GALLERIA MELLONELLA IN VIVO MODELINDE HIPERVIRÜLAN VE KARBAPENEM DIRENÇLI KLEBSIELLA PNEUMONIAE İZOLATLARINDA VIRÜLANS FAKTÖRLERI İLE DIRENÇ İLIŞKISININ ARAŞTIRILMASI
KLİMUD 2025, Antalya, Turkey, 19 - 23 November 2025, no.94, pp.278-279, (Full Text)
- Publication Type: Conference Paper / Full Text
- City: Antalya
- Country: Turkey
- Page Numbers: pp.278-279
- Kocaeli University Affiliated: Yes
Abstract
Amaç: Hipervirülan Klebsiella pneumoniae (hvKp) suşlarının ortaya çıkışı ve yayılımı ile
birlikte, toplum kökenli K. pneumoniae enfeksiyonları küresel düzeyde ciddi bir halk sağlığı
sorunu olarak önem kazanmıştır. Bu çalışmada hipervirülan suşlarda; belirli virülans
genlerinin dağılımının ortaya konulması, karbapenem direnç genlerinin saptanması ve
antibiyotik direnci ile virülans arasındaki ilişkinin Galleria mellonella in vivo enfeksiyon
modeli kullanılarak değerlendirilmesi amaçlanmıştır.
Yöntem: Ocak 2016–Ocak 2024 tarihleri arasında çeşitli klinik örneklerden izole edilerek
Klebsiella pneumoniae olarak tanımlanan toplam 635 izolat çalışmaya dahil edilmiştir.
Hipervirülan suşların belirlenmesinde string test kullanılmıştır. İzolatların antibiyotik
duyarlılık testleri VITEK® 2 Compact sistemi (bioMérieux, Hazelwood, MO, ABD) ile
gerçekleştirilmiş ve sonuçlar Avrupa Antimikrobiyal Duyarlılık Testi Komitesi (EUCAST)
kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Moleküler analizlerde, hipervirülans ile ilişkili rmpA,
magA, iucA ve peg-344 genleri ile karbapenem direncinden sorumlu blaIMP, blaNDM,
blaKPC, blaVIM ve blaOXA-48 gen bölgeleri, özgül primerler kullanılarak PCR yöntemi ile
araştırılmıştır. Seçilen izolatların in vivo virülans potansiyeli Galleria mellonella enfeksiyon
modeli kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmada sağlıklı kontrol, PBS kontrol, klasik K.
pneumoniae (cKp), hipervirülan K. pneumoniae (hvKp), virülans genleri pozitif olanlar ve
direnç genleri pozitif olanlar olmak üzere altı farklı deney grubu oluşturulmuştur. Her bir
grupta en az 10 larva kullanılmış, deneyler iki set halinde tekrarlanmış ve kontaminasyon
ve/veya travma gelişen larvalar çalışma dışı bırakılarak yedek larvalar ile değiştirilmiştir.
Enfekte larvalar 37 °C’de 144 saate kadar izlenmiş; bu süreçte larvaların hayatta kalma
oranları gözlemlenmiş, elde edilen veriler sağlık skorlaması yapılarak istatistiksel olarak
analiz edilmiştir.
Bulgular: Çalışmaya dahil edilen toplam 635 Klebsiella pneumoniae izolatı (karbapenem
duyarlı ve dirençli) arasından, string test yöntemi ile 15 izolat (%2,3) hipervirülan K.
pneumoniae (hvKp) olarak tanımlanmıştır. HvKp izolatlarının 14’ünün karbapenem dirençli
olduğu saptanmıştır. HvKp izolatlarının elde edildiği hastaların medyan yaşı 58 olarak
belirlenmiştir. İncelenen hvKp izolatlarında virülans genlerinin dağılımı değerlendirildiğinde,
yalnızca bir izolatta peg-344, iucA ve rmpA genlerinin birlikte pozitif olduğu, üç izolatta ise
magA geninin bulunduğu tespit edilmiştir. Karbapenem direnç genleri açısından yapılan
moleküler analizlerde, blaOXA-48 geni on izolatta, blaVIM geni yedi izolatta ve blaNDM
geni bir izolatta pozitif olarak saptanmıştır.
İn vivo Galleria mellonella enfeksiyon modelinde, her iki kontrol grubunda takip süresinin
tamamı boyunca %100 sağkalım gözlenmiştir. magA geni pozitif izolatların enjekte edildiği
grupta mortalite saptanmamıştır. peg-344, iucA ve rmpA genlerinin birlikte pozitif olduğu tek
bir izolata ait letalite analizinde, 24. saatte altı, 48. saatte sekiz, 72. saatte dokuz larvanın
kaybedildiği; 120. saatte ise tüm larvaların öldüğü belirlenmiştir. Ancak, bu izolatta birden
fazla virülans geninin eş zamanlı bulunması nedeniyle mortalite oranlarının söz konusu genler
açısından ayrı ayrı değerlendirilmesi mümkün olmamıştır. Klasik K. pneumoniae (cKp)
grubunda, 24. saatte larvaların yaklaşık yarısının kaybedildiği, 72. saatte sekiz larvanın
öldüğü ve 144. saatte %100 mortaliteye ulaşıldığı izlenmiştir. Hipervirülan K. pneumoniae
(hvKp) grubunda ise mortalitenin daha erken dönemde ve daha yüksek oranda başladığı; 24.
saatte yedi, 48. saatte dokuz larvanın kaybedildiği ve 72. saatten itibaren tüm larvaların
öldüğü saptanmıştır. Karbapenem direnç genlerine göre yapılan değerlendirmede, blaOXA-48
pozitif grupta 24. saatte dokuz larvanın öldüğü ve 48. saatte %100 mortaliteye ulaşıldığı;
blaNDM pozitif grupta 24. saatte yedi larvanın kaybedildiği ve sağ kalan larvaların 72. saate
ulaşmadan öldüğü belirlenmiştir. blaVIM pozitif grupta ise yüksek letalite ile 24. saatte tüm
larvaların öldüğü gözlenmiştir. Deneyler iki kez tekrarlanmış ve benzer sonuçlar elde
edilmiştir.
Sonuç: Bu çalışmada elde edilen bulgular, hipermukoviskozite fenotipinin magA varlığı ile
her zaman korelasyon göstermediğini ve magA geninin tek başına mortalite ya da belirgin bir
virülans fenotipi oluşturmak için yeterli olmadığını ortaya koymuştur. Karbapenemaz genleri
taşıyan hipervirülan K. pneumoniae izolatlarının, Galleria mellonella modelinde yüksek
letaliteye yol açtığı; özellikle blaVIM pozitif izolatların daha erken ve güçlü ölümcül etki
sergilediği saptanmıştır. Bu durum, karbapenem direnç mekanizmaları ile artmış virülans
arasındaki olası ilişkiye işaret etmektedir. Elde edilen veriler, hvKp tanımlamasında yalnızca
string testin yeterli olmadığını, virülans genlerinin moleküler olarak araştırılmasının gerekli
olduğunu göstermekte; daha geniş izolat serileriyle yapılacak çalışmaların, direnç ve virülans
etkileşiminin klinik sonuçlar üzerindeki etkisini aydınlatmada önemli katkılar sağlayacağını
düşündürmektedir.