Staphylococcus epidermidis biofilmu veidošana un rezistences pret meticilīnu noteikšana, lietojot fenotipiskās un molekulāri bioloģiskās izmeklēšanas metodes

Abstract

Staphylococcus epidermidis ir veselas cilvēka ādas un gļotādas dabiskās mikrofloras sastāvdaļa, kas ir viens no visbiežāk sastopamajiem cilvēka mikrobioma pārstāvjiem. Epidermālais stafilokoks ir oportūnists, kas saimniekorganismam spēj kolonizēt gan ādu, gan gļotādu. Kaut arī S. epidermidis piemīt mazāk virulences faktoru, nekā radiniekam S. aureus, epidermālais stafilokoks ir kļuvis par vienu no visbiežāk izolētajiem koagulāzes negatīvajiem stafilokokiem intrahospitālajā vidē. Tomēr neskatoties uz to, ka epidermālajam stafilokokam ir mazāk virulences faktoru, tas ir kļuvis par nopietnu un komplicētu problēmjautājumu gan ārstniecības iestādēm, gan sabiedrības veselībai kopumā. Pētījuma mērķis bija noteikt izolēto Staphylococcus epidermidis celmu meticilīnrezistenci un spēju veidot biofilmu in vitro. Pētījumā tika pielietotas fenotipiskās izmeklēšanas metodes, lai noteiktu celmu antibakteriālo jutību un biofilmas veidošanos, kā arī tika pielietota genotipiskā izmeklēšanas metode, lai noteiktu mecA gēna klātbūtni celmos. Iegūtie bakalaura darba pētījuma rezultāti liecina, ka no 43 S. epidermidis izolātiem visaugstāko rezistenci, 93% gadījumu (n-39), novēroja pret eritromicīnu. Zemāku, bet salīdzinoši augstu S. epidermidis izolātu rezistenci, 74% gadījumu (n-32), novēroja pret cefoksitīnu un ciprofloksacīnu. S. epidermidis izolātu vidēju jutību, 2% gadījumu, novēroja pret eritromicīnu un ciprofloksacīnu, 4% gadījumu pret klindamicīnu. Savukārt, visaugstāko S. epidermidis jutību, 100% gadījumu (n-43), novēroja pret vankomicīnu. No 17 S. epidermidis izolātiem, kas iegūti no intravaskulāriem katetriem, 65% gadījumu (n-11) veidojās biofilma. Pētījuma rezultāti liecina, ka no 17 S. epidermidis izolātiem, kas iegūti no intravaskulāriem katetriem, 76% gadījumu (n-13) saturēja mecA gēnu. Līdz ar to, mecA gēna klātbūtne S. epidermidis izolātos korelē ar rezistenci pret cefoksitīnu. Savukārt, S. epidermidis izolātu korelācija starp mecA gēna klātbūtni un spēju veidot biofilmu netika novērota.

Staphylococcus epidermidis is a permanent member of the normal human microbiota commonly found on skin and mucous membranes. As part of human microflora, opportunistic S. epidermidis usually has a benign relationship with its host. Due to various virulence factors and unique features, as opposed to its more virulent cousin S. aureus, Staphylococcus epidermidis is respected as a common cause of nosocomial infections. Over recent decades the clinical importance and the emergence of methicillin-resistant Staphylococcus epidermidis strains have created many challenges in the treatment process. Therefore, the purpose of this study was phenotypic and genotypic characterization of Staphylococcus epidermidis strains in vitro, based on their methicillin resistance and biofilm formation profiles. The results from this research suggest that the highest S. epidermidis resistance between 43 isolates is against erythromycin (93%, n-39). Relatively high rates of S. epidermidis resistance is also against cefoxitin and ciprofloxacin (74%, n-32). Intermediate susceptibility against erythromycin, ciprofloxacin (2%) and clindamycin (4%). The highest S. epidermidis susceptibility between 43 isolates is against vancomycin (100%). This research supports that from 17 S. epidermidis strains, isolated from intravascular catheters, 11 strains (65%) produce biofilm. The detection of mecA gene was investigated from 17 S. epidermidis strains, isolated from intravascular catheters, mecA gene was detected in 13 isolates (76%). Thereby, resistance to cefoxitin correlates with presence of mecA gene in S. epidermidis isolates. In contrast, presence of mecA gene and ability to form a biofilm were not correlated in S. epidermidis isolates.