HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ERİŞKİN VE ONKOLOJİ HASTANELERİNDE YATAN HASTALARDA SAPTANAN METİSİLİNE DİRENÇLİ STAPHYLOCOCCUS AUREUS (MRSA) BAKTEREMİSİ RİSK FAKTÖRLERİ (2004-2011): YUVALANDIRILMIŞ VAKA KONTROL ARAŞTIRMASI

TIP FAKÜLTESİ

İÇ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ERİŞKİN VE ONKOLOJİ HASTANELERİNDE YATAN HASTALARDA SAPTANAN METİSİLİNE DİRENÇLİ STAPHYLOCOCCUS AUREUS (MRSA)

BAKTEREMİSİ RİSK FAKTÖRLERİ (2004-2011):

YUVALANDIRILMIŞ VAKA KONTROL ARAŞTIRMASI

Dr. Özgür ATMACA

İÇ HASTALIKLARI UZMANLIK TEZİ Olarak Hazırlanmıştır

ANKARA 2013

TIP FAKÜLTESİ

İÇ HASTALIKLARI ANABİLİM DALI

HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ ERİŞKİN VE ONKOLOJİ HASTANELERİNDE YATAN HASTALARDA SAPTANAN METİSİLİNE DİRENÇLİ STAPHYLOCOCCUS AUREUS (MRSA)

BAKTEREMİSİ RİSK FAKTÖRLERİ (2004-2011):

YUVALANDIRILMIŞ VAKA KONTROL ARAŞTIRMASI

Dr. Özgür ATMACA UZMANLIK TEZİ

TEZ DANIŞMANLARI

Prof. Dr. Pınar ZARAKOLU KÖŞKER Prof. Dr. Serhat ÜNAL

ANKARA 2013

TEŞEKKÜR

Uzmanlık eğitimim boyunca daima bilgi ve tecrübesiyle yanımda olan ve tezimle alakalı her türlü desteğini esirgemeyen tez danışmanım Sayın Prof. Dr. Serhat Ünal’a, çalışmanın ortaya çıkmasında, klinik ve laboratuar dahil her aşamasında özveriyle destek olan ve rehberlik eden tez danışmanım Sayın Prof. Dr. Pınar Zarakolu Köşker’e, istatistiksel analizi konusunda her türlü desteği veren Prof. Dr.

Banu Çakır’a, katkı ve desteklerinden dolayı Prof. Dr. Yeşim Çetinkaya Şardan ve Doç. Dr. Sibel Aşçıoğlu Hayran’a klinik ve laboratuar imkanlarını cömertçe hizmetime sunan Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı’na ve çalışanlarına, çalışmanın laboratuar kısmındaki çok önemli desteğinden dolayı Gülden Kaya’ya ve desteklerinden dolayı Uzm. Dr. M. Cemal Kızılarslanoğlu’na dahiliye uzmanı olarak yetişmemi sağlayan İç Hastalıkları Anabilim Dalı’nda görevli tüm öğretim üyesi saygıdeğer hocalarıma, uzmanlık eğitimim boyunca yanımda olan tüm asistan, uzman arkadaşlarıma, emeği geçen herkese, hayatıma anlam ve değer katan, anlayış ve sevgileriyle her zaman yanımda olan sevgili anneme ve babama, sonsuz teşekkürlerimi sunarım.

ÖZET

Atmaca O., Hacettepe Üniversitesi Erişkin ve Onkoloji Hastaneleri’nde yatan hastalarda saptanan metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) bakteremisi risk faktörleri (2004-2011): Yuvalandırılmış vaka kontrol araştırması, Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi, İç Hastalıkları, Uzmanlık Tezi, Ankara, 2013

Bu çalışmada Ocak 2004-Aralık 2011 tarihleri arasında Hacettepe Üniversitesi Erişkin ve Onkoloji Hastaneleri’nde yatan, İç Hastalıkları Anabilim Dalı’nca takip edilen hastalarda saptanan metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) bakteremisi için risk faktörleri, antibiyotik kullanımı ve antibiyotik duyarlılıklarının saptanması amaçlanmıştır. Eş zamanlı olarak aynı servislere yatan ve kan kültüründe MRSA üremeyen hastalar kontrol grubu olarak incelenmiştir. Hasta bilgileri ve araştırılan risk faktörleri, hasta dosyaları ve hastane online veri sistemi (Neksus) kullanılarak elde edilmiştir. Doksan dokuz vaka ve 99 kontrol grubu olmak üzere 198 hastanın demografik özellikleri, altta yatan kronik hastalıkları, MRSA bakteremisi için muhtemel risk faktörleri ve yatışları sırasında kullanılan antibiyotikler ve süreleri karşılaştırılmıştır.

Kan kültürlerinden izole edilen 99 MRSA izolatının identifikasyonu Phoenix otomatize sistemi (Becton Dickinson, ABD) ile yapılmıştır. Metisiline direnç durumu araştırmak için ‘Clinical Laboratory Standards Institude’ (CLSI) önerilerine uygun olarak oksasilin (1µg, Oxoid, İngiltere) diskleri kullanılarak disk difüzyon ve mec-A varlığını saptamak için Polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) kullanılmıştır. Çeşitli antibiyotiklere duyarlılık CLSI önerilerine uygun olarak disk difüzyon ve E-test (AB Biodiksk, İsveç) yöntemleriyle belirlenmiştir. İzolatlar çalışılıncaya kadar -80⁰C ‘de saklanmışlardır. Kontrol suşları olarak S. aureus ATCC29213, S. aureus ATCC25923, S. aureus 27R ve S. aureus 8328 kullanılmıştır.

Vaka ve kontrol grubu hastaları arasında yaş, cinsiyet, diyabet, kronik hastalık, yanık, hemodiyaliz, malignansi varlığı, immunsupresyon durumu açısından anlamlı bir fark bulunmadı. Tek değişkenli analizde obezite, serebrovasküler olay, hastanede ve yoğun bakımda yatış öyküsü, santral ve arteriyel kateter varlığı, invaziv/non- invaziv mekanik ventilatör kullanımı, trakeostomi, proton pompa inhibitörü,

hidrojen reseptör blokeri, sukralfat kullanımı, nazogastrik sonda kullanımı, üriner sonda kullanımı, gastrostomi, total parenteral beslenme, akut organ hasarı ve cerrahi operasyon varlığı istatsitiksel olarak anlamlı bir şekilde vaka grubunda yüksek oranda bulundu. Çok değişkenli analizde ise obezite (OR:7,98; %95 GA:1,54-41,47;

p=0,013), santral kateter bulunması (OR:6,65; %95 GA:1,77–25,00; p=0,005), hidrojen reseptör blokeri kullanımı (OR:4,41; %95 GA:1,42–13,75; p=0,010), nazogastrik sonda takılması (OR:16,58; %95 GA:4,33–63,42; p<0,001) bağımsız risk faktörleri olarak belirlendi.

En az bir antibiyotik kullanılan hastalar antibiyotik kullanılmayan hastalara göre anlamlı derecede yüksekti (OR:14,86; %95 GA:5,39-40,99; p<0,001).

Antibiyotiklerden sulbaktam-ampisilin, amoksisilin-klavulonat, rifampisin, klaritromisin, gentamisin, amikasin, trimetoprim-sülfametaksazol (TMP-SMX), siprofloksasin, levofloksasin, moksifloksasin, ertapenem, linezolid, birinci kuşak sefalosporin, sefuroksim, üçüncü kuşak sefalosporin ve kolistin kullanımı açısından vaka ve kontrol grupları arasında anlamlı fark saptanmadı. Antibiyotikler gruplanarak bakıldığında sulbaktam-ampisilin ve/veya amoksisilin-klavulonat, florokinolon, aminoglikozid, piperasilin-tazobaktam, meropenem, imipenem, vankomisin, sefalosporinler, teikoplanin kullanımı tek değişkenli analizde vaka grubunda istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek orandaydı. Çok değişkenli analiz yapıldığında ise piperasilin-tazobaktam (OR:6,82; %95 GA:2,53–18,38; p<0,001), imipenem (OR:3,97; %95 GA:1,20–13,08; p=0,023), vankomisin (OR:8,46; %95 GA:2,53–28,27; p=0,001) kullanımı bağımsız risk faktörleri olarak bulundu.

Antibiyotik kullanım süreleri Mann-Withney-U test ile karşılaştırıldığında sadece meropenem (p=0.037) ve sefalosporin (p<0.001) vaka grubunda istatistiksel olarak anlamlı olarak uzundu. Diğer antibiyotiklerin kullanım süreleri arasında belirgin bir fark saptanmadı.

Çalışmaya alınan bütün MRSA suşları mec-A geni pozitiftir. MRSA (n=99)

izolatlarının antibakteriyel direnç paterni incelendiğinde suşların, siprofloksasine

%94.9, rifampisine %94.9, gentamisine %93.9, eritromisine %70.7, klindamisine

%36.4, tetrasikline %95.9, sefoksitine %97.9 oranında dirençli olduğu saptandı. Tüm suşların trimetoprim-sülfametaksazol (TMP-SMX), tigesiklin, vankomisin, teikoplanin, daptomisin ve linezolide duyarlı olduğu tespit edildi. Hastanemizde kan

kültürlerinden izole edilen HK-MRSA suşlarının çoklu dirence sahip olduğu gözlendi.

