[국내논문]Staphylococcus epidermidis의 균막형성능과 관련 유전자의 임상적 유용성 Clinical usefulness of biofilm formation and associated genes with staphylococcus epidermidis blood isolates원문보기
목적: 최근 중심정맥관의 사용이 증가함에 따라 Staphylococcus epidermidis에 의한 중심정맥관 감염이 증가하고 있다. 저자들은 혈액에서 동정된 S. epidermidis를 대상으로 중심정맥관에서 분리되는 병원균과 집락균 및 피부 오염균 간에 균막형성능과 이에 관련된 유전자 보유율의 차이와 임상적 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 전남대학교병원에 입원한 환자의 혈액배양에서 동정된 S. epidermidis 40주를 병원균(19주), 집락균(11주) 및 오염균(10주)로 분류하였다. 균막형성능은 각 균주를 96-well 마이크로 플레이트에 균막을 형성시킨 후 crystal violet으로 염색하여 균막 음성 표준균주의 OD값과 비교함으로써 rU 값을 구하였다. 균막형성 관련 유전자로 알려진 icaABCD, atlE, aap 유전자의 유무는 중합효소연쇄반응을 이용하여 검출하였다. 균막형성 관련 유전자의 진단적 유용성을 알아보기 위해 각각의 민감도, 특이도, 양성예측도를 구하였다. 결과 : 병원균과 집락균을 포함한 중심정맥 도관 관련 균주(50%)는 오염균(20%)에 비해 균막형성능력이 증가되어 있었다(p=0.012). 혈액과 tip배양에서 S. epidermidis 외에 다른 균주가 분리된 7명의 환자에서 배양된 S. epidermidis의 rU값은 1.18±0.5이었고, Candida parapsilosis가 배양된 1명을 제외하면 rU값이 0.75~1.05로 낮았으나 중심정맥 도관과 관련하여 분리되었다. 중심정맥 도관 관련 균주에서 icaABCD 오페론의 유무에 따른 균막형성 능력의 차이를 비교했을 때 icaABCD 오페론을 가지고 있는 균주는 icaABCD 음성인 균주에 비해 균막형성능이 높았다(1.72±0.84 vs. 0.94±0.22, p=0.003). 중심정맥관 관련 균주와 오염균을 구분하는데 icaABCD의 양성 예측도는 83%로 비교적 높았으나 민감도와 특이도는 각각 50%와 70%를 보였다. 결론 : 병원균과 집락균 간에 균막형성능과 균막형성 관련 유전자의 보유율에는 차이가 없었지만 오염균과는 차이가 있었다. 또한 중심정맥관 관련 균주와 오염균을 감별하는데 icaABCD 유전자의 확인이 도움이 될 것으로 판단되나 병원균과 집락균을 감별하는데는 유용성이 낮았다. 향후 병원균과 집락균을 감별하기 위해 임상양상과 대조를 통한 전향적인 균주 수집으로 균막형성에 관여하는 다른 유전자 및 단백질의 발현 등에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.
목적: 최근 중심정맥관의 사용이 증가함에 따라 Staphylococcus epidermidis에 의한 중심정맥관 감염이 증가하고 있다. 저자들은 혈액에서 동정된 S. epidermidis를 대상으로 중심정맥관에서 분리되는 병원균과 집락균 및 피부 오염균 간에 균막형성능과 이에 관련된 유전자 보유율의 차이와 임상적 유용성에 대해 알아보고자 하였다. 방법: 전남대학교병원에 입원한 환자의 혈액배양에서 동정된 S. epidermidis 40주를 병원균(19주), 집락균(11주) 및 오염균(10주)로 분류하였다. 균막형성능은 각 균주를 96-well 마이크로 플레이트에 균막을 형성시킨 후 crystal violet으로 염색하여 균막 음성 표준균주의 OD값과 비교함으로써 rU 값을 구하였다. 균막형성 관련 유전자로 알려진 icaABCD, atlE, aap 유전자의 유무는 중합효소연쇄반응을 이용하여 검출하였다. 균막형성 관련 유전자의 진단적 유용성을 알아보기 위해 각각의 민감도, 특이도, 양성예측도를 구하였다. 결과 : 병원균과 집락균을 포함한 중심정맥 도관 관련 균주(50%)는 오염균(20%)에 비해 균막형성능력이 증가되어 있었다(p=0.012). 혈액과 tip배양에서 S. epidermidis 외에 다른 균주가 분리된 7명의 환자에서 배양된 S. epidermidis의 rU값은 1.18±0.5이었고, Candida parapsilosis가 배양된 1명을 제외하면 rU값이 0.75~1.05로 낮았으나 중심정맥 도관과 관련하여 분리되었다. 중심정맥 도관 관련 균주에서 icaABCD 오페론의 유무에 따른 균막형성 능력의 차이를 비교했을 때 icaABCD 오페론을 가지고 있는 균주는 icaABCD 음성인 균주에 비해 균막형성능이 높았다(1.72±0.84 vs. 0.94±0.22, p=0.003). 중심정맥관 관련 균주와 오염균을 구분하는데 icaABCD의 양성 예측도는 83%로 비교적 높았으나 민감도와 특이도는 각각 50%와 70%를 보였다. 결론 : 병원균과 집락균 간에 균막형성능과 균막형성 관련 유전자의 보유율에는 차이가 없었지만 오염균과는 차이가 있었다. 또한 중심정맥관 관련 균주와 오염균을 감별하는데 icaABCD 유전자의 확인이 도움이 될 것으로 판단되나 병원균과 집락균을 감별하는데는 유용성이 낮았다. 향후 병원균과 집락균을 감별하기 위해 임상양상과 대조를 통한 전향적인 균주 수집으로 균막형성에 관여하는 다른 유전자 및 단백질의 발현 등에 대한 연구가 필요하리라 생각된다.
