Identification of Bacteria Isolated from Blood Cultures and Investigation of Antimicrobial Resistance Rates

Abstract

Monitoring of the causative agents and their antimicrobial resistance in bloodstream infections makes a significant contribution to the quality of patient care. In this study, it was aimed to identify aerobic and anaerobic bacteria isolated from blood cultures and to investigate antimicrobial resistance rates. Bacteria isolated from blood cultures sent from adult patients between 2015-2020 were evaluated retrospectively. In addition to conventional methods, the identification of aerobic bacteria and antibiotic susceptibility tests were performed using automated identification systems, and the identification of anaerobic bacteria was performed using semi-automated and automated systems. Of the blood cultures included in this study (n=2,903), 12.8 % were evaluated as positive growth and 2.3 % as contamination. While 24 % of the positive growths were seen in the aerobic bottle, 5.9 % in the anaerobic bottle, 70.1 % were detected in both bottles. 59.8 % of bacteria were Gram positive and 40.2 % were Gram negative bacteria. Of the detected bacteria, 36.9 % coagulase negative staphylococci (CNS), 27.5 % Enterobacterales spp., 10.8 % nonfermentative bacteria, 10.5 % Staphylococcus aureus, 8.6 % Enterococcus spp. ., 3.2 % obligate anaerobic bacteria, 2.5 % Streptococcus spp. Were identified. Among the obligate anaerobic isolates, the most common (50%) was Bacterioides fragilis group. Methicillin resistance was observed in 73 % of CNS and 28.2 % of S. aureus. Antimicrobial agents, to which isolates are found to be most sensitive and most resistant, respectively, are imipenem, meropenem, colistin (0 %) and ampicillin (77.2 %) for Escherichia coli; amikacin (16.1 %) and cefuroxime (74.2 %) for Klebsiella spp.; amikacin, gentamicin (0 %)and levofloxacin (33.3 %) for Pseudomonas aeruginosa; colistin (0 %) and imipenem, ciprofloxacin (85.0 %) for Acinetobacter baumannii. It will be beneficial for each center to regularly analyze epidemiological data in the development of rational antibiotic use policies.

Keywords

• antimicrobial resistance
• bacteremia
• blood culture
• microorganism

KAN KÜLTÜRLERİNDEN SOYUTLANAN BAKTERİLERİN TANIMLANMASI VE ANTİMİKROBİYAL DİRENÇ ORANLARININ SAPTANMASI

Abstract

Kan akımı enfeksiyonlarında etkenlerin ve antimikrobiyal dirençlerinin takibi hasta bakım kalitesine önemli katkı sağlamaktadır. Bu çalışmada, kan kültürlerinden izole edilen aerop ve anaerop bakterilerin tanımlanması, antimikrobiyal direnç oranlarının araştırılması hedeflenmiştir. Erişkin hastalardan 2015-2020 arasında gönderilen kan kültürlerinden izole edilen bakteriler retrospektif olarak değerlendirilmiştir. Konvansiyonel yöntemler yanında aerobik bakterilerin identifikasyonu ve antibiyotik duyarlılık testleri tam otomatize identifikasyon sistemleri, anaerobik bakterilerin identifikasyonu yarı otomatize ve tam otomatize sistemler kullanılarak yapılmıştır. Çalışmaya alınan kan kültürlerinin (n=2.903) % 12,8’i gerçek pozitif üreme, % 2,3’ü kontaminasyon olarak değerlendirilmiştir. Pozitif üremelerin % 24’ü aerop şişede, % 5,9’u anaerop şişede görülürken, % 70,1’i her iki şişede saptanmıştır. Bakterilerin % 59,8’i Gram pozitif, % 40,2’si Gram negatif bakteriler olarak bulunmuştur. Saptanan bakterilerin % 36,9’u koagülaz negatif stafilokok (KNS), % 27,5’i Enterobacterales spp., % 10,8’i nonfermentatif bakteriler, % 10,5’i Staphylococcus aureus, % 8,6’sı Enterococcus spp., % 3,2’si zorunlu anaerop bakteriler, % 2,5’i ise Streptococcus spp. olarak tanımlanmışlardır. Zorunlu anaerop izolatlar içinde en sık (% 50) Bacterioides fragilis grubu saptanmıştır. KNS’lerin % 73’ünde, S. aureus izolatlarının % 28,2’sinde metisilin direnci gözlenmiştir. İzolatların sırasıyla en duyarlı ve en dirençli bulunduğu antimikrobiyal ajanlar Escherichia coli için imipenem, meropenem, kolistin (% 0) ve ampisilin (% 77,2); Klebsiella spp. için amikasin (% 16,1) ve sefuroksim (% 74,2); Pseudomonas aeruginosa için amikasin, gentamisin (% 0)ve levofloksasin (% 33,3); Acinetobacter baumannii için kolistin (% 0) ve imipenem siprofloksasin (% 85,0) olarak saptanmıştır. Her merkezin epidemiyolojik verilerini düzenli olarak analiz etmesi, akılcı antibiyotik kullanım politikalarının geliştirilmesinde fayda sağlayacaktır.