Vankomisin MİK > 4 µg/ml üzerinde suş saptanmadı. MİK değeri ≤1.0 µg/ml olan 49 hastadan 17’sinin (%34.6), MİK değeri > 1.0 µg/ml olan 50 hastadan ise 30

‘unun (%60) öldüğü gözlenmiştir. Vankomisin MİK değeri yüksek (MİK>1.0 µg/ml) olan hastalarda mortalite oranının arttığı görülmüştür (p=0,012). Vankomisin MİK değeri artışı mortalite oranı üzerinde risk oluşturmaktadır.

Sonuç olarak obezite, santral kateter, H2 reseptör bloke edici ilaç ve nazogastrik sonda kullanımı MRSA bakteremisi riskini artıran bağımsız risk faktörleridir.

Antibiyotikerden ise piperasilin-tazobaktam, imipenem ve vankomisin kullanımı MRSA bakteremisi gelişmesinde bağımsız risk faktörleri olarak tespit edilmiştir.

Vankomisin MİK değeri artışı mortalite oranı üzerinde risk oluşturmaktadır.

Anahtar kelimeler: Metisiline dirençli Staphylococcus aureus, risk faktörleri, antibiyotik duyarlılığı, antibiyotik kullanımı

ABSTRACT

Atmaca O., Risk factors of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) bacteraemia at Hacettepe University Adult and Oncology Hospitals in hospitalized patients (2004-2011): A nested case-control cohort study, Hacettepe University Faculty of Medicine, Thesis in Intenal Medicine, Ankara, 2013.

The aim of this study was to determine the risk factors, antibiotic use and antibotic susceptibility of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) bacteremia isolates from hospitalized patients who are followed by Internal Medicine and Infectious Diseases Departments at Hacettepe University Adult and Oncology Hospitals between January 2004-December 2011. Control group patients have been selected randomly. They didn’t have MRSA bacteremia and they were in the same wards at the same months with case group patients. Patient data including risk factors, demographic features, antibiotic usage and antibiotic susceptibility have been recorded from the patient files and online hospital data system (Neksus). The demographic features, underlying chronic diseases, possible risk factors for MRSA bacteraemia, antibiotic usage and antibotic using times were compared for 198 patients.

Ninety nine case group MRSA isolates have been isolated from blood culture. The identification of the isolates was made by Phoenix automated system (Becton Dickinson, USA). The isolates were retested for methicillin resistance by oxacillin (1µg, Oxoid, UK) disc diffusion test according to Clicical Laboratory Standards Institude (CSLI) and for the presence of mec-A gene by polymerase chain reaction (PCR). The susceptibility testing was performed by Etest (AB Biodisk, Sweden) and to some other antibiotics by disk diffusion methods according to the CLSI reccomendations. Isolates were stored at -80⁰C until studied. S. aureus ATCC29213, S. aureus ATCC25923, S. aureus 27R ve S. aureus 8328 were included as control strains.

There was no significantly difference between case and control patients in age, gender, presence of diabetes, chronic diseases, hemodialysis, malignancy, immunosuppression, and burn. The parameters those are thought as other risk factors: presence of obesity, cerebrovascular diseases, hospitalization in hospital and

intensive care unit (ICU) history, central venous and arterial catheterization, invasive or non-invasive mechanical ventilation appliance, tracheostomi, nasogastric tube, urinary catheterization, gastrostomy, acute organ failure, surgical operation, usage of proton pump inhibitors (ppi), hydrogen (H2) reseptor blockers, parenteral nutrition have been found statistically significant in univariate regression analysis. In multivariete regression analysis four risk factors have been found as independent risk factors: Presence of obesity (OR:7,98; %95 GA:1,54-41,47; p=0,013), central venous catheterization (OR:6,65; %95 GA:1,77–25,00; p=0,005), nasogastric tube (OR:16,58; %95 GA:4,33–63,42; p<0,001) hydrogen (H2) reseptor blockers (OR:4,41; %95 GA:1,42–13,75; p=0,010).

Usage of at least one antibiotic was statsitically higher than control group patients (OR:14,86; %95 GA:5,39-40,99; p<0,001). There were no statistically significance between case and control group in usage of ampicillin-sulbactam (SAM), amoxicillin-clavulanate (CAM), ciprofloxacin, levofloxacin, moxifloxacine, rifampin, gentamicin, ampicillin, trimethoprim-sulfamethoxazole, ertapenem, linezolid, 1st generation cephalosporin, cefuroxim, 3rd generation cephalosporin, and colistin. After grouping the antibiotics we repeated the analysis. In univariete analysis usage of SAM + CAM, flouroquinolons, aminoglycoside, piperacillin- tazobactam, meropenem, imipenem, vancomycin, teicoplanin and cephalosporins have been found statistically significantly higher in case group. After performing multivariate logistic regression analysis piperacillin-tazobactam (OR:6,82; %95 GA:2,53–18,38; p<0,001), imipenem (OR:3,97; %95 GA:1,20–13,08; p=0,023), vancomycin (OR:8,46; %95 GA:2,53–28,27; p=0,001) have been found independent risk faktors. Despite this significance in antibiotic usage long term antibiotic usage didn’t have any statistically significance. After performing Mann Withney-U test only long term meropenem (p=0.037) and cephalosporin (p<0.001) usage were increasing risk of MRSA bacteraemia.

All 99 MRSA isolates were positive for mec-A gene. The isolates were highly resistance to (>90%) ciprofloxacin, rifampin, gentamicin, , cefoxitin, tetracyclin, and resistance to erythromycin was 70.7%, clindamycin 36.4%. The susceptability to trimethoprim-sulfamethoxazole was 100%, clindamycin 26.3%, and erythromycin 26.3%,. All of the 99 isolates were susceptible (100%) to vancomycin, tigecycline,

linezolid, damptomycin, and teicoplanin. All HA-MRSA bacteraemia isolates were multi-resistant in our hospital.

Vancomycin MIC values of all isolates were lower than 4 µg/ml. Mortality ratio was 34.6% in MIC ≤1.0 µg/ml patients (17 of 49) whereas 60% in MIC > 1.0 µg/ml patients (30 of 50). Mortality rate was higher in higher (MIC>1.0 µg/ml) MIC values (p=0,012). One can say that increasing in vancomycine MIC value elevates the risk of mortality in MRSA bacteraemia.

As a result obesity, usage of central venous catheter, H2 reseptor blockers, nagastric tube have been found as independent risk factor in MRSA bacteraemia. Usage of piperacillin-tazobactam, imipenem, vancomycin are the other independent risk factor in MRSA bacteraemia. Increasing vancomycin MIC value is a risk on MRSA bacteraemia mortality.

Key Words: Methicillin resistant Staphylococcus aureus risk factors, antibiotic susceptibility, antibiotic usage

İÇİNDEKİLER

TEŞEKKÜR iii

ÖZET iv

ABSTRACT vii

İÇİNDEKİLER x

SİMGELER VE KISALTMALAR xii

ŞEKİLLER DİZİNİ xiv

TABLOLAR DİZİNİ xv

1.GİRİŞ 1

2.GENEL BİLGİLER 3

2.1 Staphylococcus aureus 3

2.1.1 S. aureus klasifikasyonu 3

2.1.2 Morfolojik ve yapısal özellikleri 5

2.2 Patogenez ve virülans 7

2.2.1 Kapsüler polisakkarit ve hücre duvarı 7

2.2.2 Penisilin bağlayan protein (PBP) 10

2.2.3 Enzimler 10

2.2.3.1.Katalaz 10

2.2.4 Toksinler 12

2.3. Neden olduğu hastalıklar 15

2.3.1. Deri enfeksiyonları 15

2.3.2. Pulmoner enfeksiyonlar 16

2.3.3. Endokardit 16

2.3.4. Bakteremi 17

2.3.5. Osteomiyelit 18

2.3.6. Septik artrit 18

2.3.7. Genitoüriner enfeksiyonlar 19

2.3.8. Santral sinir sistemi (SSS) enfeksiyonları 19

2.3.9. Piyomiyozit 19

2.3.10. Toksinoz 20

2.3.11. Diğer enfeksiyonlar 20

2.4. S. aureus’da görülen direnç türleri 22

2.4.1. Penisilin direnci 22

2.4.2 Metisilin direnci 22

2.4.3. MRSA epidemiyolojisi 26

3. GEREÇ VE YÖNTEM 30

3.1Vaka ve kontrol grubu hastalarının belirlenmesi 30

3.1.2Araştırılan parametreler 32

3.1.3. S. aureus identifikasyonu 32

3.2. Antibiyotik duyarlılığı 33

3.3. PZR için bakteri DNA’sının izolasyonu 33

3.4. mecA Geninin Varlığının Araştırılması 34

4.BULGULAR 35

4.1 Yaş, cinsiyet, kalınan servis ve hastanede yatış süreleri 35

4.2. Risk Faktörleri 39

4.2.1 Hastalıklar, cerrahi veya cerrahi olmayan girişimler, antibiyotik dışı ilaç

kullanımı 39

4.2.2 Antibiyotik kullanımı 44

4.2.3 Antibiyotik kullanım süreleri 47

4.2.4 Çok değişkenli analiz sonuçları 49

4.3 Antibiyotik duyarlılıkları 51

5. TARTIŞMA 54

6.SONUÇLAR 62

7. KAYNAKLAR 64

SİMGELER VE KISALTMALAR ABD Amerika Birleşik Devletleri

BAS Büyük Acil Servis

BCDBÜ Beyin Cerrahi Devamlı Bakım Ünitesi BCS Beyin Cerrahi Servisi

BOS Beyin Omurilik Sıvısı

CDC Centers for Infectious Disease Control and Prevention cfu Colony forming unit

