Document
Studies on prevalence and characterization of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) at Sultan Qaboos University Hospital (SQUH)
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2012
Language
English
English abstract
Background: Staphylococcus aureus is a major bacterial pathogen that causes nosocomial and community- associated infections with high rates of morbidity and mortality. In recent years, an increase in the incidence of infections caused by methicillin resistant S. aureus (MRSA) has been observed; with increased antibiotic resistance not only to B-lactam antibiotics, but also to other classes, thus, leaving few therapeutic options. To effectively control infections with MRSA and to plan strategies for empirical treatment, it is important to undertake studies delineating the prevalence and clonality of MRSA isolates in a particular region.
Aims and objectives: The major objectives of this study were to: (i) estimate the prevalence of MRSA at Sultan Qaboos University Hospital (SQUH) and (ü) to gain understanding of the epidemiology of the MRSA clones as revealed by use of molecular typing.
Material and methods: A total of 269, consecutive, non-repeat isolates recovered from clinical specimens between March and December, 2011 at SQUH were collected. Screening for methicillin was performed using cefoxitin (30ug) disc diffusion method. Positive isolates were confirmed by Polymerase chain reaction (PCR) to detect the presences of mecA gene. Antimicrobial susceptibility of the isolates to various antibiotics viz: penicillin, erythromycin, clindamycin, gentamicin, kanamycin, amikacin, streptomycin, tobramycin, spectinomycin , tetracycline, refampin, teicoplanin, mupirocin linezolid, trimethoprim , trimethoprim sulfamethoxazole, ciprofloxacin, teigocycline, chloramphenicol and fusidic acid was determined using the disc diffusion method. Phenotypic detection of Macrolide; Lincosamide and group B Streptogramin ( MLS) was also performed. Susceptibility of the isolates to non antibiotic agents viz: ethidium bromide, cadmium acetate, and mercuric chloride was determined using disc diffusion method. Molecular characterization of the isolates to determine the clonality was performed using Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE). Ddetection of PVL genes was accomplished by using PCR. The isolates were further subjected to typing based on SCCmec gene and ccr gene complex using a multiplex PCR. Results: Prevalence of MRSA was calculated taking into account 56 MRSA isolates identified from a total of 246 S. aureus recovered during the period of May - December, 2011 giving a prevalence rate of 22.8%. The other 23 MRSA isolates were not included in the prevalence study since no data relating to the total number of S. aureus recovered during March-April, 2011 was available, but they were subjected to molecular typing and characterization.
Cefoxitin disc diffusion screening test was found to be 100% sensitive for detection of MRSA. As many as 53/79 (67%) of the isolates were CA-MRSA while 26/79 (32.9%) were HA-MRSA. A large majority 33/79 (41.8%) of the isolates were resistant to B-lactam antibiotics only; while 9/79 (11.4%) were multi-resistant. Erythromycin and clindamycin resistance were more in HA-MRSA compared to CA MRSA (50% vs. 18.4%; p<0.05) and (46.2% vs. 13.2%; p<0.05) respectively. The resistance profiles of HA and CA- MRSA were not significantly different in respect of rest of the antibiotics. All the isolates were resistant to mercuric chloride, while 86.1% were resistant to ethidium bromide and cadmium acetate.
As many as 35/79 (44.3%) of isolates carried PVL genes of which the highest majority of isolates were CA-MRSA causing skin and soft tissue infections (17/35 (48.6%)). Molecular typing revealed that the majority 63/79 (79.7%) of the MRSA harbored SCCmec type IV and ccr type 2 both in the hospital and community. SCCmec type II and I were detected only in HA strains. PFGE yielded 20 major types and 15 subtypes of MRSA. Nineteen (24.1%) isolates belonged to the major and most predominant pulsotype 1, and another 10 (12.7%) to its different subtypes. All isolates of pulsotype 1 and its subtypes carried the SCCmec type IV.
