežno izaziva infekcije gornjih respiratornih puteva (sinuzitis, otitis) i konjunktivitis. Vodeći je uzročnih vanbolničkih pneumonija, bakterijskog meningitisa i sepse. Lekovi izbora u terapiji pneumokoknih bolesti su beta laktamski antibiotici i makrolidi. Iako se makrolidni antibiotici uveliko koriste u lečenju pneumokoknih infekcija širom sveta, porast rezistencije na makrolide  bi  mogao  da  kompromituje  njihovu  upotrebu. Rezistencija pneumokoka na makrolide je posredovana putem dva glavna mehanizma: modifikacija ciljnog mesta delovanja leka  i aktivni efluks leka. Metilaciju 23S ribozomalne ribonukleinske kiseline (rRNK) obavlja enzim metilaza, čiju sintezu kodira ermB gen. Kod ovog tipa rezistencije dolazi do ukrštene rezistencije na makrolide (M), linkozamide (L) i streptogramine B (Sb). Ovakav vid rezistencije se ispoljava kao MLSb - fenotip i karakteriše ga visok nivo rezistencije. Može se javiti kao konstitutivni (cMLS) i inducibilni (iMLS). Drugi mehanizam rezistencije na makrolide je aktivni efluks leka, kodiran od strane mefA  gena. Efluks antibiotik a determiniše rezistenciju samo na 14-člane i 15-člane makrolide, bez ukrštene rezistencije. Ispoljava se kao M-fenotip, a karakteriše ga niži stepen rezistencije. Cilj ove studije je bio  da  se  odredi u čestalost  makrolidne  rezistencije Streptococcus pneumoniae među invazivnim i neinvazivnim izolatima kod dece i odraslih, da se odrediti u čestalost korezistencije i multiple rezistencije kod makrolid rezistentnih sojeva  Streptococcus pneumoniae, da se fenotipski odredi tip rezistencije na makrolide i da se ispita genska osnova makrolidne rezistencije (detektovati prisustvo ermB i mefA gena). Analizirani su podaci o 326 sojeva Streptococcus pneumoniae rezistentnih na makrolide (MRSP) sakupljenih širom  Srbije  u  periodu  od  januara  2010.  do  decembra  2012.  godine. Sakupljeni  MRSP  izolati  su  transportovani  u  Nacionalnu  referentnu laboratoriju za streptokok radi daljih ispitivanja. Identifikacija je vršena na osnovu mikroskopskih, kulturelnih i biohemijskih osobina. Konzervacija je vršena u moždano-srčanom bujonu sa 10% sadržajem glicerola na -80°C. Dvostruki  disk  difuzioni  test,  kombinovani  difuzion odilucioni  test  i automatizovani VITEK 2 sistem su korišćeni za određivanje fenotipova rezistencije na makrolide. Geni koji kodiraju rezistenciju na makrolide su detektovani PCR metodom. Ukupna rezistencija sojeva S.pneumoniae na makrolide u Srbiji je iznosila 34%. Sojevi S.pneumoniae rezistentni na makrolide su češće bili izolovani kod dece (36%) u odnosu na odrasle (29%) osobe, i češće su izolovani iz neinvazivnih (35,5%) u odnosu na invazivne (27,4%) materijale. Dominantan fenotip rezistencije na makrolide je bio MLSb fenotip (78,5%). Konstitutivan MLS fenotip je bio zastupljen kod 73,9%, a inducibilan MLS kod 4,6% MRSP izolata. Potvrđena je udruženost mefA  gena i M fenotipa; ermB gena i iMLS fenotipa, kao i ermB gena i cMLS fenotipa. Prisustvo oba ermB i mefA gena rezistencije je potvrđeno kod 43,9 % izolata. Svi izolati sa koji su imali oba gena rezistencije su ispoljili  MLSb fenotip.  Istovremena  neosetljivost  na  penicilin  je bila zastupljena kod 16% MRSP sojeva. Visok nivo rezistencije na penicilin je imalo svega 5,8% MRSP izolata. Među MRSP sojevima je bio prisutan visok nivo  rezistencije  na  tetraciklin  (81,3%)  i  trimetoprim-sulfametoksazol (74,3%). Multirezistenti sojevi, koji su bili rezistentni na tetracikline i trimetoprim-sulfametoksazol su predstavljali dve trećine (66,1%) MRSP izolata.  Zastupljenost  udružene  rezistencije  MRSP  na  tetraciklin i trimetoprim-sulfametoksazol je bila veća kod sojeva sa MLS fenotipom (73,1%)  u  odnosu  na  sojeve  sa  M  fenotipom  (36,7%). Zastupljenost istovremene rezistencije na makrolide i druge antibiotike među kojima su penicilin, amoksicilin, cefotaksim, tetraciklin, trimetoprim-sulfametoksazol, kao  i  multirezistentnih  sojeva  je  bila  veća  kod pedijatrijskih  izolata pneumokoka  u  odnosu  na  sojeve  dobijene  kod  odraslih.  