CLSI Clinical Laboratory Standards Institude DDBÜ Dahiliye Devamlı Bakım Ünitesi GCDBÜ Genel Cerrahi Devamlı Bakım Ünitesi GCS Genel Cerrahi Servisi

HA-MRSA Hospital-Acquired Meticillin Resistant Staphyloccus aureus HK-MRSA Hastane-Kaynaklı Meticillin Resistant Staphyloccus aureus KBBS Kulak Burun Boğaz Servisi

KVCS Kardiyovasküler Cerrahi Servisi

KVCDBÜ Kardiyovasküler Cerrahi Devamlı Bakım Ünitesi MIC Minimum Inhibitor Concentration

MİK Minimum İnhibitör Konsantrasyonu

MRSA Meticillin Resistant Staphyloccus aureus, Metisiline Dirençli Staphyloccus aureus

MSSA Meticillin-susceptible Staphyloccus aureus, Metisiline Duyarlı Staphyloccus aureus PBP Penisilin Bağlayan Protein

PCR Polymerase Chain Reaction PCS Plastik Cerrahi Servisi

PFGE Pulsed Field Gel Electrophoresis PVL Panton-Valentin Leukocidin PZR Polimeraz Zincir Reaksiyonu

S. aureus Staphylococcus aureus

SSCmec Stafilokokal kaset kromozom mec

TK-MRSA Toplum kaynaklı Metisiline Dirençli Staphyloccus aureus TMP-SMX Trimetoprim-Sulfametaksazol

UK United Kingdom

USA United States of America

UV Ultraviyole

van Vankomisin

ŞEKİLLER DİZİNİ

Sayfa No.

Şekil 2.1. S. aureus’un, Gram boyamada görüntüsü 4

Şekil 2.2. S. aureus’un koyun kanlı agardaki beta hemolitik kolonileri 4 Şekil 2.3. Şematik peptidoglikan tabaka: NAM ve NAG şekerleri yeşil ve mavi küre

şeklinde gösterilmiştir. Pentaglisin yapı kırmızı çizgilerle gösterildiği şekilde D-glutamin (L) le D-alanin (A) arasındadır. 7

Şekil 2.4. S. aureus’un hücre duvar yapısı 8

Şekil 2.5. Stafilokoklarda 23

Şekil 2.6. Dünya genelinde MRSA prevalansı (88) 27

Şekil 3.1. Vaka grubu hastaların seçilme şeması 30

Şekil 3.2. 2004-2011 yılları arasında Hacettepe Üniversitesi Erişkin ve Onkoloji

hastanelerine yatan hasta sayıları 31

Şekil 3.3. Vaka ve kontrol grubundaki hastaların yıllara göre sayıları 31

Şekil 4.1. Servislere göre hasta sayıları 37

TABLOLAR DİZİNİ

Sayfa No.

Tablo 2.1 Staphylococcus aureus sınıflandırması (34,41) 3 Tablo 2.2. İnsan cilt ve mukoz membranlarında bulunan stafilokok türleri 5 Tablo 2.3. Stafilokok tiplendirmesinde kullanılan dokuz biyokimyasal test ve

sonuçları (40) 6

Tablo 2.4. S. aureus’a ait bazı yüzey proteinleri (47) 9 Tablo 2.5. S. aureus’un virülans faktörleri (63) 14 Tablo 2.6. S. aureus’ un sık, daha az sık veya nadir etiyolojik patojen olduğu

enfeksiyonlar (64) 21

Tablo 2.7. S. aureus antimikrobiyal direnç mekanizmaları (55) 25 Tablo 2.8. HK-MRSA ve TK-MRSA İnfeksiyonlarını Karşılaştırılması (64) 29 Tablo 4.1. Vaka ve kontrol grubu hastalarının cinsiyetleri ve servislere göre

dağılımları 36

Tablo 4.2. Yaş ve hastanede kalış süreleri 37

Tablo 4.3. Vaka ve kontrol gruplarında yaş dağılımı ve ölüm-taburculuk

durumları 38

Tablo 4.4. Risk faktörleri 42

Tablo 4.5. Son 1 yıl içinde hastanede veya yoğun bakımda yatış süresi 43

Tablo 4.6. Antibiyotik kullanma durumu 44

Tablo 4.7. Gruplara göre kullanılan antibiyotik sayıları 44 Tablo 4.8. Kullanılan antibiyotiklerin karşılaştırılması 45

Tablo 4.9. Antibiyotik kullanım süreleri 48

Tablo 4.10. Risk faktörlerinin çok değişkenli analizi 49 Tablo 4.11. Kullanılan antibiyotiklerin çok değişkenli analizi 50 Tablo 4.12. 2004-20011 yılları arasında saptanan bakteremilerden izole edilen

MRSA suşlarının çeşitli antibiyotiklere duyarlılıkları 51 Tablo 4.13. 2004-2011 yılları arasında kan kültürlerinden izole edilen MRSA

suşlarının çeşitli antibiyotiklere duyarlılık durumu 52 Tablo 4.14. İzole edilen MRSA suşlarının antibiyotik direnç/duyarlılık durumları ve

MIK50/MIK90 değerleri 53

1.GİRİŞ

Staphylococcoccus aureus insanlarda görülen önemli enfeksiyon etkenlerinden biridir. Deri, yumuşak doku enfeksiyonlarına neden olabildiği gibi çok ciddi hastane kaynaklı enfeksiyonlarına da neden olabilir (1,2). İnsanlar S. aureus için doğal rezervuar olarak görülmektedir. S. aureus kolonizasyonu enfeksiyonuna göre daha sık rastlanan bir durumdur ve doğumdan hemen sonra görülüp yaşamın ilerleyen dönemlerinde tekrarlayabilir (3).

1941 yılında penisilin G'nin kullanıma girmesinden bir yıl sonra 1942’de penisilinaz üreten izolatlar saptanmıştır. 1959 yılında beta-laktamaz enzimine dayanıklı yarı sentetik bir penisilin olan metisilin kullanılmaya başlanmıştır. Bundan sadece bir yıl sonra da metisiline direnç gelişmiştir. Metisilin direncinin ilk ortaya çıktığı 1960 yılından beri S. aureus enfeksiyonları hastane ve yoğun bakım ünitelerinde yaygın hale gelmiştir (4). 1990’lı yıllardan sonra ise toplum kaynaklı metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) izolatları ortaya çıkmıştır (5-8). Günümüzde S.

aureus bakteremisinin morbidite ve mortalite ile ilişkisi çeşitli çalışmalarla gösterilmiştir (9-11). Bununla birlikte bu enfeksiyonlar ülke ekonomilerine oldukça önemli bir maliyet oluşturmaktadır (12).

Başlangıçta MRSA enfeksiyonları daha çok hastane kaynaklı iken günümüze gelindiğinde toplum kaynaklı MRSA (TK-MRSA) daha yaygın hale gelmiştir (13- 15). MecA geni metisilin direncinin göstergesi olarak bilinmektedir. MecA geni aracılığıyla kazanılan metisilin direnci MRSA suşlarının çoklu antibiyotik direncinden (≥3 antibiyotik grubuna direnç) ve beta-laktam antibiyotiklere karşı kazanılan çapraz dirençten sorumlu olduğu gösterilmiştir (16-17). Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) metisilin direncinin tespitinde, MRSA suşlarının genotiplendirilmesinde ve virulans faktörlerinin belirlenmesinde sıklıkla kullanılmaktadır (18). MecA geninin alt tipleri DNA dizi analizi yapılarak belirlenmiştir (19) ve mecA geninin de içinde bulunduğu genomik bir ada olan stafilokokal kaset kromozom mec (SCCmec) tümüyle dizilenerek genetik yapıdaki varyasyonlara göre sınıflandırılmıştır (20). Bu sınıflandırma, MRSA’nın hastane veya toplum kaynaklı olarak ayırımında oldukça önemli rol oynamaktadır. Bununla birlikte lökositleri tahrip eden ve doku nekrozuna yol açan bir toksini kodlayan Panton - Valentine Leukocidin (PVL) geninin, yapılan birçok çalışmada, toplum

kaynaklı suşların hemen tümünde bulunduğu gösterilmiş ve günümüzde hastane kaynaklı suşlardan ayırımda önemli bir özellik olarak kullanılmaya başlanmıştır (21).