Conclusion: The study demonstrated that a fairly high percentage of the S. aureus isolates at SQUH were MRSA. Majority of MRSA, either HA Or CA-MRSA were not resistant to multiple classes of antibiotics. Most of CA-MRSA as well as the HA MRSA isolates carried SCCmec type IV genes. A large majority of the CA and HA MRSA isolates belonged to pulsotype 1 indicating the spread of a single clone in both the settings, a trend which is being reported from different parts of the world.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
الخلفية و الأهداف الرئيسية : تعتبر بكتيريا العنقوديات الذهبية (Staphylococcus aureus) من أهم أنواع البكتيريا المسببة للعدوى في المستشفي والمجتمع في السنوات الأخيرة ارتفعت مستويات العدوى بهذه البكتيريا مع زيادة حالات المقاومة للميثيسيلين (Methicillin resistant , rets ( MRSA ) .وبكتيريا MRSA ليست فقط مقاومة المضادات البيتا لاكتام (lactam -0) وحسب بل أكتسبت المقاومةلمجموعات أخرى من المضادات الحيوية، وبالتالي أصبحت الخيارات العلاجية محدودة جدا، ولهذا فإنه من المهم إجراء دراسات تهدف لمعرفة مدى إنتشار وقابلية التنسيل (clonality) لعزلات MRSA في منطقة معين لما لها من أهمية في تحديد العلاج التجريبي والسيطرة على العدوى بشكل فعال تتلخص أهداف هذة الدراسية في التالي: (1) تقدیر معدل إنتشار MRSA في مستشفى جامعة السلطان قابوس (SQUH) و (2) دراسة خواص عزلات MRSA بواسطة التنميط الجيني (Molecular typing).
منهجية الدراسة: تم جمع 269 عزلة بكتيرية سريرية من العنقوديات الذهبية في الفترة ما بين مارس وديسمبر 2011 من SOUH عرضت هذة العزلات لفحص مبدئي للكشف عن المقاومة للميثيسيلين بإستخدام المضاد الحيوي سيفوكسيتين (cefoxitin) بطريقة الانتشار من الأقراص. ثم عرضت العزلات لاختبار تفاعل البلمرة التملنلي (PCR) للتأكد من وجود جين mecA المسؤول عن المقاومة للميليسيلين. بعد ذلك تمت دراسة حساسية عزلات MRSA لمختلف المضادات الحيوية و التي شملت: البنسلين، الإريثروميسين الكليندامايسين، جنتاميسين، الكانامايسين، الأميكاسين، الستربتوميسين، توبراميسين، السبيكتينوميسين، التتراسیکلین، ريفامبين، تيكوبلانين، لينوزينيد، ميوبيروسين، ميثوبريم، ملفاميثوكسازول ميثوبريم ، سيبروفلوكساعين، تيجوسايكلين، الكلورامفينيكول وحمض الفوسيديك باستخدام طريقة الانتشار من القرص۔ بالإضافة إلى ذلك عرضت العزلات للكشف المظهري لمجموعة Macrolide - Lincosamide (Streptogramin B ( MLSE . كما تم تحديد حساسية عزلات MRSA للإيثينيوم بروميد وخلات الكادميوم وكلوريد الزئبق أيضا بإستخدام طريقة الانتشار من القرص. وتم إجراء توصيف جزيئي للعزلات لتحديد قابلية التنميل (clonality) باستخدام التحليل الجيني (Pulsed Field Gel Electrophoresis PFGE كما تم الكشف عن جين PVL و توصیف عزلات MRSA عن طريق الكشف عن جين SCCmec و cer باستخدام تفاعل البلمرة التسلملني
