Prevalence of ESBL and PMQR Genes in Serratia marcescens Isolated from Clinical Samples at a University Hospital

Creative Commons License

Sarp S. A., Özkaya E., REIS A., Rakıcı E., Ozgumus O. B., Buruk K., ...More

Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, vol.31, no.1, pp.1-11, 2026 (ESCI, TRDizin)

Abstract

Introduction: Serratia marcescens is a gram-negative bacterium that causes severe infections and contributes to increased morbidity and mortality due to rising antimicrobial resistance. This study evaluated the prevalence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) and plasmid-mediated quinolone resistance (PMQR) genes. Materials and Methods: A total of 640 S. marcescens strains isolated from various clinical samples over five years were included in this study. The strains were identified by mass spectrometry, and their antimicrobial susceptibility was determined using an automated system (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lake, USA) and the Kirby-Bauer disk diffusion method, with evaluation based on The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing 2022 criteria. Seventy strains that exhibited intermediate (I) or resistant (R) profiles to third-generation cephalosporins or quinolones were further screened by in-house polymerase chain reaction for beta-lactamase genes (blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA), and PMQR genes (qnrA, qnrB, qnrS, aac(6’)-Ib-cr, and qepA), as well as for integron content. The blaCTX-M gene and the variable region of class 1 integrons were analyzed by Sanger sequencing. Results: The detected resistance genes included 5.7% (n= 4) blaTEM, 2.9% (n= 2) blaSHV, 1.4% (n= 1) blaCTX-M-15, 4.3% (n= 3) qnrS, 2.9% (n= 2) aac(6’)-Ib-cr, and 4.3% (n= 3) intI1. The bla OXA, qnrA, qnrB, qepA, and intI2 genes were not detected. Two strains harboring class 1 integrons contained gene cassettes including aadA2, dfrA12, and ANT(2”)-Ia. Conclusion: This study provides valuable epidemiological data on ESBL production and quinolone resistance genes among S. marcescens strains in our region, indicating an overall low level of resistance to carbapenems and aminoglycosides, but a noticeable increase in resistance to third-generation cephalosporins and quinolones over the years. Further studies and surveillance are needed to better guide the use of antibiotics in S. marcescens infections.
Giriş: Serratia marcescens ciddi infeksiyonlara yol açan ve artan antimikrobiyal direnç profili nedeniyle mortalite ve morbidite artışı - na neden olan bir gram-negatif bakteridir. Bu çalışmada, S. marcescens’te genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (ESBL) ve plazmid aracılı kinolon direnci (PMQR) genlerinin prevalansı değerlendirildi. Materyal ve Metod: Bu çalışmaya beş yıl boyunca çeşitli klinik örneklerden izole edilen toplam 640 S. marcescens suşu dahil edildi. Suşlar MALDI-TOF ile tanımlandı ve suşların antimikrobiyal duyarlılıkları otomatize sistem (Becton, Dickinson and Company, Franklin Lake, ABD) ve Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemi kullanılarak belirlendi ve The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing 2022’ye göre değerlendirildi. Üçüncü kuşak sefalosporinlere veya kinolonlara karşı orta duyarlı (I) veya dirençli (R) yetmiş suş beta-laktamaz genleri (blaTEM, bla SHV, blaCTX-M, bla OXA), PMQR genleri (qnrA, qnrB, qnrS, aac(6’)-Ib-cr, qepA) and integron içeriği in-house polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle tarandı. blaCTX-M ve sınıf 1 integron içeriğinin Sanger sekans analizi yapıldı. Bulgular: Tespit edilen antimikrobiyal direnç genleri %5.7 (n= 4) blaTEM, %2.9 (n= 2) blaSHV, %1.4 (n= 1) blaCTX-M-15, %4.3 (n= 3) qnrS, %2.9 (n= 2) aac(6’)-Ib-cr ve %4.3 (n= 3) intI1 idi. blaOXA, qnrA, qnrB, qepA ve intI2 genleri tespit edilmedi. Sınıf 1 integronları bulunan iki suş, aadA2, dfrA12 ve ANT(2”)-Ia gen kasetleri içeriyordu. Sonuç: Bu çalışma, bölgemizdeki S. marcescens suşları arasında ESBL üretimi ve kinolon direnç genleri hakkında önemli epidemiyolojik veriler sunarak, karbapenemlere ve aminoglikozitlere karşı genel olarak düşük bir direnç seviyesi olduğunu ancak yıllar içinde üçüncü kuşak sefalosporinlere ve kinolonlara karşı dirençte belirgin bir artış olduğunu göstermektedir. S. marcescens infeksiyonlarında anti - biyotik kullanımının daha iyi yönetilebilmesi için daha fazla sürveyans çalışmalarına ihtiyaç vardır.