Günümüzde hastane kaynaklı enfeksiyonlar ciddi sorun oluşturmaktadır. Özellikle MRSA bakteremisi gibi dirençli enfeksiyonların risk faktörlerinin belirlenmesi, enfeksiyonun ve antibiyotiklere direnç gelişiminin önlenmesi için önem taşımaktadır.

MRSA enfeksiyonları için risk faktörlerinin belirlenmesi için yapılan çalışmalar mevcuttur. Bu konuda yapılan çalışmalarda HK-MRSA enfeksiyonları için risk faktörleri arasında; başvuru anında invaziv bir cihazın takılı olması (22) , MRSA enfeksiyonu veya kolonizasyonu hikâyesi varlığı, son 1 yılda hastanede yatış, diyaliz yapılması, uzamış hastane yatışı (>14 gün), cerrahi veya cerrahi alan enfeksiyonu varlığı, yoğun bakım veya yanık ünitesinde yatma, endotrakeal/nazogastrik tüp varlığı, TPN veya enteral beslenme sayılabilir (23-26).

Daha önce yapılmış çalışmalarda antibiyotik kullanımının (27,28,29), HIV enfeksiyonunun (30), hemodiyaliz (31) ve uzun süreli bakım veren sağlık kuruluşlarında kalmanın (32) MRSA gelişimi açısından risk faktörü olduğu gösterilmiştir. Giderek artan bakteremi hızı, artmış mortalite oranı ve yüksek antibiyotik direnci MRSA bakteremilerine neden olan diğer risk faktörlerinin de belirlenmesi gerektiğini ortaya koymaktadır.

Bu çalışmada Ocak 2004-Aralık 2011 tarihleri arasında Hacettepe Üniversitesi Erişkin ve Onkoloji Hastaneleri’nde yatan, İç Hastalıkları Anabilim Dalı, İnfeksiyon Hastalıkları’nca takip edilen hastalarda saptanan MRSA bakteremisi risk faktörleri eş zamanlı aynı servislere yatan hastalar kontrol grubu alınarak incelenmiştir. Ayrıca MRSA izolatlarının antibiyotik duyarlılıkları saptanmıştır. Hasta bilgileri ve araştırılan risk faktörleri hasta dosyaları ve hastane online veri sistemi kullanılarak elde edilmiştir.

2.GENEL BİLGİLER

2.1 Staphylococcus aureus

Stafilokoklar ilk olarak 1878’de Robert Koch tarafından ışık mikroskobunda gösterildikten sonra 1880 yılında Pasteur tarafından sıvı besiyerinde üretilmiştir.

1881 yılında İskoçya’lı cerrah Alexander Ogston tarafından patojen olarak tanımlanmıştır (33).

2.1.1 S. aureus klasifikasyonu

S. aureus, Staphylococcaceae familyasına ait bir bakteridir (Tablo 2.1.).

Staphylococcus cinsinin insanda normal flora üyesi olarak bulunan veya hastalık yapan yaklaşık 41 tür ve alttürü vardır. Bu türlerden bir kısmı patojen olarak çeşitli hastalıklara neden olmakla birlikte birçok türü de insan doğal mukozal ve yüzeyel cilt florasında bulunur.

Tablo 2.1 Staphylococcus aureus sınıflandırması (34,41)

Alem Eubacteria

Bölüm Firmicutes

Sınıf Bacilli

Takım Bacillales

Familya Staphylococcaceae

Cins Staphylococcus

Tür S. aureus

0,7-1,2 m çapında, katalaz oluşturan, böylece hidrojen peroksiti H2O ve O2 ye çevirebilen, üremek için aerobik ortamı tercih eden fakat fakültatif anaerob özellikleri bulunan hareketsiz mikroorganizmalardır. Stafilokok ismi “üzüm salkımı”

anlamındadır ve kültür şişesi veya agar plağında veya infekte materyalin Gram boyamasında tipik olarak gram-pozitif görünüm saptanır (35) (Şekil 2.1. ve 2.2.).

Stafilokoklar %7,5-10 NaCl içeren besiyerlerinde, 18-45 C’de üreyebilmektedir.

Kanlı besiyerinde değişik oranlarda hemoliz yapabilirler ve griden parlak sarıya

kadar değişen renklerde pigmentler oluşturabilirler. Lizozime dirençli, basitrasin, furazolidon ve lizostafine duyarlıdırlar. Optimal üreme ısısı 37C’dir. Pigment oluşumu için en iyi ısı 20-25C’dir (36).

Şekil 2.1. S. aureus’un, Gram boyamada görüntüsü

Şekil 2.2.S. aureus’un koyun kanlı agardaki beta hemolitik kolonileri

Koagülaz S. aureus tarafından yapılan bir ekzoenzim olup, protrombin benzeri plazma faktörü ile etkileşerek fibrinojeni fibrine çevirir ve plazmanın pıhtılaşmasına neden olur. Koagülaz testi patojenik S. aureus türleri ile koagülaz negatif olarak tanımlanan non-patojenik stafilokok türlerinin ayrımında kullanılır. Koagülaz negatif stafilokok türleri tüm memelilerde normal cilt florası üyesi olup 31 değişik üyesinden 15 tanesi insanlarda kornifiye squamöz epitelyum ve mukoz membranlarda kolonize olurlar. Bunlar Tablo 2.2.’de gösterilmiştir (37).

Tablo 2.2. İnsan cilt ve mukoz membranlarında bulunan stafilokok türleri Koagülaz-pozitif Koagülaz negatif

S. aureus S. epidermidis S. cohnii

S. saprophyticus S. xylosus S. haemolyticus S. auricularis

S. warneri S. simulans

S. capitis S. schleiferi S. hominis S. ludganensis S. saccharolyticus S. caprae

S. pasteuri

2.1.2 Morfolojik ve yapısal özellikleri

S. aureus gram pozitif, katalaz pozitif aerobik veya anaerobik büyük sarı hemolitik koloniler oluşturan kok morfolojisinde bir bakteridir. Laboratuar tanısı kültür ve bazı biyokimyasal testlere dayanır: tipik morfolojisi, mannitol ve trehaloz fermentasyonu, pozitif koagülaz reaksiyonu, ısıya dayanıklı nükleaz üretimi (termonükleaz) bunlardan bazılarıdır.

Koagülaz testi, S. aureus’un diğer stafilokoklardan ayırt edilmesinde kullanılan en önemli testlerden biridir. Tüp koagülaz testi S. aureus’un belirlenmesi için en güvenilir test olup %97 oranında doğru sonuç verir (33,38,39).

Mannitol fermentasyonu ve deoksiribonükleaz testi S. epidermidis, novobiosin rezistansı ise S. saprophyticus için tanımlayıcıdır. Klinik olarak önemli stafilokok türlerinin ayırt edilmesinde kullanılan testler Tablo 2.3.’de özetlenmiştir (40)

Tablo 2.3. Stafilokok tiplendirmesinde kullanılan dokuz biyokimyasal test ve sonuçları (40)

Türler

Biyokimyasal testler ve sonuçları*

CF PYR URE FOS MAN TRE XYL NOV DEF

S. aureus + - v + + + - s r

S. epidermidis - - + + + - - s s

S. haemolyticus - + - - - + - s r

S. lugdunensis + + v - + + - s ND

S schleiferi subsp. schleiferi

+ + - + + v - s ND

S. warneri - - + - - + - s r

S. capitis subsp.

capitis

- - - - + - - s ND

S. capitis subsp.

urealyticus

- v + - + - - s ND

S. hominis subsp. hominis

- - + - - v - s s

S. hominis subsp.

novobiosepticus

- - + - - + - r s

S. saprophyticus subsp.

saprophyticus

- - + - - + - r ND

S. cohnii subsp.

cohnii

- - - - v + v r ND

S. cohnii subsp.

urealyticus

- v + + + + - r ND

S. sciuri - - - + v + v r ND

S. xylosus - v + v + + + r ND

*CF, clumping faktör; URE, üreaz; FOS, alkalen fosfataz; MAN, α-mannoz; TRE, α-trehaloz;

XYL, α-xyloz; NOV, novobiosin duyarlılığı; DEF, desferoksamin duyarlılığı; +, ≥ %90 pozitif suş; -, ≥ 90 negatif suş; s, duyarlı; r, dirençli; v, %11-89 pozitif suş; ND, tanımlanmamış (not determined)

2.2 Patogenez ve virülans

2.2.1 Kapsüler polisakkarit ve hücre duvarı

Kapsüler polisakkarit S. aureus’un hedef yapılara yapışmasını kolaylaştıran bir ekzopolisakkarittir. Bu polisakkarit yapı bakteriyi fagositozdan korumada yardımcı olur. Hücre duvarı bakteri hücrelerine şekil verir. Hücre içi osmotik basınç hücre dışı ortama göre yüksektir ve hücre duvarı bakterinin yüksek osmotik basınca rağmen parçalanmasını önleyen çok önemli bir yapıdır (42,43,44)

Peptidoglikan tabaka hücre duvarının temel yapısını oluşturur. Stafilokoklarda hücre duvarı kuru ağırlığının yaklaşık % 50’sini peptidoglikan tabaka oluşturur.

