ارتباط بين ميزان بيان ژنOprD و حساسيت نسبت به كارباپنم‌ها در سويه‌هاي پسودوموناس جدا شده از نمونه‌هاي باليني به روش qRT-PCR

Correlation between the expression of OprD gene and sensitivity to carbapenems of Pseudomonas aeruginosa strains isolated from clinical samples using qRT-PCR

چكيده زمينه و هدف: پسودوموناس آيروژينوزا يكي از شايع‌ترين پاتوژن‌هاي بيمارستاني با ميزان مرگ و مير بالاست. پورين OprD به عنوان يكي از اصلي‌ترين مكانيسم‌هاي مقاومت در برابر آنتي‌بيوتيك‌هاي خانواده كارباپنم محسوب مي‌شود. هدف از اين مطالعه تعيين ميزان بيان ژن كدكننده اين پورين از طريق qRT-PCR است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه با بررسي 100 سويه پسودوموناس آيروژينوزا، 31 نمونه انتخاب و تست حساسيت آنتي‌بيوتيكي به روش ديسك ديفيوژن براي آنتي‌بيوتيك‌هاي آمينوگليكوزيد، كينولون‌ها، كارباپنم‌ها و تعيين حداقل غلظت مهار كنندگي براي آنتي‌بيوتيك ايمي پنم انجام گرفت. سپس استخراج RNA و تبديل آن به cDNA انجام و در مرحله آخر بيان ژن‌هاي مورد نظر توسط qRT-PCR صورت پذيرفت. يافته‌ها: از بين 8 آنتي‌بيوتيك انتخاب شده، بيشترين مقاومت نسبت به لووفلوكساسين 19 (2/61 درصد) و هم‌چنين كمترين مقاومت نسبت به ايمي پنم 3 (6/9 درصد) مشاهده گرديد. نتايج حداقل غلظت مهار كنندگي آنتي‌بيوتيك ايمي پنم، 12 مورد (7/38 درصد) مقاوم، 13 مورد (93/41 درصد) اينترمديت و 6 مورد (35/19 درصد) حساس گزارش گرديد. ژن OprD در تمام سويه‌ها وجود داشت ولي ميزان بيان در سويه‌ها مختلف، به صورت متفاوت مشاهده شد. سويه‌هاي داراي بيان بالاي ژن OprD حساسيت بالايي نسبت به كارباپنم‌ها به ويژه ايمي پنم نشان دادند. نتيجه‌گيري: شناسايي مكانيسم‌هاي مقاومت در باكتري‌ها بسيار پيچيده و گسترده است و مكانيسم‌هاي مختلفي براي يك سري آنتي‌بيوتيك‌هاي مشابه عمل مي‌كنند. OprD عامل اصلي اتصال كارباپنم‌ها بوده و با افزايش بيان اين پورين حساسيت باكتري‌ها به اين آنتي‌بيوتيك‌ها افزايش مي‌يابد. واژگان كليدي: پسودوموناس آيروژينوزا، حداقل غلظت مهار كنندگي، بيان ژن OprD ، qRT-PCR

Abstract Background: Pseudomonas aeruginosa is one of the most common nosocomial pathogens with high mortality rates. OprD is the major resistance mechanism to carbapeneme antibiotics. The aim of this study was to determine the expression of the genes encoding these efflux pumps using qRT-PCR. Materials and Methods: This study examined 100 strains of Pseudomonas aeruginosa isolated from patients admitted to various hospitals in the Hamedan. Conventional phenotypic tests were used for identifying the 100 collected samples, then 31 samples were selected based on type of collected specimen and antibiotic susceptibility test i.e. antibiotic disk diffusion method performed for aminoglycoside, quinolone and carbapenem antibiotics. Furthermore, MIC method was performed for imipenem. Finally, RNA was extracted and converted to cDNA for determining the efflux pump genes expression using qRT-PCR. Results: Among 8 selected antibiotics, the greatest resistance was for levofloxacin (61.2%, n=19) and the lowest one for imipenem (9.6%, n=3). The results of MIC were to imipenem 12 samples (38.7%) resistant, 13 samples (41.93%) intermediate, and 6 samples (19.35%) sensitive. The OprD gene was present in all strains but different expression has been observed. The strains with over expression of OprD gene showed high sensitivity towards carbapenems family antibiotics especially imipenem. Conclusion: Identifying of bacterial resistance mechanisms is very complicated and extensive due to different mechanisms involved for similar antibiotics. OprD is main cause of attachment to the carbapenems family antibiotics. The more expression of OprD shows the more antibiotic sensitivity. Keywords: Pseudomonas aeruginosa, MIC, Gene exoression, OprD, qRT-PCR