Presence of exoY, exoS, exoU and exoT genes, antibiotic resistance and biofilm production among Pseudomonas aeruginosa isolates in Northwest Iran

GMS Hyg Infect Control. 2016 Feb 22:11:Doc04. doi: 10.3205/dgkh000264. eCollection 2016.

Abstract

Background: Pseudomonas aeruginosa, as Gram-negative rod bacilli, has an important role in human infection. In the present study we aimed to investigate the presence of exo genes and biofilm production among Pseudomonas aeruginosa isolates in Northwest Iran.

Material and methods: 160 isolates of P. aeruginosa were collected and identified by biochemical tests and were characterized for antibiotic resistance. Biofilm production was evaluated by microtiter plate assay and the presence of exo genes was evaluated by allele-specific PCR (polymerase chain reaction). Chi-square test was used for statistical analysis.

Results: The most effective antibiotics against isolates were colistin and polymyxin B. 87% of the isolates were biofilm producers of which 69% were strongly biofilm producers. 55% of the isolates carried exoY, 52% of the isolates carried exoU, and 26.3% and 5% carried exoS and exoT, respectively.

Conclusion: Our findings showed different distribution of exo genes in clinical isolates of P. aeruginosa in Northwest Iran. ExoS and exoU were more prevalent in non-biofilm producers and exoY was more prevalent in biofilm producer isolates. These results might indicate the importance of exoY in biofilm production of Pseudomonas aeruginosa.

Hintergrund:Pseudomonas aeruginosa, ein Gram-negatives Stäbchenbakterium, besitzt eine wichtige Rolle als Krankheitserreger. Daher untersuchten wir Pseudomonas aeruginosa-Isolate im Nordwestiran auf das Vorkommen von exo-Genen und Biofilmbildnern. Material und Methode: 160 P. aeruginosa-Isolate wurden biochemisch identifiziert und die Antibiotikaresistenz charakterisiert. Die Fähigkeit zur Biofilmbildung wurde im Mikrotiterplatten-Assay, das Vorkommen von exo-Genen mit Allel-spezifischer PCR (Polymerase-Kettenreaktion) analysiert. Zur statistischen Analyse wurde der Chi-Quadrat-Test eingesetzt.Ergebnisse: Als effektivste Antibiotika erwiesen sich Colistin und Polymyxin B. 87% der Isolate waren Biofilmbildner, davon 69% mit massiver Biofilmbildung. In 55% der Isolate wurden exoY, in 52% exoU, in 26,3% exoS und in 5% exoT nachgewiesen. Schlussfolgerung: Die Analyse ergab eine unterschiedliche Verteilung der exo-Gene bei klinischen Isolaten von P. aeruginosa im Nordwestiran. ExoS und exoU kamen häufiger bei nicht biofilmbildenen Isolaten, exoY häufiger bei Biofilmbildnern vor. Die Ergebnisse können ein Hinweis auf die Bedeutung von exoY bei Biofilm bildenden Pseudomonas aeruginosa-Isolaten sein.

Keywords: Pseudomonas aeruginosa; biofilm; exo genes; infection; type III secretion system.