Peptidoglikan tabaka N-asetilglikozamin (NAG) ve N-asetilmuramik asit (NAM) moleküllerinin bağlanması ile oluşur. N-asetilmuramik asite bağlı olan pentapeptid yan zincirleri, pentaglisin köprüleri ile bir zincirde L-lizin ile diğer zincirdeki D- alanin arasında olacak şekilde bağlanır ve çok katlı tabakalanma gösterir (Şekil 2.3.) (45). Peptidoglikan tabaka; makrofajdan sitokin salınımı, komplemanın aktivasyonu ve trombosit agregasyonuna neden olur. Monositlerden interlökin 1 (IL-1) salınımını uyarır ve polimorfonükleer lökositlerin enfeksiyon bölgesine toplanarak apse oluşumuna da yol açar (42,43,44).

Şekil 2.3. Şematik peptidoglikan tabaka: NAM ve NAG şekerleri yeşil ve mavi küre şeklinde gösterilmiştir. Pentaglisin yapı kırmızı çizgilerle gösterildiği şekilde D-glutamin (L) le D-alanin (A) arasındadır.

S. aureus hücre duvarının %40’ını oluşturan ribitol fosfattan oluşan teikoik asit polimerleri hücre duvarına ya da membrana bağlı olup kendilerine özgül reseptörler (fibrinojen, fibronektin, kollagen, laminin, trombospondin, elastin) ile birleşerek S .aureus’un konağa bağlanmasını sağlarlar. Dış peptidoglikan tabakada MSCRAMM (microbial surface proteins recognising adhesive matrix molecules), fibronektini bağlayan proteinler, clumping faktör, kollajen ve elastin bağlayan proteinler gibi büyük bağlayıcı proteinler de mevcuttur. Bunlar bakterinin konak hücreye tutunmasına ve organizmanın derin dokularına ilerlemesine yardımcı olurlar. Protein A S. aureus’a özgü bir yapıdır. Bu yapı 42,000 Da ağırlığında, peptidoglikan yapıya bağlı bir proteindir. İnsan immunoglobulin G3 (IgG3) hariç diğer immunoglobulinlerin (IgG1, IgG2,IgG4) Fc kısmına bağlanır ve kompleman aktivasyonu yapabilir (36,44,46).

Protein A ayrıca ekstrasellüler olarak salgılanabilir ve antikorlara bağlanıp immun kompleks oluşturarak komplemanı yıkabilir. Bu proteinin antifagositik, kemotaktik ve mitojenik etkileri vardır. Bakterinin koagülaz ve nükleaz aktiviteleri ve antibiyotik etkinliğinin azaltılması ile yakın ilişkisi vardır. Bu nedenle protein A patojenite faktörü olarak kabul edilir (36). Şekil 2.4.’de S. aureus’un hücre duvar yapısı gösterilmiştir (35).

Şekil 2.4. S. aureus’un hücre duvar yapısı

S. aureus’un Protein A’ dan başka birçok yüzey proteini mevcuttur. Bunlar virülanstan sorumlu yapılardır. Bu proteinler Tablo 2.4.’de gösterilmiştir (47).

Tablo 2.4. S. aureus’a ait bazı yüzey proteinleri (47)

Gen Protein-Faktör Görev Enfeksiyondaki etkisi

spa Protein A Antikorların Fc bölgesine

bağlanma

Sepsis (Deneysel)

clfA Kümeleştirici Faktör Fibrinojene bağlanma Osteoartrit (Deneysel) clfB Kümeleştirici Faktör Fibrinojene bağlanma Endokardit (Deneysel)

cna Kollajen bağlayıcı protein Kollajene bağlanma Osteoartrit (Deneysel) fna Fibronektin bağlayıcı protein Fibronektine bağlanma Endokardit (Deneysel)

fnb Fibronektin bağlayıcı protein Fibronektine bağlanma İnvazyon

fmtB Metisilin direncini etkileyen protein

Hücre duvarı yapısı Metisilin direnci

pls Plazmine duyarlı protein Nazal mukoza hücrelerine bağlanma

Nazal Mukozada

kolonizasyon

sasA Protein A yüzey proteini - -

sasB Protein B yüzey proteini - -

sasC Protein C yüzey proteini -

sasF Protein F yüzey proteini - İnvaziv hastalıklarla

ilişkili

sasG Protein G yüzey proteini - İnvaziv hastalıklarla

ilişkili

sasI Protein I yüzey proteini - -

sasJ Protein J yüzey proteini - -

sasK Protein K yüzey proteini - -

sdrC Serin-aspartat tekrar proteini Fibronektine bağlanma -

sdrD Serin-aspartat tekrar proteini Fibrinojene bağlanma -

sdrE Serin-aspartat tekrar proteini Fibrinojene bağlanma -

2.2.2 Penisilin bağlayan protein (PBP)

Disakkarit peptid prekürsörleri gram-pozitif hücrelerin zarından geçerek hücre duvarını oluştururlar. Bu peptid yapılar arasındaki çapraz bağlar transpeptidaz enzimleri tarafından gerçekleştirilir. Transpeptidasyon sonrası hücre duvarı üç boyutlu bir yapı kazanır. Hücre duvarı sentezinde görevli transpeptidaz, karboksipeptidaz, endopeptidazlar gibi enzimler hücre membranına sıkıca bağlıdırlar.

Bu enzimler ayrıca beta-laktam antibiyotiklere kovalent olarak bağlanırlar ve yine bu antibiyotikler tarafından inaktive edilirler. Bu nedenle bu enzimlere penisilin bağlayan proteinler denir (44,48-51). Değişik bakterilerde dört farklı tip PBP bulunur. Bakterilerde bulunan PBP’lerin sayısı, büyüklüğü, penisilin afiniteleri farklılık gösterir. S. aureus’da PBP 1, 2 ve 3 bulunur. Bu PBP’lere ek olarak PBP2a MRSA’larda bulunur (51). PBP’lerin beta laktam antibiyotiklerle inaktivasyonu bakterinin ölümüne neden olurken PBP’lerin beta-laktam antibiyotiklerine afinitelerindeki azalma da bakterinin direncine neden olur (51).

2.2.3 Enzimler

S. aureus’un patojenitesinden sorumlu çok sayıda enzim ve toksin vardır.

2.2.3.1.Katalaz

Hidrojen peroksiti suya ve oksijene çeviren katalaz enzimi tüm stafilokoklarda ortak bulunan hemoprotein yapısında bir enzimdir. Nadir bazı stafilokok türlerinde negatif olabilir. Bu enzim stafilokok türlerinin patojenitesi ile ilişkilidir. Hidrojen peroksit, nötrofillerden konak savunması olarak salgılanmakla birlikte toksik oksijen radikallerinden biridir. Bakteri bu enzim sayesinden hidrojen peroksitin toksik ve zararlı etkilerinden kendini korumaya çalışır (52). Reaksiyon şu şekilde gerçekleşir:

H

O

H

O

O

Hidrojen Katalaz Su molekülü Oksijen peroksit

2.2.3.2. Koagülaz

Koagülazın serbest ve bağlı formu bulunmaktadır. Serbest olan ısıya dayanıklı formu ekstraselüler olarak salınır ve fibrinojenin fibrine dönüşümünü uyararak plazmanın pıhtılaşmasına neden olur. Hücre duvarına bağlı formu da (clumping faktör) aynı fonksiyonu yaparak hücre yüzeyinde fibrin çökmesini uyararak stafilokok aglütinasyonu ve kümeleşmesini sağlar (35,36,42). Koagülasyon olarak adlandırılan bu durum baktei patojenitesinde önemli bir rol oynar.

2.2.3.3. Hyaluronidaz

‘Yayılma faktörü’ olarak da bilinir. Bu enzim bağ dokusu matriksindeki mukopolisakkarit kaynaklı hyaluronik asidi hidrolize ederek mikroorganizmanın dokulara invazyonundan ve yayılımından sorumludur. Stafilokokların büyük çoğunluğunda bulunur (52,53).

2.2.3.4. Fibrinolizin

Fibrin pıhtısının yıkımını sağlayan bu enzim hemen tüm S. aureus türlerinde bulunur.

Diğer bir ismi de stafilokinazdır (52,53)

2.2.3.5. Lipaz

S. aureus suşları genel olarak lipaz üretirler. Lipid hidrolizini sağlayan bu enzim vücudun yağ dokusu içeren bölgelerinde stafilokokların yerleşmesini sağlar. Bu enzimin patogenezdeki rolü ise bilinmemektedir (52,53).

2.2.3.6. Termonükleaz

S. aureus tarafından üretilen diğer bir enzimdir. Genel olarak S. aureus için tipiktir.

Patogenezdeki rolü kesin değildir (53)

2.2.3.7. Beta-laktamaz (Penisilinaz)

Penisilin antistafilokokal antibiyotik olarak ilk defa 1940 yılında kullanılmaya başlanmıştır. Fakat 1942 yılının başlarında hastanelerde penisiline dirençli stafilokoklar saptanmaya başlanmıştır (54,55). 1960’ların sonuna doğru ise hastane ve toplum kaynaklı stafilokok izolatlarında penisilin direnci %80’in üzerinde rapor

edilmiştir. Bondi ve Dietz (56) ilk olarak penisilinazın spesifik rolünü ortaya koymuşlardır.