Background/Aims: To evaluate the clinical usefulness of biofilm production and related genes for discriminating between pathogens, colonizers, and contaminants with Staphylococcus epidermidis blood isolates. Methods: Forty S. epidermidis blood isolates, including 19 pathogens, 11 colonizers, and 10 ...
Background/Aims: To evaluate the clinical usefulness of biofilm production and related genes for discriminating between pathogens, colonizers, and contaminants with Staphylococcus epidermidis blood isolates. Methods: Forty S. epidermidis blood isolates, including 19 pathogens, 11 colonizers, and 10 contaminants, were tested. Biofilm production was determined in 96-well polystyrene microtiter plates using crystal violet staining. Relative units (rU), given by the optical density (OD) of the clinical isolates divided by the OD of a standard biofilm-negative strain, were used for quantification. Polymerase chain reactions for the icaABCD, atlE, and aap genes were performed to evaluate biofilm-related genes. The diagnostic accuracy of biofilm-related genes was assessed using the sensitivity, specificity, and positive predictive value. Results: Biofilm production of the catheter-related isolates, including pathogens and colonizers, was significantly greater than that of contaminants (50% vs. 20%, p=0.012). For catheter-related isolates, rU was significantly greater for ica-positive isolates than for ica-negative isolates (1.72±0.84 vs.0.94±0.22; p=0.003). The prevalence of atlE and aap did not differ between the three groups. Seven S. epidermidis were isolated together with other microorganisms from intravascular catheters, and their biofilm production was relatively low. The positive predictive value of icaABCD was 83% for discriminating between catheter-related isolates and contaminants. Conclusions: Pathogens and colonizers had similar biofilm production capacities and prevalences of related genes, whereas catheter-related isolates and contaminants differed. The biofilm production ability and presence of these genes cannot be used for clinical decision-making regarding true pathogens. The ica operon might be useful for differentiating between contaminants and catheter-related isolates in catheter-related infection (CRI). Further studies of other related genes and protein expression are needed to assess the clinical usefulness of biofilm production for clinical isolates.
Background/Aims: To evaluate the clinical usefulness of biofilm production and related genes for discriminating between pathogens, colonizers, and contaminants with Staphylococcus epidermidis blood isolates. Methods: Forty S. epidermidis blood isolates, including 19 pathogens, 11 colonizers, and 10 contaminants, were tested. Biofilm production was determined in 96-well polystyrene microtiter plates using crystal violet staining. Relative units (rU), given by the optical density (OD) of the clinical isolates divided by the OD of a standard biofilm-negative strain, were used for quantification. Polymerase chain reactions for the icaABCD, atlE, and aap genes were performed to evaluate biofilm-related genes. The diagnostic accuracy of biofilm-related genes was assessed using the sensitivity, specificity, and positive predictive value. Results: Biofilm production of the catheter-related isolates, including pathogens and colonizers, was significantly greater than that of contaminants (50% vs. 20%, p=0.012). For catheter-related isolates, rU was significantly greater for ica-positive isolates than for ica-negative isolates (1.72±0.84 vs.0.94±0.22; p=0.003). The prevalence of atlE and aap did not differ between the three groups. Seven S. epidermidis were isolated together with other microorganisms from intravascular catheters, and their biofilm production was relatively low. The positive predictive value of icaABCD was 83% for discriminating between catheter-related isolates and contaminants. Conclusions: Pathogens and colonizers had similar biofilm production capacities and prevalences of related genes, whereas catheter-related isolates and contaminants differed. The biofilm production ability and presence of these genes cannot be used for clinical decision-making regarding true pathogens. The ica operon might be useful for differentiating between contaminants and catheter-related isolates in catheter-related infection (CRI). Further studies of other related genes and protein expression are needed to assess the clinical usefulness of biofilm production for clinical isolates.
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