شناسایی مولکولی و فنوتیپی آنزیم های بتالاکتاماز وسیع الطیف کلاس B در E. coli های جدا شده از نمونه های بالینی بیماران مراجعه کننده به بیمارستان امیرالمومنین (ع) زابل ۱۳۹۹

عفونت های باکتریایی همواره از مهمترین خطراتی بوده است که از زمان پیدایش بیمارستان، سلامتی بیماران مراجعه کننده را تحریک کرده است. میکروارگانیسم های متعددی مانند ویروس ها، قارچ ها و باکتری ها می توانند عامل عفونت باشند. باکتریهای مختلفی ماننداستافیلوکوکوس اورئوس، انتروکوک، پسودوموناس، اسینتوباکتر و ای کلای از عوامل شایع عفونت های بیمارستانی هستند. این عفونت هارا می توان به چهار گروه کلی عفونت های خونی، تنفسی، زخم و ادرار تقسیم کرد. ای کلای در تمامی این عفونت ها از عوامل اصلی ایجاد کننده بیماری می باشد(۱،۲). اشیر شیا کلی (ای کلای) باسیل گرم منفی و بی هوازی اختیاری است که در طبیعت شیوع گسترده ای دارد. این باکتری از مکان های مختلفی مانند آب، غذا و روده انسان ها و حیوانات جدا می شود. اکثر استرین های ای کلی برای انسان بی ضرر هستند ولی برخی از آنها می توانند عفونت های مختلفی مانند عفونت های ریوی، گوارشی، ادراری، خونی و زخم را ایجاد کنند(۳). مطالعات مختلف نشان داده است که ای کلای به دلیل گستردگی فراوان در طبیعت سهم قابل توجهی در ایجاد عفونت در بیماران بستری در بخش های مختلف بیمارستان دارد. برای مثال در مطالعه گسترده ای که در سال ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ در بیش از ۱۲۰۰ بیمارستان در سرتا سر اروپا انجام شده است ای کلای شایع ترین پاتوژنی بوده (۹/%۱۵) که از عفونت های مختلف جداشده است. نتایج این مطالعه نشان دادهاست که ای کلای به ترتیب عامل ۸/۸% عفونت های دستگاه تنفسی، ۱۴% عفونت های جراحی، ۳۶% عفونت های ادراری، ۱۱% عفونت های زخم و نزدیک به ۶ % عفونت های گاستروانتریت بوده است(۴). مطالعات انجام شده در ایران نیز نشان داده است که ای کلای از عوامل شایع ایجاد کننده عفونت در بیماران بستری در بیمارستان می باشد، برای مثال در مطالعه ای در تهران که بر روی ۱۲۰۰ نمونه خون انجام شده است ای کلای به عنوان دومین عامل شایع گزارش شده است(۵). مطالعات انجام شده در سایر شهرهای کشور نیز نشان می دهد که ای کلای از عوامل شایعی است که از کشت های مختلف گزارش می شود. برای مثال در مطالعه ای که در کرمانشاه و مازندران انجام شده است ای کلای شایع ترین پاتوژن جدا شده از عفونت های خونی و ادراری بوده است (۵-۷). یکی از شایعترین عفونت هایی که مراجعه بیماران سرپایی را به بخش های درمانگاهی و اورژانس بیمارستان ها به دنبال دارد عفونت های ادراری می باشد. نتایج مطالعات نشان داده است که بیش از نیمی از خانم ها در طول زندگی خود به این عفونت مبتلا می شوند. ای کلای شایعترین عامل ایجاد کننده عفونت های ادراری می باشد. ای کلای با استفاده از فاکتورهای ویرولانس متعددی خود را به دستگاه ادراری می رساند و بعد از کلنیزه شدن عفونت ایجاد می کن(۸،۹). وجود پروتئین های مخصوص برای جذب مواد غذایی از مهمترین مکانیسم هایی می باشد که ای کلای با استفاده از آن می تواند عفونت ایجاد کند. آهن از مهمترین ریز فاکتورهایی است که ای کلای برای ایجاد عفونت به آن نیاز دارد. با توجه به اینکه آهن در میزبان به صورت آزاد وجود ندارد و اغلب به صورت متصل با پروتئین های ترانسفرین ،لاکتوفرین و یا هموگلوبین می باشد باکتری برای تامین نیاز خود با مشکل روبرو است.