دانشگاه اصفهان زیست شناسی میکروبی 3060-7647 8 32 2019 12 22 Genotyping and Detection of Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase (KPC) Enzyme among Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae Family isolated from Isfahan Hospitals تعیین الگوی ژنتیکی و تشخیص ژن کارباپنماز کلبسیلا پنومونیه در جدایه‌های مقاوم به کارباپنم خانواده انتروباکتریاسه جداشده از بیمارستانهای شهر اصفهان 109 116 23629 10.22108/bjm.2019.112843.1158 FA داریوش شکری میکروبشناسی-مرکز تحقیقات عفونتهای بیمارستانی-دانشگاه علوم پزشکی اصفهان سید مسیح فاطمی گروه میکروبشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران. سمیرا محمدی بخش میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران صدیقه کریمی گروه میکروبیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران Journal Article 2018 09 18 <strong>Introduction</strong><strong>:</strong> Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) bacteria are difficult to treat because of their high antibiotic resistance levels that can be mediated by carbapenemase enzymes such as Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase (KPC). The purposes of this study were to determine the genetic and resistance patterns and to detect of KPC enzyme in carbapenem-resistant strains of Enterobacteriaceae isolates. <br /><strong>Materials and method</strong>s<strong>:</strong> In this study, antibiotic resistant pattern and genotyping of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae isolates and frequency of KPC enzyme were investigated. During 16 months of conducting the study (December 2016 until April 2018), strains of Escherichia coli, Enterobacter spp. and Citrobacter spp. were isolated and identified from different clinical specimens and antibiotic susceptibility test was determined. In addition, the prevalence of the KPC enzyme was determined by PCR and two phenotypic methods including Modified Hodge Test (MHT) and the combination test by boronic acid. Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR) method was used for the determination of the clonal relationship of carbapenems resistant strains. <br /><strong>Results</strong><strong>:</strong> The results showed that among 520, 146 and 58 isolated of Escherichia coli, Enterobacter spp. and Citrobacter spp. effective antibiotics were carbapenems, piperacillin/tazobactam, amikacin, cefepime, fosfomycin, nitrofurantoin, and gentamicin, respectively. In addition, 12 strains (2.3%) of E. coli, 4 strains (2.7%) of Enterobacter and 4 strains (6.9%) of Citrobacter were resistant to carbapenems. The KPC investigation results showed the detection of this enzyme in 18 and 6 isolates using MHT and boronic acid methods respectively, but no producer strain was observed using PCR. The result of ERIC-PCR showed in carbapenem-resistant strains of Citrobacter, Enterobacter and Escherichia coli, 3, 4 and 9 distinct main clusters (patterns) were observed respectively. <br /><strong>Discussion and conclusion</strong><strong>: </strong>This study demonstrates the high antibiotic resistant prevalence and low specificity of standard phenotypic methods that were used for KPC detection in Isfahan City. مقدمه: درمان باکتری‌های انتروباکتریاسه مقاوم به کارباپنم (CRE: carbapenem resistant enterobacteriacea) دشوار است زیرا دارای سطح مقاومت آنتی‌بیوتیک بالایی‌اند که می‌تواندبا واسطه آنزیم‌های کارباپنماز مختلف از جمله آنزیم کلبسیلا پنومونیه کارباپنماز (KPC: Klebsiella pneumoniae carbapenemase) باشند. هدف از این مطالعه تعیین الگوی مقاومت، الگوی ژنتیکی و تشخیص ژن KPC در سویه‌های مقاوم به کارباپنم در جدایه‌های انتروباکتریاسه بود. مواد و روشها: در این تحقیق، الگوی مقاومت به آنتی‌بیوتیک و الگوی ژنتیکی جدایه‌های انتروباکتریاسه مقاوم به کارباپنم و فراوانی آنزیم KPC مورد بررسی قرار گرفت. در طول 16 ماه مطالعه (از آذرماه 1395 تا فروردین 1397)، سویه‌های اشریشیاکلی، انتروباکتر و سیتروباکتر از نمونه‌های بالینی مختلف جداسازی و شناسایی شدند و آزمون حساسیت آنتی‌بیوتیکی در آنها تعیین شد. علاوه بر آن، شیوع آنزیم KPC با استفاده از روش PCR و دو روش فنوتیپی شامل آزمون اصلاح شده هاج (MHT) و آزمون ترکیب با اسید بوریک تعیین شد. برای تعیین شباهت ژنتیکی گونه‌های مقاوم کارباپنم، از روش ERIC-PCR استفاده گردید.<br /> <br /> نتایج: نتایج نشان داد که در 520، 146 و 58 سویه اشریشیاکلی، انتروباکتر و سیتروباکتر به ترتیب، آنتی‌بیوتیک‌های موثر شامل کارباپنمها، پیپرازیلین /تازوباکتام، آمیکاسین، سفپیم، فسفومایسین، نیتروفورانتوئین و جنتامایسین بودند. علاوه بر این، 12 (3/2 درصد) سویه‌های اشریشیاکلی، 4 سویه (7/2 درصد) سویه‌های انتروباکتر و 4 (9/6 درصد) سویه‌های سیتروباکتر مقاوم به کارباپنم‌ها بودند. آنزیمKPC با روش فنوتیپی MHT در 18 سویه و با روش فنوتیپی بوریک اسید در 6 سویه مثبت بود اما نتایج PCR برای ژن آن منفی بود. نتایج ERIC-PCR نشان داد در گونه‌های مقاوم به کارباپنم سیتروباکتر، انتروباکتر و اشریشیاکلی به ترتیب 3، 4 و 9 گروه با مشابهت ژنتیکی دیده شدند. بحث و نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان دهنده شیوع بالای مقاومت آنتی‌بیوتیک و اختصاصیت پایین روش‌های فنوتیپی استاندارد مورد استفاده برای تشخیص KPC و عدم وجود این آنزیم در سویه‌های وسیع مورد تحقیق در شهر اصفهان بود. https://bjm.ui.ac.ir/article_23629_f97841ff1d303cd8c8c8bf0d19fd15bc.pdf