النتائج : تم تقدير معدل انتشار MRSA في SOUH في الفترة من مايو . ديسمبر 2011 بنسبة 22 . 8 % ( 56 / 246 ). و قد تم إدراج 23 عزلة أخرى من MRSA جمعت في الفترة خلال شهري مارس و أبريل المجموعة السابقة من ال56 عزلة من MRSA بغرض دراسة خواصها بواسطة التنميط الجيني Molecular (typing). و قد إستطاع الفحص المبدئي بإستخدام قرص السيفوكسيتين عن يكشف عن جميع العزلات المقاومة للميثيسيلين. وقد صنفت 53 عزلة من أصل 79 (67%) من MRSA على أنها مكتسبة من المجتمع (-CA MRSA) في حين صنفت 26 عزلة من أصل 79 (32 . 9 %) كعزلات مكتسبة من المستشفى ( HA - MRSA . وأظهرت النتائج أن أغلبية كبيرة من عزلات MRSA 79 / 33 ( % 41 . 8 ) كانت مقاومة للمضادات الحيوية التابعة للبيتا لاكتام ( B - lactam) فقط و أن قلة قليلة كانت متعددة المقاومة و/79 (11
. 4 %). كما أن جميع العزلات كانت غير مقاومة للتيكوبلانين ، و التيجومايكلين ، و اللينوزيليد و الميوبيروسين. وكانت نسبة - HA MRSA مقاومة للإريثروميسين والكليندامايسين أكبر من CA - MRSA (٪50 مقابل 18 . 4 %، P> 0 . 05) و ( % 46 . 2 مقابل 13 . 2 %، P< 0
. 05) على التوالي. أما نتائج المقاومة فلم تختلف كثيرا فيما يتعلق ببقية المضادات الحيوية بين العزلات المكتسبة من المستشفي والمجتمع. كما كانت جميع العزلات مقاومة لكلوريد الزئبق، بينما كانت 86 .1 ٪ مقاومة لبروميد الإيٹیدیوم و خلات الكادميوم. تم الكشف عن جين PVL في 35 / 79 (44 . 3 %) من العزلات صنفت معضمهاضمن CA - MRSA و التي كانت متتبية لعلوي أنسجة الجلد و الأنسجة الناعمة 35 / 17 ( % 48 . 6 ). كما أظهرت نتائج التنميط الجيني أن معظم 79 / 63 (79 . 7 %) عزلات MRSA المكتسبة من المستشفى والمجتمع حملت جین SCCnet من النوع الرابع و جين cer من النوع 2. أما جين SCCmee من النوع الثاني والثالث في وجد في العزلات المكتوبة في المستشفي فقط بالإضافة إلى ذلك صنفت نتائج التحليل الجيني (PFGE العزلات إلى 20 نوعا رئيسيا من MRSA وأخرى 15 فرعية. إنتمت 19 (24 . 1 %) عزلة إلى المجموعة الرئيسية والغالبة (1-pulsotype ) ، و أخرى 10 (12 . 7 %) عزلات فرعية مختلفة تابعة
لهذة المجموعة الرئيسية حملت جميع هذة العزلات جين SCCmec من النوع الرابع.
الخلاصة : أظهرت هذة الدراسية أن معدل إنتشار بكتيريا العنقوديات الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) في SQUI كان عاليا إلى حد ما. غالبية العزلات،, سواء المكتسبة من المستشفى والمجتمع صنفت كغیر متعددة المقاومة للمضادات الحيوية. كما أوضحت الدراسة أن معظم العزلات المكتسبة من المستشفى والمجتمع حملت جين SCCmtec من النوع الرابع و أن غالبية كبيرة منها جمعت في المجموعة الرئيسية (1-pulsotype) مشيرة إلى إحتمالية إنتشار عزلة معينة في كل من المستشفى و المجتمع على حد سواء، وهي ظاهرة ملاحظة يجري دراستها في مختلف أنحاء العالم.
منهجية الدراسة: تم جمع 269 عزلة بكتيرية سريرية من العنقوديات الذهبية في الفترة ما بين مارس وديسمبر 2011 من SOUH عرضت هذة العزلات لفحص مبدئي للكشف عن المقاومة للميثيسيلين بإستخدام المضاد الحيوي سيفوكسيتين (cefoxitin) بطريقة الانتشار من الأقراص. ثم عرضت العزلات لاختبار تفاعل البلمرة التملنلي (PCR) للتأكد من وجود جين mecA المسؤول عن المقاومة للميليسيلين. بعد ذلك تمت دراسة حساسية عزلات MRSA لمختلف المضادات الحيوية و التي شملت: البنسلين، الإريثروميسين الكليندامايسين، جنتاميسين، الكانامايسين، الأميكاسين، الستربتوميسين، توبراميسين، السبيكتينوميسين، التتراسیکلین، ريفامبين، تيكوبلانين، لينوزينيد، ميوبيروسين، ميثوبريم، ملفاميثوكسازول ميثوبريم ، سيبروفلوكساعين، تيجوسايكلين، الكلورامفينيكول وحمض الفوسيديك باستخدام طريقة الانتشار من القرص۔ بالإضافة إلى ذلك عرضت العزلات للكشف المظهري لمجموعة Macrolide - Lincosamide (Streptogramin B ( MLSE . كما تم تحديد حساسية عزلات MRSA للإيثينيوم بروميد وخلات الكادميوم وكلوريد الزئبق أيضا بإستخدام طريقة الانتشار من القرص. وتم إجراء توصيف جزيئي للعزلات لتحديد قابلية التنميل (clonality) باستخدام التحليل الجيني (Pulsed Field Gel Electrophoresis PFGE كما تم الكشف عن جين PVL و توصیف عزلات MRSA عن طريق الكشف عن جين SCCmec و cer باستخدام تفاعل البلمرة التسلملني
