PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2018 | 12 | 2 |

Tytuł artykułu

Characterization of Staphylococcus epidermidis isolates cultured from patients with infected hip prostheses

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Charakterystyka izolatów Staphylococcus epidermidis wyhodowanych od pacjentów z zakażeniami endoprotez stawu biodrowego

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Background. Coagulase negative staphylococci are at the forefront of etiologic agents of periprosthetic joint infections (PJIs). The purpose of the study was to characterise causative isolates (n=19) of Staphylococcus epidermidis (SE) – with emphasis on their phenotypic and genotypic heterogeneity. Material and methods. The isolates were cultured from multiple samples obtained perioperatively during revision surgery from 14 patients with clinically and/or microbiologically proven PJI. Phenotypic heterogeneity included variations of colony morphologies, drug resistance patterns and/or the capability of the biofilm formation and was verified by the DNA fingerprinting assay. Results. Phenotypic discrepancies were observed between isolates cultured from 5 patients (35.7%). The genotyping assay identified 3 pairs of isolates as unrelated; single pairs were genetically related and indistinguishable. The biofilm production was detected in 17 isolates, among which 5 (29.4%) were proficient biofilm formers harbouring the icaADBC genes. Additionally, one ica-positive isolate produced a moderate, protease-sensitive biofilm. The remaining isolates were moderate biofilm producers among which four developed protease-sensitive biofilms. Conclusions. The majority of PJIs are monoclonal; nevertheless, phenotypic diversity of SE is a frequent phenomenon which can complicate the diagnostic proceeding. Adherence ability is an important pathogenic trait of SE although the chemical composition of the resultant biofilm, its intensity and regulation of development can vary.
PL
Wprowadzenie. Gronkowce koagulazo-ujemne są wiodącymi czynnikami etiologicznymi zakażeń okołoprotezowych. Celem pracy była charakterystyka izolatów (n=19) Staphylococcus epidermidis (SE) ze szczególnym uwzględnieniem ich fenotypowej i genotypowej heterogenności. Materiał i metody. Izolaty gronkowców zostały wyhodowane z materiałów klinicznych pobranych śródoperacyjnie od 14 pacjentów, u których zakażenie endoprotezy stawu biodrowego zostało potwierdzone klinicznie i/lub mikrobiologicznie. Fenotypową heterogenność definiowano w oparciu o odmienne cechy morfologii kolonii bakteryjnych, profile lekowrażliwości izolatów i/lub ich zdolność tworzenia biofilmu w warunkach in vitro i weryfikowano ją na postawie genotypowania. Wyniki. Fenotypowe rozbieżności zaobserwowano pomiędzy izolatami SE wyhodowanymi od 5 (35.7%) pacjentów. W oparciu o wyniki genotypowania za genetycznie niespokrewnione uznano 3 pary izolatów, pojedyncze pary zaś za spokrewnione i nieodróżnialne/klonalne. Wytwarzanie biofilmu zostało potwierdzone dla 17 badanych izolatów, wśród których 5 (29.4%) wytwarzało intensywny biofilm i posiadało geny icaADBC. Ponadto, jeden izolat SE ica+ wytwarzał umiarkowany, wrażliwy na działanie proteazy biofilm. Pozostałe izolaty wytwarzały biofilm umiarkowany. Cztery z nich charakteryzowały się tworzeniem biofilmu wrażliwego na działanie proteazy. Wnioski. Większość PJIs ma charakter monoklonalny, niemniej jednak zmienność fenotypowa SE pozostaje częstym zjawiskiem, co może utrudniać diagnostykę zakażeń wywoływanych przez te drobnoustroje. Zdolność adherencji jest ważną cechą warunkującą patogenność SE, aczkolwiek skład chemiczny powstającego w jej wyniku biofilmu oraz jego intensywność i regulacja mechanizmów wpływających na jego tworzenie mogą różnić się pomiędzy izolatami.

Wydawca

-

Rocznik

Tom

12

Numer

2

Opis fizyczny

p.132-138,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Medical University in Lublin, Chodzki 1, 20-093 Lublin, Poland
  • Medical University in Lublin, Lublin, Poland
  • Medical University in Lublin, Lublin, Poland
autor
  • Research Centre for Innovation, Pope John Paul II State School of Higher Education in Biala Podlaska, Biala Podlaska, Poland
  • Medical University in Lublin, Lublin, Poland
  • Orthopaedics Ward of the Public Clinical Hospital of Prof. Adam Gruca in Otwock, Otwock, Poland
autor
  • Medical University in Lublin, Lublin, Poland

