Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus Infection and its Biofilm in Diabetic Foot Ulcers

Hanan E. Mohamed; Ayman H. Al-Gadaa

doi:10.12816/0004869

Article Details

Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus Infection and its Biofilm in Diabetic Foot Ulcers

Authors:

Hanan E. Mohamed | Ayman H. Al-Gadaa

Publisher:

The Egyptian Society of Medical Microbiology

Main Topics:

Medicine

Journal:

The Egyptian Journal of Medical Microbiology 2012 Vol.21 Issue 1, pp.73-82

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

49021

Frequency:

Quarterly

pISSN:

11102179

DOI:

10.12816/0004869

Descriptors:

Abstract:

 Background: Methicillin resistant staphylococcus aureus (MRSA) has emerged as a serious and commonly occurring problem in diabetic patients with foot ulcers. Its ability to form biofilms helps the bacterium to survive hostile environment within the host, and is considered responsible for chronic or persistent infections. Objectives: To predict the prevalence of MRSA as well as its biofilm forming capacity among patients with infected diabetic foot ulcers and clarify potential risk factors related to this infection. Subjects and methods: Eighty two patients with infected diabetic foot ulcers was involved in this study. Samples obtained from ulcers were directly plated on MacConkey , blood and mannitol salt agar ,incubated aerobically, and anaerobic culture on GN and NS media was done, all colonies appeared were examined macroscopically and different pathogens identified by gram stain and the available biochemical reactions .Coagulase, catalase tests and APIStaph system for staphylococcus aureus (S.aureus)identification were done. All S.aureus isolates were examined by polymerase chain reaction (PCR) for MRSA mecA genedetection, then MRSA strains examined for biofilm formation via PCR detection of icaA and D gene and quantitative tissue culture plate method (TCP). Results: A total of 103 isolates were detected from 82 infected diabetic ulcer specimens, averaging1.3 species per patient. The most frequent isolated organism was 43(41.7%) staphylococcus aureus .Among the 43 staphylococcus aureus, 21 (48.8%) were (MRSA) and among them 11 (52.4%) were biofilm producers .Screening of the extent of biofilm formation of the isolated MRSA by tissue culture assay (TCP) revealed that 7/11(63.6%) were strong adherent,2(18.2%) were moderate adherent and 2(18.2%) were non/weak adherent . Regarding the demographic and clinical characteristics of patients with MRSA and non MRSA infected diabetic foot ulcers, the risk for MRSA isolation was significantly increase with older age, longer duration of diabetes mellitus, larger size of the ulcer as well as presence of osteomyelitis (p≤0.05) . Conclusion: MRSA and its biofilm were isolated frequently from infected foot ulcers of diabetic patients . Because of the different lines of treatment between MRSA and biofilm , rapid diagnosis and treatment of MRSA is important and screening for MRSA biofilm production in infected diabetic foot ulcers is mandatory