النتائج : تم تقدير معدل انتشار MRSA في SOUH في الفترة من مايو . ديسمبر 2011 بنسبة 22 . 8 % ( 56 / 246 ). و قد تم إدراج 23 عزلة أخرى من MRSA جمعت في الفترة خلال شهري مارس و أبريل المجموعة السابقة من ال56 عزلة من MRSA بغرض دراسة خواصها بواسطة التنميط الجيني Molecular (typing). و قد إستطاع الفحص المبدئي بإستخدام قرص السيفوكسيتين عن يكشف عن جميع العزلات المقاومة للميثيسيلين. وقد صنفت 53 عزلة من أصل 79 (67%) من MRSA على أنها مكتسبة من المجتمع (-CA MRSA) في حين صنفت 26 عزلة من أصل 79 (32 . 9 %) كعزلات مكتسبة من المستشفى ( HA - MRSA . وأظهرت النتائج أن أغلبية كبيرة من عزلات MRSA 79 / 33 ( % 41 . 8 ) كانت مقاومة للمضادات الحيوية التابعة للبيتا لاكتام ( B - lactam) فقط و أن قلة قليلة كانت متعددة المقاومة و/79 (11
. 4 %). كما أن جميع العزلات كانت غير مقاومة للتيكوبلانين ، و التيجومايكلين ، و اللينوزيليد و الميوبيروسين. وكانت نسبة - HA MRSA مقاومة للإريثروميسين والكليندامايسين أكبر من CA - MRSA (٪50 مقابل 18 . 4 %، P> 0 . 05) و ( % 46 . 2 مقابل 13 . 2 %، P< 0
. 05) على التوالي. أما نتائج المقاومة فلم تختلف كثيرا فيما يتعلق ببقية المضادات الحيوية بين العزلات المكتسبة من المستشفي والمجتمع. كما كانت جميع العزلات مقاومة لكلوريد الزئبق، بينما كانت 86 .1 ٪ مقاومة لبروميد الإيٹیدیوم و خلات الكادميوم. تم الكشف عن جين PVL في 35 / 79 (44 . 3 %) من العزلات صنفت معضمهاضمن CA - MRSA و التي كانت متتبية لعلوي أنسجة الجلد و الأنسجة الناعمة 35 / 17 ( % 48 . 6 ). كما أظهرت نتائج التنميط الجيني أن معظم 79 / 63 (79 . 7 %) عزلات MRSA المكتسبة من المستشفى والمجتمع حملت جین SCCnet من النوع الرابع و جين cer من النوع 2. أما جين SCCmee من النوع الثاني والثالث في وجد في العزلات المكتوبة في المستشفي فقط بالإضافة إلى ذلك صنفت نتائج التحليل الجيني (PFGE العزلات إلى 20 نوعا رئيسيا من MRSA وأخرى 15 فرعية. إنتمت 19 (24 . 1 %) عزلة إلى المجموعة الرئيسية والغالبة (1-pulsotype ) ، و أخرى 10 (12 . 7 %) عزلات فرعية مختلفة تابعة
لهذة المجموعة الرئيسية حملت جميع هذة العزلات جين SCCmec من النوع الرابع.
الخلاصة : أظهرت هذة الدراسية أن معدل إنتشار بكتيريا العنقوديات الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) في SQUI كان عاليا إلى حد ما. غالبية العزلات،, سواء المكتسبة من المستشفى والمجتمع صنفت كغیر متعددة المقاومة للمضادات الحيوية. كما أوضحت الدراسة أن معظم العزلات المكتسبة من المستشفى والمجتمع حملت جين SCCmtec من النوع الرابع و أن غالبية كبيرة منها جمعت في المجموعة الرئيسية (1-pulsotype) مشيرة إلى إحتمالية إنتشار عزلة معينة في كل من المستشفى و المجتمع على حد سواء، وهي ظاهرة ملاحظة يجري دراستها في مختلف أنحاء العالم.
Category
Theses and Dissertations