İDRAR KÜLTÜRÜNDEN İZOLE EDİLEN HASTANE VE TOPLUM KÖKENLİ KLEBSIELLA PNEUMONIAE SUŞLARININ ANTİMİKROBİYAL DİRENÇ PATERNLERİ

Abstract

İdrar yolu enfeksiyonları toplum ve hastane kökenli olabilmektedir. Klebsiella pneumoniae idrar yolu enfeksiyonuna en sık neden olan bakteriler arasındadır. Antimikrobiyallere karşı artan direnci kaygı vericidir. Çalışmamızda; idrar kültüründen izole edilen hastane ve toplum kökenli K. pneumoniae izolatlarının antimikrobiyal direnç paternlerinin değerlendirilmesi amaçlandı. Mikrobiyoloji laboratuvarına 23.05.2021-23.05.2024 tarihleri arasında gönderilen idrar kültürlerinde ≥ 104 cfu/ml K. pneumoniae üremesi olan örneklerin antibiyotik duyarlılıkları retrospektif olarak değerlendirildi. Bakteri tanımlanması; BD Phoenix 100 Bakteri identifikasyon otomatize sistemi ve matriks destekli lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş zamanlı kütle spektrometresi (MALDI-TOF MS) ile yapıldı. Antibiyotik duyarlılıkları Kirby Bauer disk difüzyon yöntemiyle saptandı ve “The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing” (EUCAST) önerilerine uyularak değerlendirildi. Çalışmaya 1991 K. pneumoniae izolatı dahil edilmiştir. Çalışmamızda en düşük antimikrobiyal direnç amikasin (%12.4), imipenem (%16), meropeneme (%16.8) karşı, en yüksek antimikrobiyal direnç ise piperasilin (%74.2), ampisilin/sulbaktam (%67.8) ve sefazoline (%64.7) karşı görülmüştür. Yaş gruplarına göre antimikrobiyallere karşı direnç oranları karşılaştırıldığında, 46 yaş ve üzerindeki hastalarda direnç oranları daha yüksek (p˂0.05) bulunmuştur. Aztreonam hariç tüm antimikrobiyallere karşı direncin, hastane kökenli örneklerde daha yüksek olduğu saptanmıştır (p˂0.05). Yoğun bakımdan izole edilen izolatlarda piperasilin ve sefepim hariç değerlendirilen tüm antibiyotiklere karşı direncin yüksek olduğu görülmüştür (p˂0.05). İzolatların 667’sinde (%33.5) çoklu ilaç direnci (ÇİD) ve 485’inde (%24.4) yaygın ilaç direnci (YİD) tespit edilmiştir. ÇİD ve YİD izolatların oranlarının yoğun bakım izolatlarında yataklı servis ve poliklinik izolatlarına göre daha yüksek olduğu görülmüştür (p=0.0001). Hastane kökenli izolatlarda toplum kökenli izolatlara göre ÇİD ve YİD oranları istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek saptanmıştır (p=0.0001). Sonuç olarak, 0-45 yaş aralığında sınırlı tedavi seçeneğinin olması ve yaş ilerledikçe (46 yaş ve sonrası) ampirik tedavi seçeneğinin olmaması kaygı vericidir. Endişe verici diğer bir durum da, yoğun bakım izolatlarının ve hastane kaynaklı izolatların ÇİD ve YİD oranlarının daha yüksek olmasıdır.

Keywords

• İdrar yolu enfeksiyonu
• K. pneumoniae
• çoklu ilaç direnci
• yaygın ilaç direnci

ANTIMICROBIAL RESISTANCE PATTERNS OF NOSOCOMIAL AND COMMUNITY-ACQUIRED KLEBSIELLA PNEUMONIAE STRAINS ISOLATED FROM URINE CULTURE