U čestalost istovremene rezistencije na makrolide i druge antibiotike među kojima su tetraciklin i ofloksacin je bila više prisutna među neinvazivnim u odnosu na invazivne MRSP izolate. Invazivni MRSP izolati iz likvora su pokazivali veću rezistenciju na beta laktamske antibiotike u odnosu neinvazivne sojeve. MRSP sojevi su pokazali veoma visok nivo osetljivosti na levofloksacin (99,6), telitromicin (98,4%), cefotaksim (93,5%), i mipenem (97,3%). MRSP sojevi su u potpunosti bili osetljivi na vankomicin, linezolid, moksifloksacin, sparfloksacin, rifampicin  i  pristinamicin.  Među  invazivnim  sojevima S.pneumoniae rezistentnim na makrolide je nađeno 12 različitih serotipova. Polovina izolata je pripadala serotipovima 19F (25%) i 14 (23%), dok su sledeći po učestalosti bili 6A (10,4%) i 23F (8,3%). Istovremena rezistencija na makrolide, penicilin, tetracikline i trimetoprim-sulfametoksazol je nađena kod serotipova 19F, 14 i 23F, dok su serotpovi 12F i 31 bili neosetljivi samo na makrolide. Naše istraživanje predstavlja prvu detaljnu analizu fenotipskih i  genotipskih  osobina  sojeva  pneumokoka  rezistentnih  na  makrolidne antibiotike u Srbiji. Dobijeni rezultati ukazuju na  potrebu za aktivnim nadzorom nad pneumokoknim infekcijama u Srbiji.sr
dc.description.abstractStreptococcus pneumoniae (pneumococcus) is one of the leading morbidity and  mortality  causes  all  over  the  world  with  respect  to  infectious  diseases. Streptococcus  pneumoniae is  a  leading  cause  of upper  respiratory  tract infections  (  sinusitis,  otitis)  and  conjunctivitis. It  is  also  the  most  common cause  of  community-acquired  pneumonia, bacterial  meningitis  and  sepsis. Beta lactam and  macrolide antibiotics remained a first choice for empirical treatment of pneumococcal infections. Although macrolides are widely used for   treatment   of   pneumococcal   infections, an   increase   in   macrolide resistance  might compromise  their use. Pneumococcal  macrolide resistance is  mediated  by  two  major  mechanisms:  target  site  modification  and  active drug  efflux.  Methylation  of  the  23S  ribosomal  ribonucleic  acid  (rRNA)  is performed   by   the   enzyme   methylase,   encoded   by   the ermB gene. Modification  of  ribosomal  targets  leads  to  cross-resistance to  macrolides (M),  lincosamides  (L)  and  streptogramins  B  (Sb). It  is  expressed  as  the MLSb –phenotype,  which  confers  a  high-level  resistance. This  phenotype  can   be   either   constitutively   (cMLS)   or   inducibly   (iMLS). expressed. Another macrolide resistance mechanism is the active drug efflux, encoded by  the mefA  gene.  The  drug  efflux  confers  resistance  to  14-  and  15-membered  macrolides  only,  with  no  cross-resistance.  It  is  expressed  as  the M-phenotype,  which  confers  low-level  resistance.  The  objective of  this study   was   :   1) to   examine   the   prevalence of   macrolide   resistant Streptococcus   pneumoniae (MRSP) among   invasive   and   noninvasive isolates in children and adults, 2) to examine the prevalence of coresistance and multiple-resistance among MRSP strains, 3) to examine the prevalence of  macrolide  resistant  phenotypes,  and  4)  to  examine  the  prevalence  of macrolide  resistant  genotypes  (detect  the  presence of  the ermB   and mefA gene).  A  total  of   326  MRSP  strains  were  analyzed,  which  were  collecte dall  over  Serbia  in  the  period  from  January,  2010  - December,  2012.  The collected   MRSP   isolates   were   referred   to   the   National  Reference Laboratory  for  streptococci  and  pneumococci for  further  investigation. Identification based on microscopic, culture and biochemical features of the isolates. Conservation was performed in the brain-heart infusion broth with a  10%  glycerol  content  at  -80°C.  