Penisilinaz S. aureus’un bir diğer önemli enzimlerinden biridir. Penisilin molekülündeki beta-laktam halkasını hidrolize ederek etki gösterir. Plazmidler tarafından kodlandığı için bakteriler arasında konjugasyon yoluyla direncin yayılmasına neden olur ve hızlı bir direnç gelişimine neden olur. Bugün stafilokoklarda penisilin direnci %90’ın üzerindedir (55,56)

2.2.4 Toksinler

S. aureus konak hücre yapısını veya fonksiyonunu bozan çok sayıda hücre dışına salınan toksin üretebilir. Bu toksinler enzimatik aktivitesiyle veya süperantijen özelliği göstererek konak hücede sitokin salınımını indükleyebilirler. Ayrıca bakterinin inflamasyon bölgesinde yaşayabilmesine de yardım ederler (53).

2.2.4.1. Alfa toksin

Patojen birçok S. aureus alttürü tarafından üretilen bir polipeptiddir. Bu polipeptid hem bakteri kromozomu hem de plazmid tarafından eksprese edilebilir. Doku hasarında önemli bir sitotoksindir (35).

2.2.4.2. Beta toksin

Stafilokokal sfingomiyelinaz olarak bilinir. Isıya dirençli ve antijenik yapıda bir toksindir. Hücre membranına etki eder. Eritrosit, lökosit ve fibroblastlar üzerine etkilidir. Hemolitik aktiviteleri sayesinde doku hasarı ve abse oluşumuna neden olur.

2.2.4.3. Gama ve delta hemolizin

Gama hemolizin 1938 yılında Smith ve Price tarafından tanımlanmıştır. Delta hemolizin 1947’de Williams ve Harper tarafından bildirilmiştir. Antijenik değildir.

Oldukça geniş litik spektruma sahiptir. Hücreleri ve dokuları deterjan benzeri etkiyle destrükte ederek parçalayan toksinlerdir. Delta toksinin TNF-α üretimini de artırdığı gösterilmiştir.(35,36)

2.2.4.4. Panton-Valentine Lökosidin (PVL) (non hemolitik lökosidin) PVL lökositleri harap eden, doku nekrozu ve ciddi enfeksiyona neden olabilecek stafilokokal bir sitotoksindir . Bilinen en az 14 PVL pozitif S. aureus suşu mevcuttur (57). PVL pozitif S. aureus suşları genellikle çocuklar ve sağlıklı genç erişikinlerde toplum kaynaklı enfeksiyonlara neden olurlar. TK-MRSA suşları HK-MRSA (HK- MRSA) suşlarına göre daha sık PVL üretme eğiliminde oldukları gösterilmiştir fakat tek başına PVL gen pozitifliği ana virülans faktörü olarak düşünülmemektedir (58,59). PVL toksininin nekrotizan yumuşak doku enfeksiyonarı ve nekrotizan pnömoniye neden olduğu gösterilmiştir (60).

2.2.4.5. Eksfoliyatif toksinler

Epidermisin stratum granulosum tabakasındaki hücrelerin desmoglein reseptörlerine bağlanarak, desmosom bağlarının kopmasına neden olan epidermolitik bir ekzotoksindir. Eksfoliyatif toksin A ısıya duyarlı bir yapıya sahipken eksfoliyatif toksin B ısıya dirençlidir. Eksfoliyatif toksin A kromozomal iken , eksfoliyatin B’nin ise yapısal geni plazmid geçişlidir. Stafilokokal haşlanmış seri sendromu’ndan sorumludur (35,36,61).

2.2.4.6. Enterotoksinler

Peptit yapıdaki enterotoksinler 5 serolojik tipe sahiptir (A-F). Enterotoksin C’nin ise C1 ve C2 olmak üzere iki alt tipi vardır. Genel olarak ısıya ve mide asidine dirençlidirler. A ve D serotipi intestinal peristaltizmi artırırak etki ettiklerinden stafilokoklara bağlı besin zehirlenmelerinde sorumludur. Stafilokok üremiş ve enterotoksin üremiş besinlerin tüketilmesinde 2-6 saat sonra bulantı-kusma ve diyare gelişir. Akut semptom ve bulgular genellikle 24 saat içinde düzelir. Enterotoksin F ise TSST-1 olarak adlandırılır ve özellikle mensturasyon ile ilişkili toksik şok sendromuna neden olur. Enterotoksin B serotipi hastane enfeksiyonlarında sık karşılaşılan serotiptir. Enterotoksinler süperantijen olarak davranırlar. (36,36,62)

Tablo 2.5. S. aureus’un virülans faktörleri (63)

Virülans Faktörleri Etkileri Yapısal elemanlar

Kapsül Kemotaksis, fagositoz ve mononükleer hücrelerin

proliferasyonunu inhibe eder, yabancı cisimlere yapışmayı kolaylastırır.

Peptidoglikan tabaka Osmotik stabiliteyi sağlar, endotoksin benzeri aktiviteyle endojen pirojenlerin üretimini uyarır, fagositozu inhibe eder, lökosit kemotaksisini uyarır(apse formu).

Teikoik asit Hücre membranındaki katyonik konsantrasyonu regüle eder, fibronektine bağlanır.

Protein A IgG1, IgG2 ve IgG4'lerin Fc bölgelerine bağlanarak antikor bağımlı klerensi inhibe eder, lökosit kemotaksisini uyarır, anti-kompleman özelliktedir Sitoplazmik membran Osmotik bariyer özelliğindedir, hücre içi ve dısı

arasındaki alısverisi düzenler, hücrenin beslenmesi için gerekli enzimleri üretir

Enzimler

Koagülaz Fibrinojeni fibrine çevirir

Katalaz Hidrojen peroksidi suya ve

Hyaluronidaz Bağ dokusundaki hyaluronik asidi parçalayarak stafilokokların dokuda yayılmasına yardımcı olur Fibrinolizin Fibrin pıhtılarını eritir.

Lipaz Lipidleri hidrolize eder.

Nükleaz DNA'yı hidrolize eder.

Penisilinaz Penisilinleri hidrolize eder.

Toksinler

Sitotoksinler (alfa, beta, gama,delta, PVL)

Lökosit, eritrosit, fibroblast, makrofaj ve trombosit gibi birçok hücre için toksik özelliktedirler.

Eksfoliatif toksinler (ETA,ETB)

Serin proteaz aktivitesiyle epidermisin stratum granülosum tabakasındaki hücreler arası desmosom köprülerini parçalar.

Enterotoksinler T-hücrelerinin proliferasyonunu ve sitokin salgılamalarını arttırıcı etki (süperantijen), mast hücrelerinden inflamatuar mediatörlerin salınımını stimüle eder, intestinal periztaltizmi ve su kaybını arttırır, mide bulantısı ve kusmaya neden olur.

Toksik şok sendromu toksini-1

T-hücrelerinin proliferasyonunu ve sitokin salgılamalarını arttırıcı etki (süperantijen), endotel hücrelerinin parçalanmasına neden olur.

2.3. Neden olduğu hastalıklar 2.3.1. Deri enfeksiyonları

İnsanlarda en sık görülen enfeksiyon tipidir. Kıl folikülü enfeksiyonunun (follikülit) deri altı dokusuna yayılmasıyla fronkül ve karbonkül meydana gelir. Fronkül kabarcık şeklinde, lokal bir lezyon görünümündedir. İnfeksiyon deri altı dokuya penetre olduktan birkaç saat sonra ödem, kırmızılık ve ağrı oluşur. Ödemli bölgenin üzerindeki deri parlak ve incedir. Kısa bir süre sonra delinir. İrin krem renginde veya sarımsıdır. Karbonkülde ise daha fazla odak ve fibröz dokunun derin tabakalara yayılımı vardır. Yüz, boyun ve sırt bölgesinde sıklıkla görülür. Püstüler ve impetigo şeklindeki lezyonlar, yenidoğanlarda ve çocuklarda daha çok görülür. İmpetigo derinin yüzeyel tabakalarında kabuklu püstüllerin oluşumu ile karakterizedir. Çok bulaşıcıdır. Kreş ve okullarda epidemik şekilde yayılır. Bebeklerde kavlanmış deri sendromu da görülür. Lokal lezyonu, deri kavlaması izler. Yenidoğanda jeneralize eksfoliyatif dermatit (Ritter’s hastalığı) yapar. Lohusalarda stafilokokal mastitler gelişebilir.(59) S. aureus selüliti, staz dermatiti, diyabetik, trofik veya dekübit ülserleri gibi kronik cilt lezyonlarında daha sıktır. Erişkinlerde impetigonun neden olduğu büllöz impetigo oluşabilir.

