돼지에서 분리된 용혈성 Escherichia coli의 Aminoglycoside계 항생제에 대한 내성 현황과 기전 = Prevalence and Mechanism of Aminoglycoside Resistance among Hemolytic Escherichia coli Isolated from Pig

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Aminoglycosides which exhibit in vitro activity against a variety of gram-negative bacilli, act by impairing bacterial protein synthesis through binding to prokaryotic ribosomes. Resistance mechanisms for aminoglycosides mainly cause modification of the aminoglycosides by enzymes. Moreover, gene transfer by integron gene cassette would be a serious problem for the increase and transfer of resistance. In the current study, the prevalence and mechanism of resistance against arninoglycosides were studied with gentamicinresistant hemolytic E.coli which were isolated from pig. Minimal inhibitory concentrations were determined by the agar dilution method according to the guidelines of the National Committee for Clinical Laboratory Standards. Aminoglycoside modifying enzymes and integrons were detected with PCR, and DNA sequences were analyzed. Among 38 hemolytic E.coli isolated from pig suffering diarrhea, 17 isolates (44.7%) were resistant to gentamicin. Among these isolates, acetyltransferases were detected in 13 isolates, phosphotransferaseⅠ in 8 isolates, phosphotransferase Ⅱ in 5 isolates. Sixteen isolates (94. 1%) contained integron while 14 isolates among these were revealed as classⅠ integron. When two of these were randomly chosen and sequenced, both were turned out to be aadAl gene cassette which confers streptomycin-and spectinornycin-resistance. Results in this study showed that the aminoglycoside resistance was mainly due to modification of aminoglycoside and horizontal transfer of resistant gene by integrons.

국문 초록 (Abstract)

그람 음성 간균의 치료에 주로 사용되는 단백질 합성 저해 항생제인 aminoglycoside 에 대한 세균의 내성 기전은 변형 효소의 생산에 의한 항생제의 변형으로 일어난다. 특히 인테그론에 포함되어 있는 내성 유전자 cassette 에 의해 발생하며 이것이 항생제 내성 유전자의 horizontal transfer의 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 동불로부터 분리된 용혈성 E.coli 중 gentamicin 에 대해 내성을 나타내는 균주의 aminoglycoside계 항생제에 대한 내성 경향을 확인하였다. 항생제 최소억제농도는 NCCLS 기준에 따라 항생제 한천 희석법으로 측정하였다. PCR을 이용하여 aminoglycoside 변형 효소와 인테그론을 검출하였고, 염기 서열을 분석하여 인테그론에 포함된 유전자 cassette를 분석하였다. 돼지의 분변으로부터 분리된 용혈성 E.coli 38 주 중 17주 (44.7%) 가 gentamicin에 대해 내성을 나타내었다. 이중 13주가 acetyltransferase (AAC)를 생산하였고, 8주가 phosphotransferaseⅠ (APHⅠ) 을 생산하였으며, 5주가 phosphotransferase Ⅱ (APH Ⅱ) 를 생산 하였다. 또한 gentamicin 에 대해 내성을 나타낸 17주 중 16 주 (94.1%) 가 인테그론을 가지고 있었다. ClassⅠ을 가진 14주 중 2주의 염기서열 분석을 실시한 결과 streptomycin과 spec tinomycin 에 내성을 나타내는 aadAl gene cassette를 가진 것으로 확인되었다. 돼지에서 분리된 E.coli의 aminoglycoside계 항생제 내성은 주로 acetyltransferse에 의한 것이 주를 이루고 있으며 phosphotransferase 에 의한 내성도 동시에 발생하고 있다. 그리고 전체 17주 중 94.1% 인 16주가 인테그론을 가지고 있어 내성 유전자의 손쉬운 이동이 예측되고 있다. 이에 국내에서 aminoglycoside 계 항생제에 대한 내성 E.coli 증가와 확산에 대한 지속적인 감시와 대책 마련이 요구된다.