 مقدمة: برزت المكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين كمشكلة خطيرة تحدث عادة في المرضى المصابين بتقرحات القدم السكري .فإن قدرتها على تكوين الأغشية الحيوية تساعد البكتيريا على البقاء على قيد الحياة داخل بيئة العائل المضيف، وتعتبر مسؤوله عن الإلتهابات المزمنة أو المستمرة.
الهدف من البحث: توقع والتنبؤ بمدى إنتشار المكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين ، وكذلك قدرتها على تشكيل الغشاء الحيوي بين المرضى الذين يعانون من تقرحات القدم السكري وتوضيح عوامل الخطر المحتملة المتعلقة بهذا المرض.
الأشخاص والوسائل : شملت هذه الدراسة إثنان و ثمانون من المرضى المصابين بتقرحات القدم السكري مع العدوى. وقد تم عمل الآتي للعينات المأخوذه من القرح:
1. مزارع هوائيه مباشرة على ماكونكي آجار وآجارالدم ومانيتول آجار الملح.
2. تم زراعتها لاهوائيا على وسائط جي إن وإن إس.
3. تم إختبارالمستعمرات التي ظهرت على المزارع ظاهريا والتعرف على الميكروبات المختلفة عن طريق صبغة الجرام والإختبارات البيوكيميائية المتاحة.
4. تم عمل إختبار التخثر و الكاتلاز ونظام إيه بي آي لتحديد هوية المكورات العنقودية الذهبية .
5. تم فحص جميع عزلات المكورات العنقودية الذهبية بواسطة تفاعل البلمرة المتسلسل لإكتشاف جين (مك إيه) لتحديد المكورات المقاومه للمثيسلين .
6. دراسة قدرة هذه السلالات على إنتاج الغشاء الحيوي عن طريق تفاعل البلمرة المتسلسل لإكتشاف جيني (إيكا إيه و دي) وبطريقة لوحات زراعة الأنسجة الكميه.
النتائج: من أصل 82 إصابة بقرحة قدم سكري تم عزل 103 ميكروب بواقع 1.3 لكل مريض . كانت المكورات العنقودية الذهبية 43 (41.7٪) هي الأكثر عزلا. كان من بين المكورات العنقودية الذهبية الثلاث وأربعون، 21 (48.8٪) من المكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين من بينهم 11 (52.4٪) يحملون الجين (إيكا إيه و دي) المؤشرلإمكانية إنتاج الغشاء الحيوي. بفحص مدى قدرتهم على إنتاج الغشاء الحيوي بواسطة لوحات زراعة الأنسجة الكميه وجد أن7/11 (63.6٪) كانت قوية الإلتصاق و 2 /11(18.2٪) كانت متوسطة و 2 /11(18.2٪) كانت غيرملتصقة / ضعيف. فيما يتعلق بعوامل الخطر للمرضى والمتعلقه بهذه العدوى، فقد زاد عزل هذه البكتريا في كبار السن ومع زيادة مدة الإصابه بالسكري ومع زيادة حجم القرحة فضلا عن وجود إلتهاب العظم حيث كانت الدلاله الإحصائية أقل من0.05.
الخلاصة: إرتفاع نسبة الإصابه بالمكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين وغشاؤها الحيوي في تقرحات القدم السكري . نظرا لإختلاف طرق العلاج بين كلا من المكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين وبين غشاؤها الحيوي فإن التشخيص والعلاج السريع لهذه البكتريا مهم ،و فحص إنتاج المكورات العنقودية الذهبية المقاومه للمثيسلين للغشاء الحيوي في إصابات تقرحات القدم السكري ضروري.

Article Details

Methicillin Resistant Staphylococcus Aureus Infection and its Biofilm in Diabetic Foot Ulcers

Authors:

Hanan E. Mohamed | Ayman H. Al-Gadaa

Publisher:

The Egyptian Society of Medical Microbiology

Main Topics:

Medicine

Journal:

The Egyptian Journal of Medical Microbiology 2012 Vol.21 Issue 1, pp.73-82

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

49021

Frequency:

Quarterly

pISSN:

11102179

DOI:

10.12816/0004869

Descriptors:

STAPHYLOCOCCUS

FOOT DISEASES

ULCERS

DIABETES

MEDICAL EXAMINATION

THERAPY

PATIENTS

Issues

Article Details

Authors: Hanan E. Mohamed | Ayman H. Al-Gadaa

Publisher: The Egyptian Society of Medical Microbiology

Main Topics: Medicine

Journal: The Egyptian Journal of Medical Microbiology 2012 Vol.21 Issue 1, pp.73-82

Document Type: Article

Publication Date: 1/2012

Document Language: English

Document ID (Org No.): 49021

Frequency: Quarterly

pISSN: 11102179

DOI: 10.12816/0004869

Descriptors:

Issues

Authors:

Hanan E. Mohamed | Ayman H. Al-Gadaa

Publisher:

The Egyptian Society of Medical Microbiology

Main Topics:

Medicine

Journal:

The Egyptian Journal of Medical Microbiology 2012 Vol.21 Issue 1, pp.73-82

Document Type:

Article

Publication Date:

1/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

49021

Frequency:

Quarterly

pISSN:

11102179

DOI:

10.12816/0004869