ای کلای برای بدست آوردن آهن از پروتئین های سیدروفور و گیرنده های مخصوص غشای خارجی استفاده می کن(۵،۶). وجود ساختار های خارجی مانند انواع پروتئین های فیمبریه شامل فیمبریه تیپ یک، فیمبریه نوع پی و فلاژله از مهمترین ساختارهاییهستند که ای کلای با کمک آنها به سلول های اپی تلیال متصل شده و کلنیزه می شود. بغیر از فاکتور های ذکر شده ای کلای با تولید پروتئاز ها و سیتوتوکسین های مختلف به بافت میزبان آسیب رسانده و مانع عملکرد سیستم ایمنی و حذف باکتری می شود(۷). گذشته از گستردگی فراوان در طبیعت و همچنین وجود فاکتورهای ویرولانس متعدد ای کلای با استفاده از مکانیسم های متنوع و متعددی می تواند در برابر آنتی بیوتیک های مختلف مقاوم شود. وجود این مکانیسم های مقاومت مختلف عامل اصلی شکست های درمانی می باشد.برای مثال پنی سیلین ها با اتصال به پروتئین هایی به نام پنی سیلین بایندینگ مانع سنتز دیواره سلولی شده و موجب مرگ باکتری می شوند. فلوروکینولون ها از مهمترین دارو هایی هستند که برای درمان عفونت های ادراری استفاده می شوند. این دارو ها با اتصال به پروتئین هایی که وظیفه آنها تنظیم پیچ های DNA می باشد مانع همانند سازی ژنوم باکتری می شوند. ایزوله های مقاوم به آنتی بیوتیک باکتری با تغییر پروتئین های هدف آنتی بیوتیک دیگر اجازه اتصال آنتی بیوتیک را نمی دهند و این عدم اتصال موجب مقاومت در برابر آنتی بیوتیک می شود(۱۰). با شروع قرن بیستم و کشف آنتی بیوتیک ها بسیاری از بیماری های عفونی درمان شدند و مرگ و میر ناشی از این بیماری ها کاهش چشم گیری پیدا کرد. به تدریج ایزوله های مقاوم پس از استفاده از آنتی بیوتیک ها از نقاط مختلف جهان گزارش شدند. جمعیت این ایزوله ها در ابتدا کم بود ولی بدلیل استفاده زیاد از آنتی بیوتیک ها در پزشکی و همچنین سایر حوزه ها مانند دامپزشکی، تعداد آنها به مرور زمان افزایش پیدا کرده است. دلیل این افزایش، ایجاد فشار انتخابی است که منجر به حذف سویه های حساس و باقی ماندن سویه های مقاوم می شود(۱۰،۱۱). آنزیم های بتالاکتاماز وسیع الطیف (Extended Spectrum Beta-lactamases) ٍگروهی از پروتئین ها هستند که با تخریب ساختار دارو هایی مانند سفالوسپورین ها و کارباپنم ها موجب بی اثر شدن این آنتی بیوتیک ها می شوند. بر اثر ساختار مولکولی و طیف اثر این آنتی بیوتیک ها به چهار کلاس A-B-C-D و زیر کلاس های مختلف تقسیم بندی می شوند. بتالاکتاماز های مورد بررسی در این مطالعه (,VIM, IMP, NDM) جز گروه B تقسیم بندی می شوند. اهمیت اصلی این بتالاکتاماز های وسیع الطیف این است که ایزوله های تولید کننده این آنزیم ها به طور همزمان به چندین آنتی بیوتیک مقاوم هستند(۱۴-۱۲). نتایج مطالعات نشان داده است که هزینه های درمان و همچنین میزان مرگ ومیر در میان افرادی که با ایزوله های تولید کننده بتالاکتامازهایوسیع الطیف آلوده شده اند در مقایسه با افرادی که با ایزوله های غیر تولید کننده آلوده شده اند بیشتر می باشد(۱۴-۱۲). برای استفاده بهینه از آنتی بیوتیک ها در هر منطقه باید پایش مداوم تغییرات الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی صورت بپذیرد. با توجه به اهمیت بتالاکتامازهای وسیع الطیف در ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی و شکست های درمانی، هدف از این مطالعه شناسایی استرین های تولید کننده VIM, IMP, NDM در ایزوله های بالینی ای کلای جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان های امیرالمومنین(ع) زابل می باشد.