TK-MRSA enfeksiyonları genel olarak cilt enfeksiyonlarıdır. Bu cilt lezyonları genel olarak fronkülozistir ancak nekrotizan fasiit gibi derin cilt enfeksiyonları da bu organizma ile infekte bazı hastalarda tanımlanmıştır (65,65). En sık hastane kaynaklı deri ve yumuşak doku enfeksiyon etkeni S. aureus’dur. Cerrahi veya kateter giriş yerinde S. aureus ile kontaminasyon sonucu oluşur. Eritematöz, pürülan veya seröanjiyöz drenaja neden olan ve hastanede gelişen en önemli yara yeri enfeksiyonudur. Bakteremi ile ilişkili olarak derin dokulara ve sistemik metastatik enfeksiyonlara neden olabilir. Aile bireylerinde nazal ve perineal taşıyıcılık sonucunda bütünlüğü bozulan cilde otoinokülasyon sonrası tekrarlayan fronkülozis atakları olabilir. Sıklıkla yüzeyel olup sistemik bulgulara neden olmaz fakat ağrılı lezyonlardır. Tüm aile bireylerinde taşıyıcılık ortadan kaldırılmadıkça devam eder.

Tekrarlayan fronkülozis atakları olan bireylerin immün yanıtları genellikle normaldir (64,66).

2.3.2. Pulmoner enfeksiyonlar

Sağlıklı, hastane dışındaki bireylerde toplum kaynaklı pnömonide S. aureus sık beklenen bir etken değildir ve %10’dan daha az sıklıkla saptanır. Ancak influenza sonrasında sıklığın giderek arttığı bilinmektedir. S. aureus’a sekonder toplum kaynaklı pnömoninin akciğer grafisinde pnömatosele benzeyen ince kenarlı kist ve apse görüntüsü saptanır. Nekrotizan pnömoni, çoğunluğunu çocukların oluşturduğu toplumdan kazanılmış MRSA ile enfekte küçük bir hasta grubunda görülmektedir.

PVL bu türlerdeki virülansın gösterilmesinde kullanılan önemli bir markerdır.

Toplum kaynaklı pnömoninin aksine, özellikle mekanik ventilatöre bağlı hastalarda hastane kaynaklı pnömonide en sık saptanan etkendir. Entübe hastaların kontaminasyonunu minimale indiren teknikler ile alınan örneklerde hastaların üçte birinde üst solunum yolunun S. aureus ile kolonize olduğu görülür. Ventilatöre bağlı hastalarda gelişen pnömonide mortalite oranı yüksektir ve hastaların dörtte biri ile yüzde ellisinde pnömoni nedeniyle ölüm riski bulunmaktadır. S. aureus veya diğer hastane kaynaklı etkenler ile oluşan pnömonileri radyolojik olarak ayırmak kolay değildir. S. aureus bakeremisi hastane kaynaklı pnömoni oluşumunda tek faktör değildir.

Sağ kalpte yerleşen S. aureus infektif endokarditi ile septik emboli ve sonrasında pnömoni oluşabilir. Bu olgularda S. aureus bakteremisi saptanır ve akciğerlerde birden çok lob etkilenerek göğüs ağrısı ve hemoptizi tabloya katılır. Erişkinlerde ampiyem kültüründe %15 sıklığında S. aureus üreitlir. 1980’lerin ortalarından bu yana S. aureus’a ikincil ampiyem sıklığında azalma olmasına rağmen hala hastane kaynaklı ampiyemde en sık nedeni oluşturmaktadır. (64,66)

2.3.3. Endokardit

Uluslarası Endokardit Çalışma Grubu’nun oluşturduğu veritabanında S. aureus dünya genelinde endokarditlerin bir numaralı nedeni olan streptokokların yerini almıştır. S. aureus’un neden olduğu endokarditlerde iki ayrı grup vardır.

Birinci grup; yaşlı ve altta yatan hastalığı olan, sol kalp endokarditi gelişen olgular olup %20-30 oranlarıyla yüksek mortalite söz konusudur. Olguların yarısında sağ kalp yetersizliği, yarısında ise santral sinir sistemi belirtileri oluşur. Olguların %40- 50’sinde infekte cilt lezyonları veya intravenöz kateter etkenin giriş kaynağını

oluşturur. Olgularda kalbin sol tarafında oluşan S. aureus’a ikincil infektif endokardit genellikle akut seyirlidir ve sepsis bulguları eşlik eder. S. aureus öncede normal olan kalp kapaklarında da bu tabloyu oluşturabilir ve 1-2 haftada ateş, halsizlik ve yorgunluk gibi subakut semptomlar oluşturur. Olguların dörtte üçünde histolojik veya ekokardiyografik olarak kanıtlanan daha önceden hasarlı ve anormal kapak lezyonları söz konusudur. Giderek artan oranda hastanede gelişen bakteremi sonucunda da endokardit gelişir ve bu olgularda saptanan S. aureus’un metisilin direnci yüksek oranlarda bildirilmektedir.

İkinci grup olgular intravenöz ilaç kullanımına ikincil gelişen S. aureus’un neden olduğu infektif olgulardır. Bu olgular genç yaşta ve sağlıklı olgulardır. Genellikle daha önceden bilinen herhangi bir kapak sorunu bulunmamaktadır ve olguların %80- 90’ında triküspit kapakta endokardit gelişir. Başlangıçta major semptom septik pulmoner emboli ile ilgilidir. Akciğer grafisinde tipik olarak çeşitli loblarda multiple nodüler infiltrasyon oluşur ve sıklıkla kaviteleşme veya daha az sıklıkla pnömotosel gelişimi söz konusudur. Olguların çoğunda pür sağ kalp endokarditi gelişir. Ancak olguların yarısında triküspit yetersizliği üfürümü duyulabilir. Bu olgularda mortalite hızı %1-2 oranındadır. İntravenöz madde kullanımı durumunda endokardit riski devam eder (64,65,67)

2.3.4. Bakteremi

Hastane kaynaklı bakteremilerde S. aureus ikinci sırada yer alır (özellikle koagülaz negatif stafilokoklar). Hastane kaynaklı bakteremilerde en sık kaynak intravenöz kateterlerdir. Hastane kaynaklı bakteremilerde sıklıkla ateş ve halsizlik, çeşitli organlarda metastatik apseler gelişebilir ve sepsis nedeniyle ölüm gerçekleşebilir. Bu nedenle tedavide organizmanın organ ve dokulardan tamamen ortadan kaldırılması hedeflenir. S. aureus bakteremisi genellikle yüksek yoğunluklu olup tüm kan kültürlerinde üretilir. Uygun tedaviye karşın bakteremilerin devam riski nedeniyle infekte kateterin çıkarılması gereklidir. Baktereminin devamı fagositik ve sekestre hücrelerin içerisinde organizmanın canlılığını sürdürmesi ile açıklanmaktadır.

Hastane kaynaklı baktereminin aksine toplum kaynaklı S. aureus bakteremisinin kaynağı çoğu kez saptanamaz. (64,65)

2.3.5. Osteomiyelit

S. aureus hematojen yayılımlı osteomiyelitin en sık etkenidir. Olguların çoğu çocuk ve riskli erişkinlerdir ve özellikle S. aureus bakteremisi sonucunda gözlenmektedir.

Çocuklardaki hematojen osteomiyelit daha çok uzun kemiklerde oluşurken, erişkinlerin yarısı veya dörtte üçünde lomber ve torasik vertebrada oluşur. Vertebral osteomiyelit önce intervertebral disk boşluğunda oluşur ve buradan komşuluk yolu ile disk ve komşu vertebraya yayılır. Başlangıçtaki intervertebral enfeksiyon odağından paraspinoz ve epidural apse gelişimine neden olabilir. Hastalarda ateş, sırt ağrısı ve kord basısına ikincil nörolojik semptomlar oluşur. Radyolojide tipik olarak bir veya daha fazla sayıda disk mesafesinde daralma ve vertebral kollaps saptanır.

Magnetik rezonans görüntüleme (MRG) osteomiyelitin yaygınlığının saptanmasında yararlıdır. Uzun kemikler S. aureus‘un hematojen yayılımından etkilenir ancak bu bölgedeki osteomiyelit daha çok dekübit yarası, trofik ülser veya travmatik yara sonrası gelişir. Osteomiyelit vasküler yetmezlik sorunu olan diyabetik ayak yarasında ayak kemiklerinde oluşur. Yabancı cismin mutlaka çıkartılması gerekir. Aksi halde odak olmaya devam edecektir (64,65).

2.3.6. Septik artrit

S. aureus septik artritin en sık nedenidir. Çocukların aksine erişkinlerde kronik inflamatuvar artrit ve osteoartrit nedeniyle dejeneratif eklemlerde oluşur ve aspirasyon, enjeksiyon ya da cerrahi sonrası ve protez olan eklemler risk grubunu oluşturur. Nadiren hematojen yolla veya komşu kemikteki osteomiyelitin yayılması sonrası oluşabilir. Septik artrit durumunda erişkinde monoartrit yapan gut artriti ve gonokokal artrit ile ayırıcı tanısı yapılmalıdır. Septik artritli tüm olgularda tedavi öncesinde artrosentez ve kültür tanısı yapılmalıdır. Antiinflamatuar ilaç kullanımı nedeniyle tanının gizlenmesi söz konusu olabilmektedir. Sternoklavikuler eklemi tutan S. aureus’a ikincil septik artrit, damardan uyuşturucu kullanan bireylerde subklaviyan intraveöz kateteri olanlarda gelişebilir (64,65)

2.3.7. Genitoüriner enfeksiyonlar

S. aureus’a ikincil gelişen genitoüriner enfeksiyonlar hematojen yolla oluşur. Bunun sonucunda mikroapseler, renal karbonkül veya perinefritik apse gelişmektedir.