Abstract

Urinary tract infections can be of community and hospital origin. Klebsiella pneumoniae is among the most common bacteria causing urinary tract infections. Its increasing resistance to antimicrobials is a concern. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial resistance patterns of hospital and community-acquired K. pneumoniae strains isolated from urine cultures. The antibiotic susceptibilities of samples with ≥ 104 cfu/ml K. pneumoniae growth in urine cultures sent to the microbiology laboratory between 23.05.2021-23.05.2024 were evaluated retrospectively. Bacterial identification was performed by BD Phoenix 100 bacterial identification automated system and matrix assisted laser desorption ionisation time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS). Antibiotic susceptibilities were determined by Kirby Bauer disc diffusion method and evaluated according to the recommendations of ‘The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing’ (EUCAST). The study included 1991 K. pneumoniae isolates. The lowest antimicrobial resistance was observed against amikacin (12.4%), imipenem (16%), meropenem (16.8%); and the highest antimicrobial resistance was observed against piperacillin (74.2%), ampicillin/sulbactam (67.8%), cefazolin (64.7%). When antimicrobial resistance rates were compared according to age groups, resistance rates were higher in patients aged 46 years and older (p˂0.05). Resistance rates to all antimicrobials except aztreonam were higher in hospital-acquired samples (p˂0.05). Resistance to all antimicrobials except piperacillin and cefepime was high in isolates from intensive care unit (p˂0.05). Multidrug-resistance (MDR) was detected in 667 (33.5%) and extensively drug-resistance (XDR) was detected in 485 (24.4%) of the isolates. MDR and XDR rates were higher in intensive care isolates compared to inpatient ward and outpatient clinic isolates (p=0.0001). The rates of MDR and XDR were statistically significantly higher in hospital-acquired isolates compared to community-acquired isolates (p=0.0001). In conclusion, the limited treatment options in the 0-45 age range and the lack of empirical treatment options with advancing age (46 years and older) are worrying. Another worrying situation is the higher MDR and XDR rates of intensive care isolates and hospital-acquired isolates.

Keywords

• Urinary tract infection
• K. pneumoniae
• multidrug resistance
• common drug resistance

References

1. 1. Caneiras C, Lito L, Melo-Cristino J, Duarte A. Community- and hospital-acquired Klebsiella pneumoniae urinary tract ınfections in Portugal: Virulence and antibiotic resistance. microorganisms. 2019;7(5):138. https://doi.org/ 10.3390/microorganisms7050138
2. 2. Cirit OS. Changes in antimicrobial susceptibility patterns of microorganisms isolated from urine cultures in the last decade. J Biotechnol and Strategic Health Res. 2023;7(3):213-19.
3. 3. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Analysis and Presentation of Cumulative Antimicrobial Susceptibility Test Data; Approved Guideline-Fourth Edition. CLSI document M39-A4. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2014. Available from: URL: http:/ www.standard@ clsi.org (Erişim tarihi:16.08.2024)
4. 4. Değirmenci H, Vural S, Yalçın S. İstanbul’da bir özel hastanede idrar yolu enfeksiyonu bulunan hastalardan izole edilen bakteriler ve antibiyotik duyarlılık profillerinin belirlenmesi. IGUSABDER. 2022;17:426-39. https://doi.org/10.38079/igusabder.1123454
5. 5. Effah CY, Sun T, Liu S, Wu Y. Klebsiella pneumoniae: an increasing threat to public health. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2020;19(1):1. https://doi.org/10.1186/s12941-019-0343-8
6. 6. Hou XH, Song XY, Ma XB, Zhang SY, Zhang JQ. Molecular characterization of multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae isolates. Braz J Microbiol. 2015;46(3):759-68. https://doi.org/10.1590/S1517-838246320140138
7. 7. Kalyoncu BN, Koçoğlu ME, Özekinci T, et al. İstanbul’da bir şehir hastanesinde izole edilen üriner sistem patojenleri ve antibiyotik direnç profillerinin değerlendirilmesi. ANKEM Derg. 2023;37(1):18-27. https://doi.org/10.54962/ankemderg.1283517
8. 8. Kao CY, Zhang YZ, Bregente CJB, et al. A 24-year longitudinal study of Klebsiella pneumoniae isolated from patients with bacteraemia and urinary tract infections reveals the association between capsular serotypes, antibiotic resistance, and virulence gene distribution. Epidemiol Infect. 2023;151:e155. https://doi.org/10.1017/S0950268823001486