Macrolide  resistance  phenotypes  were determined by a double disc diffusion test, combine d diffusion-dilution test and   automatized   VITEK  2 system. Macrolide   resistance   genes   were  determined by PCR. Overall, macrolide nonsusceptibility rate in Serbia was 34%.  MRSP  isolates  were  more  prevale nt  among  children  (36%)  than adults  (29%),  and  were  more  prevalent  among   noninvasive  (35.5%)  than invasive  (27.4%)  samples.  Predominant  macrolide  resistance  phenotype was  the  MLS b  phenotype  (78.5%),  from  which  73.9 %  belonged  to  cMLS and  4.6%  to  iMLS  phenotype.  All  the  strains  assigne d  to  the  MLSb phenotype harbored ermB gene, while all the strains with M phenotype had the mefA gene.  The  presence  of  both ermB and mefA resistance  genes  was confirmed  in  43.9  %  of  isolates. All  the  isolates  which  harbored  both resistance genes expressed the MLSb phenotype. Among macrolide resistant strains,  penicillin  nonsusceptiblility  was  observed   in  16% .  A  high  level resistance was confirmed in 5. 8% of MRSP isolates. MRSP strains showed high  resistance rates to tetracyclin  (81.3%) and  trimethoprim-sulfamethoxazole  (74.3%).  Multiresistant  strains,  resistant  to  tetracyclines and  trimethoprim-sulfamethoxazole,  made  two  thirds  (66.1  %)  of  MRSP isolates.  Among  MRSP,  co-resistance  to  tetracycline  and  trimethoprim-sulfamethoxazole  was  more  prevalent  among  MLS  phenotypes  (73.1%) than  M  phenotypes  (36.7%).  Co-resistance  strains  to  macrolides  and  other antibiotics including    penicillin,   amoxicillin,    cefotaxime,  tetracyclin, trimethoprim-sulfamethoxazole and multiresistant  strains  were more prevalent among children than adult. Coresistance to macrolides and other antibiotics  including  tetracycline  and  ofloxacin  was  more  prevalent  among noninvasive   than   invasive   strains.   Invasive   MRSP   isolates   from   the cerebrospinal fluid showed a higher resistance rate to beta lactam antibiotics than  noninvasive  strains.  MRSP  strains  had  a  high  susceptibility  rates  to levofloxacin   (99.6),   telithromycin   (98.4%),   cefotak sime   (93.5%)   and imipenem  (97.3%).  MRSP  strains  were  fully  susceptible  to  vancomycin, linezolid, moxifloxacin, sparfloxacin, rifampicin a nd pristinamycin. Among macrolide   resistant S.pneumoniae strains,   12 different   serotypes   were identified.  One  half  of  these  isolates  belonged  to the  19F  (27.1%)  and  14 (22.  9%)  serotype,  followed  in  frequency  by  the  6A  (10.41%)  and  23F (8.3%)  serotype .  Multiresistant  strains  (macrolides,  penicillin,  tetracyclines and  trimethoprim-sulfamethoxazole)  belonged  to  serotypes 19F,  14  and 23F, while the 12F and 31 serotype were resistant to macrolides only. This in vestigation   represents   the   first   detailed   analysis of   phenotypes   and genotypes  of  macrolide  resistant  pneumococcal  strains  in  Serbia.  The obtained  results suggest  the need for an active surveillance  of pneumococcal infections in Serbia.en
dc.languagesr (latin script)
dc.publisherУниверзитет у Новом Саду, Медицински факултетsr
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs
dc.sourceУниверзитет у Новом Садуsr
dc.subjectStreptococcus pneumoniae; Makrolidi; Bakterijska rezistencija na antibiotike; Fenotip; Genotip; Pneumokokne infekcijesr
dc.subjectStreptococcus pneumoniae; Macrolides; Drug Resistance, Bacterial; Phenotype; Genotype; Pneumococcal Infectionsen
dc.titleFenotipske i genotipske karakteristike makrolid rezistentnog Streptococcus pneumoniaesr
dc.titlePhenotypic and genotypic characterization of macrolide resistant Streptococcus pneumoniaeen
dc.typeThesissr
dcterms.abstractПерин Бранислав; Вучковић Опавски Наташа; Милошевић Весна; Aндријевић Илија; Михајловић-Укропина Мира; Ранин Лазар; Копитовић Иван; Хаднађев Мирјана; Фенотипске и генотипске карактеристике макролид резистентног Стрептоцоццус пнеумониае; Фенотипске и генотипске карактеристике макролид резистентног Стрептоцоццус пнеумониае;


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record