Evaluation of Urinary System Pathogens and Their Antibiotic Resistance Profiles Isolated in a City Hospital in Istanbul

Abstract

Urinary tract infections are the most common infections in all age groups in the world and in our country. Empirical treatment is preferred in order to reduce the risk of complications, since the culture results take more than 24 hours. As the use of empirical treatment causes inappropriate and frequent use of antimicrobial drugs, it is necessary to know the antimicrobial resistance of the region. In this study, it was aimed to evaluate the urinary tract infection agents isolated in our Microbiology Laboratory, and to determine the antibiotic susceptibility of these agents retrospectively. Samples sent to our hospital laboratory between January 01st 2017 and December 31st 2021 with suspicion of urinary tract infection were analyzed retrospectively in this study. Samples had been processed in the laboratory according to routine microbiological standards, identification and antibiotic susceptibility had been made in automated systems. During the study, growth was reported in 35460 (22.9%) of the 154725 urine samples sent to the laboratory and 21671 (14.0%) were evaluated as significant. Escherichia coli grew in 57.6% of the bacterial growth (n=23324) samples. K. pneumoniae was the second most common pathogen with the rate of 14.6%, and E. faecalis was the third most common which was seen in 9.4% of samples. E. coli, which is the most frequently isolated microorganisms from urine cultures, has the highest rate in outpatient (61.8%), K. pneumoniae in intensive care patients (21.2%), and E. faecalis in service patients (14.2%). P. aeruginosa and A. baumannii were most frequently isolated from intensive care unit patients (12.8% and 7% respectively), while E. faecalis (16.6%) has been most frequently isolated from service patients as expected. Highest resistance was detected against ampicillin (outpatient 63.0%, service 74.3% and intensive care unit 76.0%) in E. coli, and against cefazolin (outpatient 61.9%, service 84.0% and intensive care unit 90.0%) and cefepime (outpatient 45.1%, service 71.8% and intensive care unit 80.4%) in K. pneumoniae. P. aeruginosa was most resistant to levofloxacin (34.3%, 28.4%) in outpatient and service patients, and to piperacillin/tazobactam (%39.0) in intensive care unit patients. Ceftazidime (41.1%, 78.0%) was found to be the most resistant antibiotic of A. baumannii strains in outpatient and service patients. High resistance rates against imipenem (100% for A. baumannii), piperacillin/tazobactam (39.0%, 100%) and ceftazidime (19.0%, 100%) were detected in P.aeruginosa and A. baumannii isolates isolated from intensive care unit patients, respectively. Determining the resistance profiles of outpatients and inpatiens differently reveals the importance of knowing the resistance rates on a departmental basis as well as knowing the resistance rates on a hospital basis. Our study revealed that E. coli and K. pneumoniae are still most commonly pathogenic agents isolated from urinary tract infections, and these agents are still resistant to commonly used antibiotics.

Keywords

• antibiotic resistance
• empiric therapy
• urine
• urinary tract infections

İSTANBUL’DA BİR ŞEHİR HASTANESİNDE İZOLE EDİLEN ÜRİNER SİSTEM PATOJENLERİ VE ANTİBİYOTİK DİRENÇ PROFİLLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ*