İdrarda S. aureus, vagina veya perianal bölgede asemptomatik kolonizasyonun kontaminasyonu sonucu veya S. aureus bakteremisi sonucunda enfeksiyonun böbreğe ulaşması sonucunda oluşur. Tekrarlayan kültürlerde S. aureus üremesi ve birlikte piyüri ve hematürinin eşlik etmesi durumunda derin doku enfeksiyonu sonucu oluşan baktereminin neden olduğu intrarenal veya perinefritik apse yönünden hastanın değerlendirilmesi gerekmektedir. İdrarda S. aureus görülmesi alt üriner sistem enfeksiyonuna bağlanmamalıdır (64,65).

2.3.8. Santral sinir sistemi (SSS) enfeksiyonları

S. aureus nedeniyle beyin apsesi veya menenjit oluşabilmekle birlikte bu durumlar diğer enfeksiyonlara göre daha seyrektir. Menenjit olgularının %10, beyin apsesi olgularının %20-30’undan daha az kısmında etken S. aureus’dur. Bu enfeksiyonlar genellikle S. aureus bakteremisi sonucunda veya cerrahi şant gibi yabancı cisim enfeksiyonu sonucunda oluşabilmektedir. Bakteremi sonucunda gelişen SSS enfeksiyonlarında prognoz kötü ve mortalite oranı %30-50’dir. S. aureus’a ikincil gelişen paraspinoz veya epidural apseler genellikle vertebral osteomiyelit sonucunda gelişmektedir (64,65).

2.3.9. Piyomiyozit

Büyük iskelet kaslarında oluşan enfeksiyonların %80’den fazlası S. aureus ile oluşur.

Tropikal ülkelerde oldukça sık olup ‘tropikal piyomiyozit’ olarak isimlendirilir.

Tropikal ülkelerdeki hastalar genel olarak sağlıklı erişkinlerdir. Etkilenen kasta ısı artışı, ağrı ve şişlik olup lokal inflamasyon bulguları azdır. Tanı iğne aspirasyonunda püy alınması ve kültürle gerçekleşir. Eozinofilinin sık saptanması nedeniyle etiyolojide paraziter bir hastalık olduğunu düşündürmektedir. Sıcak ülkelerdeki çocuk veya erişkin hastalarda sıklıkla altta bir immun yetmezlik bulunur. Sıklıkla travma öyküsü mevcuttur. Hastaların yarısından fazlasında birden fazla sayıda ve komşu olmayan kas gruplarını etkiler (64,65).

2.3.10. Toksinoz

Stafilokokal soyulmuş deri sendromu (staphylococcal scalded skin syndrome), sıklıkla yeni doğanlarda, eksfoliyatif toksin A ve B etkisiyle oluşur. Bu sendrom sıklıkla umblikal güdükte, S. aureus kolonizasyonu veya enfeksiyonu sonucunda, epidermisin yüzeyel granulosum hücre tabakasının yaygın deskuamasyonu ile seyreder. Erişkinde bu tablonun karşılığı büllöz impetigo olup, lokalize cilt tutulumu ve daha yaygın deskuamasyon ile seyreder. Bu sendromun toksik epidermal nekrolizis ile ayırımının yapılması gerekmektedir. Toksik şok sendromu genç, mensturasyon dönemindeki bayanlarda tampon kullanımına ikincil TSST-1 yapan S.

aureus ile vajinal kolonizasyon sonucu oluşan tablo olarak tanımlanmıştır. Ancak tampon kullanımına sekonder toksik şok sendromu olguları belirgin şekilde azalmıştır. Günümüzde olguların çoğunda cilt veya diğer bölgelerde TSST-1’den başka enterotoksinlerden birini yapan S. aureus enfeksiyonu nedeniyle oluşabilmektedir. Bu sendromda mortalite genlikle düşüktür ve bakteremi nadir olup gerçek toksinoz nedeniyle oluşmaktadır (64,65).

2.3.11. Diğer enfeksiyonlar

‘Botryomycosis’ kronik, S. aureus’a sekonder cilt, akciğer ve kemikte, aktinomikozisdekine benzer granüller oluşturan enfeksiyon olarak tanımlanmıştır.

‘Enterokolit’ cerrahi hastalarda dışkının Gram boyamasında organizmanın saptandığı, barsakta oluşan nekrotizan enfeksiyon olarak tanımlanmaktadır. Bu enfeksiyonlar günümüzde nadiren görüebilmektedir. MRSA enfeksiyonlarının yakın zamanda görülme sıklığının artması, S. aureus’un neden olduğu ve nadir olduğu düşünülen bazı enfeksiyonların tanımlanmasına neden olmuştur. Bu enfeksiyonlar, nekrotizan pnömoni, nekrotizan fasit, Waterhouse-Fredrickson sendromunu içermektedir (64,65).

Tablo 2.6. S. aureus’ un sık, daha az sık veya nadir etiyolojik patojen olduğu enfeksiyonlar (64)

Sık Etiyolojik Patojen

Daha Az Sık Etiyolojik Patojen

Sık Olmayan veya Nadir Etiyolojik Patojen

Fronkül veya deri apsesi

Selülit Asendan idrar yolu

enfeksiyonu Büllöz İmpetigo Hastane kaynaklı

pnömoni

Menenjit

Cerrahi alan enfeksiyonu

Beyin apsesi Enterokolit

Hastane kaynaklı bakteremi

Ampiyem

Bakteriyel endokardit

Nekrotizan Faciitis

Hematojen osteomiyelit

Toplum kaynaklı pnömoni

Septik artrit Pyomiyozit Renal karbonkül Soyulmuş deri sendromu Toksik şok sendromu Gastroenterit Botryomikoz Paraspinöz veya epidural apse

2.4. S. aureus’da görülen direnç türleri 2.4.1. Penisilin direnci

Hücre duvarı sentezinde görevli transpeptidaz, karboksipeptidaz, endopeptidazlar gibi enzimler hücre membranına sıkıca bağlıdırlar. Bu enzimler ayrıca beta-laktam antibiyotiklere kovalent olarak bağlanırlar ve yine bu antibiyotikler tarafından inaktive edilirler. Bu nedenle bu enzimlere PBP’ler denir (48-51). Değişik bakterilerde dört farklı tip PBP bulunur. Bakterilerde bulunan PBP’lerin sayısı, büyüklüğü, penisilin afiniteleri farklılık gösterir. S. aureus’da PBP 1, 2 ve 3 bulunur.

Bu PBP’lere ek olarak MRSA’larda PBP2a bulunur (49). PBP’lerin beta laktam antibiyotiklerle inaktivasyonu bakterinin ölümüne neden olurken PBP’lerin beta- laktam antibiyotiklerine afinitelerindeki azalma da bakterinin direncine neden olur (51).

Penisiline direnç beta laktamazı kodlayan blaZ geni tarafından yönetilir (Şekil 2.5.) (55) Bu ekstraselüler enzim bakteri beta-laktam antibiyotiğe maruz kaldığında salınır ve beta-laktam halkasını hidrolize ederek antibiyotiği inaktive eder. blaZ geni, blaR1 ve blaI adı verilen bitişik iki regülatör gen kontrolü altındadır (68). Beta-laktam antibiyotik maruziyetinde BlaR1 transmembran proteininden bir parça ayrılır ve BlaI repressör genini inaktive ederek BlaZ geninin çalışmasını ve beta-laktamaz üretmesini sağlar (69).

2.4.2 Metisilin direnci

Metisilin, 1961’de ortaya çıkan ilk yarı sentetik penisilinaz dirençli penisilin türüdür.

Kullanıma girmesinden kısa bir süre sonra metisilin dirençli isolatlar saptanmıştır . Klinisyenler için metisilin dirençli suşlar metisiline hassas suşlara göre daha tehlikeli bulunmuştur (70).

Şekil 2.5. Stafilokoklarda

a) Penisilin direnci: DNA binding protein BlaI, beta laktamaz sentezleyen BlaZ’nin operatör bölgesinde BlaZ ekspresyonunu inhibe eder. Penisilin varlığında BlaR1’den kopan bir protein BlaI inaktivasyonuna neden olur ve beta-laktamaz sentezlenmesi yolu açılır. Sentezlenen beta-laktamaz penisilini hidrolize eder ve inaktive eder.

b) Metisilin Direnci: MecR1 bölgesinden beta-laktam antibiyotik maruziyeti sonrası sentez başlar ve MecI inaktive olurken PBP2a ve beta-laktamaz sentezi gerçekleşir.

İlk olarak İngiltere’de bir hastanede raporlanan MRSA hızlı bir şekilde yaygınlık göstererek tüm dünyada görülmeye başlamıştır. Tüm dünyada ciddi hastane kaynaklı enfeksiyon etkeni olmaya başlamıştır (71-73). Penisilin direnci taşıyan diğer bakteriler gibi MRSA suşları da diğer birçok antimikrobiyal ajana karşı direnç genleri içerir. Çoklu ilaç direnci gösteren bir patojen olması nedeniyle MRSA büyük