9. 9. Kot B, Piechota M, Szweda P, et al. Virulence analysis and antibiotic resistance of Klebsiella pneumoniae isolates from hospitalised patients in Poland. Sci Rep. 2023;13(1):4448. https://doi.org/10.1038/s41598-023-31086-w
10. 10. Li Y, Kumar S, Zhang L, Wu H, Wu H. Characteristics of antibiotic resistance mechanisms and genes of Klebsiella pneumoniae. Open Med (Wars). 2023;18(1):20230707. https://doi.org/10.1515/med-2023-0707
11. 11. Magiorakos AP, Srinivasan A, Carey RB, et al. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin Microbiol Infect. 2012;18(3):268-81. https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2011.03570.x
12. 12. Mancuso G, Midiri A, Gerace E, Marra M, Zummo S, Biondo C. Urinary Tract Infections: The Current Scenario and Future Prospects. Pathogens. 2023;12(4):623. https://doi.org/10.3390/pathogens12040623
13. 13. Maraki S, Mavromanolaki VE, Stafylaki D, Iliaki-Giannakoudaki E, Kasimati A. Antimicrobial resistance trends among Klebsiella pneumoniae associated with urinary tract infections in Crete, Greece, 2017-2022. Acta Microbiol Immunol Hung. 2024;71(2):121-26. https://doi.org/10.1556/030.2024.02297
14. 14. Moustafa NM, Mahmoud FM, Khamsin NWB, et al. Antimicrobial susceptibility of Klebsiella pneumoniae ısolated from ıntensive and non-intensive care units patients: a one-year retrospective study in a tertiary healthcare hospital, Saudi Arabia. J Pure Appl Microbiol. 2023;17(4):2453-66. https://doi.org/10.22207/JPAM.17.4.43
15. 15. Nakamura-Silva R, Cerdeira L, Oliveira-Silva M, et al. Multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae: a retrospective study in Manaus, Brazil. Arch Microbiol. 2022;204(4):202. https://doi.org/10.1007/s00203-022-02813-0
16. 16. Russo A, Fusco P, Morrone HL, Trecarichi EM, Torti C. New advances in management and treatment of multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae. Expert Rev Anti Infect Ther. 2023;21(1):41-55. https://doi.org/10.1080/14787210.2023.2151435
17. 17. Temoçin F, Köse H. Poliklinik hastalarının idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatlarının genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretim oranları ve antibiyotik duyarlılıklarının değerlendirilmesi. ANKEM Derg. 2018;32(3):79-86 https://doi.org/10.5222/ankem.2018.1811
18. 18. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 14.0, 2024. https://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Breakpoint_tables/v_14.0_Breakpoint_Tables.pdf (Erişim tarihi 18.08.2024)
19. 19. Türkiye Cumhuriyeti Sağlık Bakanlığı Türkiye İlaç ve Tıbbi Cihaz Kurumu, 2024 - 2028 Yılı Stratejik Planı. https://titck.gov.tr/storage/Archive/2024/dynamicModulesAttachment/20242028YlStratejikPlan_20626b96-61a2-475d-a3b4-c7cf3abb1a4d.pdf (Erişim tarihi 16.08.2024)
20. 20. Uçar E, Parlak M, Bayram Y, Güdücüoğlu H, İrden Ş. Van ili serbest eczane çalışanlarının antibiyotik kullanımı ile ilgili bilgi, tutum ve davranışlarının değerlendirilmesi. J Med App Sci. 2022;1(1):16-20.
21. 21. Ulusal Sağlık Hizmeti İlişkili Enfeksiyonlar Sürveyans Rehberi 2017 Ankara [İnternet]. www. ulusal-saglik-hizmeti-iliskili-enf-sürveyans-rehberi pdf.pdf (Erişim tarihi: 18.08.2024)
22. 22. Zhang H, Zhang G, Yang Y, et al. Antimicrobial resistance comparison of Klebsiella pneumoniae pathogens isolated from intra-abdominal and urinary tract infections in different organs, hospital departments and regions of China between 2014 and 2017. J Microbiol Immunol Infect. 2021;54(4):639-48. https://doi.org/10.1016/j.jmii.2020.03