Abstract

İdrar yolu enfeksiyonları, dünyada ve ülkemizde tüm yaş gruplarında karşımıza en sık çıkan enfeksiyonlardır. Kültür sonuçlarının çıkması 24 saati geçmesi nedeniyle, komplikasyon riskini azaltmak amacı ile ampirik tedavi tercih edilmektedir. Ampirik tedavi kullanımı antimikrobiyal ilaçların uygunsuz ve sık kullanımına neden olması, bölgenin antimikrobiyal direncinin bilinmesini gerekli kılmaktadır. Bu çalışmada İstanbul Medeniyet Üniversitesi Göztepe Eğitim ve Araştırma Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı’nda izole edilen üriner sistem enfeksiyonu etkenlerinin incelenmesi ve bu etkenlerin antibiyotik duyarlılıklarının retrospektif olarak belirlenmesi amaçlanmıştır. Hastanemiz laboratuvarına 01 Ocak 2017 – 31 Aralık 2021 tarihleri arasında idrar yolu enfeksiyonu şüphesiyle gönderilen örnekler çalışmaya dahil edilmiştir. Örnekler rutin mikrobiyolojik standartlara göre laboratuvarda işlenmiş, mikroorganizmaların tanımlama ve antibiyotik duyarlılıkları otomatize sistemlerde yapılmıştır. Çalışma süresince laboratuvara gönderilen 154725 idrar örneğinden 35460’ında (%22.9) üreme olmuş, 21671’i (%14.0) anlamlı olarak değerlendirilmiştir. Bakteri üreyen (n=23324) numunelerin %57.6’sında Escherichia coli üremiştir. İkinci sıklıkla %14.6 ile Klebsiella pneumoniae ve üçüncü sıklıkta %9.4 ile Enterococcus faecalis gözlenmiştir. İdrar kültürlerinden en sık izole edilen mikroorganizmalar olan E. coli en yüksek oranda poliklinik hastalarında (%61.8), K. pneumoniae yoğun bakım hastalarında (%21.2) ve E. faecalis ise servis hastalarında (%14.2) gözlenmiştir. İki önemli nonfermenter patojen olan Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii ise beklendiği gibi yoğun bakım ünitesi hastalarında (%12.8 ve %7.0) daha sık gözlenmiştir. E. coli’nin en dirençli olduğu antibiyotik ampisilin (poliklinik için %63.0, servis için %74.3 ve yoğun bakım ünitesi için %76.0), K. pneumaniae’nın en dirençli olduğu antibiyotikler sefazolin(poliklinik için %61.9, servis için 84.0 ve yoğun bakım ünitesi için 90.0) ve sefepim(poliklinik için %45.1, servis için %71.8 ve yoğun bakım ünitesi için %80.4) olarak tespit edilmiştir. P. aeruginosa’nın en dirençli olduğu antibiyotikler sırasıyla poliklinik ve servis hastalarında levofloksasin (%34.3,%28.4), yoğun bakım ünitesi hastalarında piperasilin/tazobaktamdır (%39.0). A. baumannii suşlarının poliklinik ve servis hastalarında en dirençli olduğu antibiyotik seftazidim (%41.1, %78.0) olarak bulunmuştur. Yoğun bakım ünitesi hastalarından izole edilen P.aeruginosa ve A. baumannii izolatlarında sırasıyla imipenem (A. baumannii için %100), piperasilin/tazobaktam (%39.0, %100) ve seftazidime (%19.0, %100) karşı yüksek direnç oranları saptanmıştır. Ayaktan ve yatan hastaların direnç profillerinin farklı olduğunun saptanması, hastane bazında direnç oranlarının bilinmesi kadar bölüm bazında da direnç oranlarının bilinmesinin önemini ortaya koymaktadır. Çalışmamız E. coli ve K. pneumoniae'nın idrar yolu enfeksiyonlarından izole edilen en yaygın patojenler olarak yerlerini koruduğunu ve yaygın olarak kullanılan antibiyotiklere direnç oranlarının yüksek olduğunu ortaya koymuştur.

Keywords

• ampirik tedavi
• antibiyotik direnci
• idrar
• üriner sistem enfeksiyonları

References

1. Avcıküçük H, Altın N. Evaluation of the distribution and antibiotic resistance profile of strains isolated from urine specimens. Klimik Derg. 2022;35(2):95-102. https://doi.org/10.36519/kd.2022.3974
2. Avcıoğlu F, Behçet M. Üriner sistem enfeksiyonu etkeni Escherichia coli izolatlarının çeşitli antibiyotiklere direnç oranlarının değerlendirilmesi. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2020;50(3):172-7. https://doi.org/10.5222/TMCD.2020.172
3. Bonkat G, Bartoletti R, Bruyère F, Cai T, Geerlings SE, Köves B, ve ark. EAU Guidelines on Urological Infections 2022. [http://uroweb.org/guidelines/compilations-of-all-guidelines] (erişim tarihi: 07.11.2022).
4. Bono MJ, Leslie SW, Reygaert WC. Urinary Tract Infection. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2022 Jan-. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470195/].(erişim tarihi: 07.11.2022)
5. Clinical and Laboratory Standards Institute. CLSI Document M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 27th Ed. CLSI, Wayne, PA (2017).
6. Clinical and Laboratory Standards Institute. CLSI Document M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 28th Ed. CLSI, Wayne, PA (2018).
7. Clinical and Laboratory Standards Institute. CLSI Document M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 29th Ed. CLSI, Wayne, PA (2019).
8. Clinical and Laboratory Standards Institute. CLSI Document M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 30th Ed. CLSI, Wayne, PA (2020).