Keywords

• antimikrobiyal direnç
• bakteriyemi
• kan kültürü
• mikroorganizma

Ethical Statement

Balıkesir Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Araştırmalar Etik Kurulu Başkanlığı’nın 14.04.2021 tarih, 2021/94 karar nolu etik kurul onayı alınmıştır.

Thanks

Balıkesir Üniversitesi Rektörlüğü Bilimsel Araştırma Projeleri Birimine BAP 2015/78 kodlu projemizi destekledikleri için teşekkür ederiz.

References

1. Akyar I, Yaman G. Anaerop kan kültür şişelerinin rutin kullanımının değerlendirilmesi. ACU Sağlık Bil Derg. 2011;2(3):141-5.
2. Arabacı Ç, Kutlu O. Evaluation of microorganisms isolated from blood cultures and their susceptibility profiles to antibiotics in five years period. J Surg Med. 2019;3(10):729-33. https://doi.org/10.28982/josam.626480
3. Başustaoğlu A, Süzük Yıldız S, Mumcuoğlu İ, et al. Evaluation of blood culture practices: use of system (Epicenter) data. Mikrobiyol Bul. 2019;53(1):12-21. https://doi.org/10.5578/mb.67782.
4. Carroll KC, Weinstein MP. Çeviren: Gülşen Hasçelik. Mikroorganizmaların Saptanması ve Tanımlanmasında Manuel ve Otomatik Sistemler. Klinik Mikrobiyoloji, Manuel of Microbiolgy (ed. Murray PR, Baron EJ, Jaroensen JH, Landry ML, Pfaller MA, Çeviri Editörü: Ahmet Başustaoğlu ). 9. baskı. Atlas Kitapçılık; 2008. s. 192-196.
5. De Keukeleire S, Wybo I, Naessens A, et al. Anaerobic bacteraemia: a 10-year retrospective epidemiological survey. Anaerobe. 2016;39:54-9. https://doi.org/10.1016/j.anaerobe.2016.02.009
6. Demir-Çuha M, Hazırolan G. Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi’nde 2017-2019 yılları arasında kan kültürlerinden izole edilen anaerop bakteriler: üç yıllık bir değerlendirme. Klimik Derg. 2020;33(3):286-91. https://doi.org/10.5152/kd.2020.58
7. Dubourg G, Raoult D, Fenollar F. Emerging methodologies for pathogen identification in bloodstream infections: an update. Expert Rev Mol Diagn. 2019;19(2):161-73. https://doi.org/10.1080/14737159.2019.1568241
8. Er H, Aşık G, Yoldaş O, Demir C, Keşli R. Kan kültürlerinde izole edilerek tanımlanan mikroorganizmaların ve antibiyotik direnç oranlarının belirlenmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2015;45(1):48-54. https://doi.org/10.5222/TMCD.2015.048

9. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters Version 10.0, http://www.eucast.org [erişim 10.05.2020].
10. Idelevich EA, Seifert H, Sundqvist M, et al. ESCMID Study Group for Bloodstream Infections, Endocarditis and Sepsis (ESGBIES). Microbiological diagnostics of bloodstream infections in Europe-an ESGBIES survey. Clin Microbiol Infect. 2019;25(11):1399-407. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2019.03.024
11. KLİMUD. Klinik örnekten sonuç raporuna uygulama rehberi, kan dolaşımı örnekleri, s.43, Klinik Mikrobiyoloji Uzmanlık Derneği, Ankara (2017).
12. Kula Atik T, Uzun B. Kan kültürlerinden izole edilen Enterobacteriaceae türlerinin antibiyotik duyarlılıklarının araştırılması. ANKEM Derg. 2020;34(2):33-40. https://doi.org/10.5222/ankem.2020.033
13. Kula-Atik T, Uzun B. Kan kültürlerinden izole edilen Staphylococcus aureus suşlarının metisiline ve diğer antimikrobiyal antimikrobiyal ajanlara direnç durumlarının değerlendirilmesi. Klimik Derg. 2020;33(2):132-6. https://doi.org/10.5152/kd.2020.28
14. Küçük B, Arıcan G, Gülderen D, Uğurlu H, Tülay Yalçınkaya K, Aral M. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Sağlık Uygulama ve Araştırma Hastanesi’nde kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Sakarya Tıp Derg. 2019;9(3):485-91. https://doi.org/10.31832/smj.595034
15. Müderris T, Yurtsever SG, Baran N, ve ark. Kan kültürlerinde izole edilen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal duyarlılık paternlerinin son beş yıldaki değişimi. Turk Hij Den Biyol Derg. 2019;76(3):231-42. https://doi.org/10.5505/TurkHijyen.2019.65902
16. Öksüz L, Aktaş Z. Bir üniversite hastanesinde kan kültürlerinden izole edilen bakterilerin kümülatif antibiyogram sonuçları. Sağlık Bilimlerinde İleri Araştırmalar Dergisi 2020;3(2):35-44. https://doi.org/10.26650/JARHS2020-732729
17. Procop GW, Church DL, Hall GS, ve ark. (editörler). Anaerobik Bakteriler, s: 984-1073. Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology. Başutaoğlu A ve Us D (çeviri editörleri) Hipokrat Yayınevi, Ankara, 2017.
18. Satılmış Ş, Aşgın N. Kan kültüründe sıklıkla izole edilen bakterilerin ve antibiyotik duyarlılık profillerinin yıllara göre dağılımı. ANKEM Derg. 2019;33(3):95-101. https://doi.org/10.5222/ankem.2019.095
19. Sezgin FM, Babaoğlu UT. Blood culture results at a research and training hospital and the importance of training. Niger J Clin Pract. 2019;22(12):1693-7. https://doi.org/10.4103/njcp.njcp_573_18
20. Şafak B, Kılınç O. 2010-2015 yılları arasında kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Klimik Derg. 2016;29(2):60-4. https://doi.org/10.5152/kd.2016.15
21. Şay Coşkun US. Kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. ANKEM Derg. 2018;32(2):45-52. https://doi.org/10.5222/ankem.2018.045
22. Şirin MC, Ağuş N, Yılmaz N, ve ark. Yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Turk Hij Den Biyol Derg. 2017;74(4):269-78. https://doi.org/10.5505/TurkHijyen.2017.94899
23. T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Ulusal Antimikrobiyal Direnç Sürveyans Sistemi 2016 Yıllık Raporu.
24. Vena A, Muñoz P, Alcalá L, et al. Are incidence and epidemiology of anaerobic bacteremia really changing? Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2015;34(8):1621-9. https://doi.org/10.1007/s10096-015-2397-7
25. Yılmaz N, Köse Ş, Ağuş N, Ece G, Akkoçlu G, Kıraklı C. Yoğun bakım ünitesinde yatan hastaların kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar, antibiyotik duyaklılıkları ve nozokomiyal bakteriyemi etkenleri. ANKEM Derg. 2010;24(1):12-9.