Bibliografia

  • 1. Al Mohajer M, Darouiche RO. The expanding horizon of prosthetic joint infections. J Appl Biomater Funct Mater. 2014; 12: 1-12. https://doi.org/10.5301/jabfm.5000202
  • 2. Hellmark B, Söderquist B, Unemo M, Nilsdotter-Augustinsson Å. Comparison of Staphylococcus epidermidis isolated from prosthetic joint infections and commensal isolates in regard to antibiotic susceptibility, agr type, biofilm production, and epidemiology. Int J Med Microbiol 2013b; 303: 32-39. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2012.11.001
  • 3. Galdbart J-O, Morvan A, Desplaces N, El Solh N. Phenotypic and genomic variation among Staphylococcus epidermidis strains infecting joint prostheses. J Clin Microbiol 1999; 37: 1306-1312.
  • 4. Bogut A, Niedźwiadek J, Kozioł-Montewka M, Strzelec-Nowak D, Blacha J, Mazurkiewicz T, et al. Sonication as a diagnostic approach used to investigate the infectious etiology of prosthetic hip joint loosening. Pol J Microbiol. 2014a; 63: 299-306.
  • 5. Bogut A, Niedźwiadek J, Strzelec-Nowak D, Blacha J, Mazurkiewicz T, Marczyński W, et al. Infectious prosthetic hip joint loosening: bacterial species involved in its aetiology and their antibiotic resistance profiles against antibiotics recommended for the therapy of implant-associated infections. New Microbiol. 2014c; 37: 209-18.
  • 6. Bogut A, Niedźwiadek J, Kozioł-Montewka M, Strzelec-Nowak D, Blacha J, Mazurkiewicz T, et al. Characterization of Staphylococcus epidermidis and Staphyloccocus warneri small-colony variants associated with prostheticjoint infections. J Med Microbiol. 2014b; 63: 176-85. https://doi.org/10.1099/jmm.0.066068-0
  • 7. Maduka-Ezeh AN , Greenwood-Quaintance KE, Karau MJ, Berbari EF, Osmon DR, Hanssen AD, et al. Antimicrobial susceptibility and biofilm formation of Staphylococcus epidermidis small colony variants associated with prosthetic joint infection. Diagn Microbiol Infect Dis. 2012; 74: 224-9. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2012.06.029
  • 8. Koskela A, Nilsdotter-Augustinsson Å, Persson L, Söderquist B. Prevalence of the ica operon and insertion sequence IS256 among Staphylococcus epidermidis prosthetic joint isolates. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2009; 28: 655-660. https://doi.org/10.1007/s10096-008-0664-6
  • 9. Lass R, Giurea A, Kubista B, Hirschl AM, Graninger W, Presterl E, et al. Bacterial adherence to different components of total hip prosthesis in patients with prosthetic joint infection. Int Orthop 2014; 38: 1597-1602. https://doi.org/10.1007/s00264-014-2358-2
  • 10. Parvizi J, Zmistowski B, Berbari EF, Bauer TW , Springer BD, Della Valle CJ, et al. New definition for periprosthetic joint infection. J Arthroplasty 2011; 26(8): 1136-1138. https://doi.org/10.1016/j.arth.2011.09.026
  • 11. Otto M. Staphylococcus epidermidis – the “accidental” pathogen. Nat Rev Microbiol 2009; 7: 555-567. https://doi.org/10.1038/nrmicro2182
  • 12. Hellmark B, Berglund C, Nilsdotter-Augustinsson Å, Unemo M, Söderquist B. Staphylococcal cassette chromosome mec (SCC mec) and arginine catabolic mobile element (AC ME) in Staphylococcus epidermidis isolated from prosthetic joint infections. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2013a; 32: 691-697. https://doi.org/10.1007/s10096-012-1796-2
  • 13. Ziebuhr W, Krimmer V, Rachid S, Lössner I, Götz F, Hacker J. A novel mechanism of phase variation of virulence in Staphylococcus epidermidis: evidence for control of the polysaccharide interellular adhesin synthesis by alternating insertion and excision of the insertion sequence element IS256. Mol Microbiol 1999; 32: 345-356. https://doi.org/10.1046/j.1365-2958.1999.01353.x
  • 14. Galdbart J-O, Allignet J, Tung H-S, Rydèn C, El Solh N. Screening for Staphylococcus epidermidis markers discriminating between skin-flora strains and those responsible for infections of joint prostheses. J Infect Dis 2000; 182: 351-355. https://doi.org/10.1086/315660
  • 15. Frank KL, Hanssen AD, Patel R. icaA is not a useful marker for prosthetic joint infection. J Clin Microbiol 2004; 42: 4846-4849. https://doi.org/10.1128/jcm.42.10.4846-4849.2004
  • 16. Nilsdotter-Augustinsson Å, Koskela A, Öhman L, Söderquist B. Characterization of coagulase-negative staphylococci isolated from patients with infected hip prostheses: use of phenotypic and genotypic analyses, including tests for the presence of the ica operon. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2007; 26: 255-265. https://doi.org/10.1007/s10096-007-0281-9
  • 17. Rohde H, Knobloch JKM, Horstkotte MA, Mack D. Correlation of biofilm expression types of Staphylococcus epidermidis with polysaccharide intercellular adhesin synthesis: evidence for involvement of icaADBC genotype-independent factors. Med Microbiol Immunol 2001; 190: 105–12.
  • 18. Rohde H, Burandt EC, Siemssen N, Frommelt L, Burdelski C, Wurster S, et al. Polysaccharide intercellular adhesin or protein factors in biofilm accumulation of Staphylococcus epidermidis and Staphylococcus aureus isolated from prosthetic hip and knee joint infections. Biomaterials 2007; 28: 1711-1720. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2006.11.046
  • 19. Chokr A, Watier D, Eleaume H, Pangon B, Ghnassia J-C, Mack D, et al. Correlation between biofilm formation and production of polysaccharide intercellular adhesion in clinical isolates of coagulase-negative staphylococci. Int J Med Microbiol 2006; 296: 381-388. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2006.02.018
  • 20. Becker K, Bierbaum G, von Eiff Ch, Engleman S, Götz F, Hacker M, et al. Understanding the physiology and adaptation of staphylococci: a post-genomic approach. Int J Med Microbiol 2007; 297: 483-50. https://doi.org/10.1016/j.ijmm.2007.04.004
  • 21. Kozitskaya S, Cho S-H, Dietrich K, Marre R, Naber K, Ziebuhr W. The bacterial insertion sequence element IS256 occurs preferentially in nosocomial Staphylococcus epidermidis isolates: association with biofilm formation and resistance to aminoglycosides. Infect Immun 2004; 72: 1210-1215.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-7a295751-7fb7-4a18-ad61-e1edef6e2741
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.