9. Clinical and Laboratory Standards Institute. CLSI Document M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 31th Ed. CLSI, Wayne, PA (2021).
10. Çakmaklıoğulları KE, Kuru C. Pseudomonas aeruginosa suşlarının antibiyotik duyarlılıkları: Farklı örnek türlerinde değerlendirme. ANKEM Derg. 2019;33(2):37-42. https://doi.org/10.5222/ankem.2019.197
11. Çilburunoğlu M, Kirişci Ö, Yerlikaya H, Uğurlu H, Aral M, Muratdağı G. Bir üniversite hastanesine gönderilen idrar kültürlerinde üreyen izolatların dağılımı ve antimikrobiyal duyarlılık profilinin incelenmesi. Sakarya Tıp Derg. 2020;10(4):677-83. https://doi.org/10.31832/smj.802643
12. Denk A, Tartar AS. İdrar kültürlerinden izole edilen toplum kökenli Escherichia coli suşlarında antibiyotik direnci. FÜ Sağ Bil Tıp Derg. 2015;29(2):51-5.
13. Duran H, Çeken N, Atik TK İdrar kültüründen izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antibiyotik direnç oranları: Dört yıllık analiz. ANKEM Derg. 2020;34(2):41-7. https://doi.org/10.5222/ankem.2020.041
14. Flores-Mireles AL, Walker JN, Caparon M, Hultgren SJ. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat Rev Microbiol. 2015;13(5):269-84. https://doi.org/10.1038/nrmicro3432
15. Hazırolan GÇ, Demir M. İdrar kültürlerinden izole edilen nonfermentatif bakterilerin dağılım özelliklerinin ve antibiyotik direncinin analizi. ANKEM Derg. 2020;34(2):48-56. https://doi.org/10.5222/ankem.2020.048
16. Karamanlıoğlu D, Yıldız PA, Kaya M, Sarı N. İdrar kültürlerinden izole edilen enterik bakterilerde genişlemiş spektrumlu β-laktamaz oluşturma sıklığı ve antibiyotik duyarlılıkları. Klimik Derg. 2019;32(3):233-9. https://doi.org/10.5152/kd.2019.68
17. Keskin BH, Çalışkan E, Kaya S, Köse E, Şahin İ. Üriner sistem enfeksiyonlarında etken bakteriler ve antibiyotik direnç oranları. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2021;51(3):254-6. https://doi.org/10.5222/TMCD.2021.82787
18. KLİMUD Rehberleri: Üriner Sistem Örneklerinin Laboratuvar Tanısı Rehberi. KLİMUD-ÜRİ.REH.09/20.Ver02. 2. Baskı, KLİMUD Kaynak No: 7, Ankara (2020). ISBN: 978-605-84108-2-4. https://www.klimud.org/public/uploads/content/files/%C3%9Criner%20Sistem%20%C3%96rneklerinin%20Laboratuvar%20Tan%C4%B1s%C4%B1%20(Ver2.1-2020).pdf] (erişim tarihi: 09.03.2023)
19. Kömürlüoğlu A, Aykaç K, Özsürekçi Y, Başaranoğlu ST, Bıçakçıgil A, Liste Ü ve ark. Gram negatif idrar yolu enfeksiyonu etkenlerinin antibiyotik direnç dağılımı: Tek merkez deneyimi. Türkiye Çocuk Hast Derg. 2018;12(1):10-7. https://doi.org/10.12956/tjpd.2017.279
20. Shepherd AK, Pottinger PS. Management of urinary tract infections in the era of increasing antimicrobial resistance. Med Clin North Am. 2013;97(4):737-57. https://doi.org/10.1016/j.mcna.2013.03.006
21. Sierra-Diaz E., Hernandez-Rios C., Bravo-Cuellar A. Antibiotic resistance: Microbiological profile of urinary tract infections in Mexico. Cirugia y cirujanos. 2019;87(2):176-82.
22. Terek EG, Başoğlu TM. Bir üniversite hastanesine gönderilen idrar kültürlerinde üreyen izolatların dağılımı ve antimikrobiyal duyarlılık profilinin incelenmesi. Ege Tıp Derg. 2013;52(3):136-40.
23. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint Tables for Interpretation of MICs and Zone Diameters, Version 7.0 July 2017–Version 11.0 December 2021. https://www.eucast.org (Erişim tarihi 07.11.2022)
24. Tosun Aİ, Demirci M, Yılmaz M, Şen H, Sirekbasan L, Şaylan EG, Şengil AZ. İdrar yolu infeksiyonlarından izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antimikrobiyal direnç oranları. ANKEM Derg. 2016;30(1):1-6. https://doi.org/10.5222/ankem.2020.041
25. Waller TA, Pantin SL, Yenior AL, Pujalte GAG. Urinary tract infection antibiotic resistance in the United States. Prim Care. 2018;45(3):455-66. https://doi.org/10.1016/j.pop.2018.05.005