An Investigation of Vancomycin Resistant Enterococcus Grown in Rectal Screening Samples and Clinical Samples: Seven-Years Surveillance, A Retrospective Cross-Sectional Study

Abstract

Vancomycin-resistant enterococci (VRE) are multidrug-resistant microorganisms that cause nosocomial infections, prolong hospital stay and cause mortality. Current recommendations are active surveillance, screening and contact isolation to prevent the spread of VRE positivity among patients. It has been observed that the failure of the systematic screening caused the spread of VRE and increased costs. It was aimed to determine vancomycin resistance rates in Enterococcus spp., which was grown from rectal swab samples and clinical samples sent for screening of hospitalized patients between January 2013 and May 2019, to investigate the distribution of resistant isolates to departments. A rectal swab sample for VRE screening was obtained from each patient admitted to intensive care units in our hospital, and subcultured onto VRE chromogenic medium (Gül Laboratories, Turkey). The susceptibility of the isolates to vancomycin (30 μg) was detected by Kirby-Bauer disk diffusion method in accordance with the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) criteria. The VITEK2 Compact automated system was used to determine the vancomycin susceptibility of enterococci isolated from clinical samples. VRE growth was detected in 316 (6 %) of the 5249 rectal swab samples sent to the laboratory, and vancomycin resistance was detected in 51 (3.9 %) of 1306 Enterococcus spp. from clinical specimens. Of the 51 isolates with vancomycin resistance, 80 % were isolated from urine, 14 % from blood, 4 % from wound, and 2% from joint fluid. While the VRE rate in rectal swab samples was 5.5 % in 2013, it increased to 11.6 % in 2019. Vancomycin resistance was 1.6 % in 2013 and peaked at 7.7 % in 2017 in Enterococcus spp. Twenty nine percent of the 51 clinical VRE isolates were grown from patients with VRE positive rectal swabs. The highest rate of VRE growth in rectal swab samples and culture samples was observed in the Anesthesia Intensive Care Unit. No relationship was found between VRE positivity decrease and increase rates of rectal swab and clinical samples over the years. In order to prevent the spread of VRE in the hospital environment, it is necessary to take surveillance cultures regularly in centers, to provide necessary training to hospital staff, to control the use of antimicrobials, and to ensure good cooperation between the microbiology laboratory and services.

Keywords

• disk diffusion
• enterococci
• Vancomycin resistance
• VITEK 2

Rektal Tarama Örnekleri ile Klinik Örneklerde Üreyen Vankomisine Dirençli Enterokokların İrdelenmesi: Yedi Yıllık Sürveyans, Retrospektif Kesitsel Bir Çalışma

Abstract

Vankomisine dirençli enterokoklar (VRE), nozokomiyal enfeksiyonlara neden olarak, hastanede kalma süresini uzatan ve mortaliteye neden olan çok ilaca dirençli mikroorganizmalardır. Mevcut öneriler, hastalarda VRE pozitifliğinin yayılmasını önlemek için, aktif gözetim, tarama ve temas izolasyonu şeklindedir. Sistematik taramanın başarısız olması, VRE’nin yayılmasına ve maliyetlerin artmasına sebep olduğu görülmüştür. Ocak 2013 - Mayıs 2019 tarihleri arasında yatan hastaların tarama için gönderilen rektal sürüntü örnekleri ve klinik örneklerinden üreyen Enterococcus spp.’de vankomisin direnç oranlarının belirlenmesi, dirençli izolatların servislere dağılımının araştırılması amaçlanmıştır. Hastanemiz yoğun bakım servislerinde yatan her yeni hastadan rutin olarak alınan VRE tarama amaçlı rektal sürüntü örneği kromojenik VRE besiyerine (Gül Biyoloji Laboratuvarı, Türkiye) ekilmiştir. İzolatların vankomisin (30 μg) duyarlılıkları Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemiyle Klinik ve Laboratuvar Standartları Enstitüsü (CLSI) kriterlerine uygun olarak araştırılmıştır. Klinik örneklerden izole edilen enterokokların vankomisin duyarlılıklarının belirlenmesi için VITEK2 Compact otomatize sistemi kullanılmıştır. Laboratuvara gönderilen 5249 rektal sürüntü örneğinden 316’sında (% 6) VRE üremesi belirlenmiş, klinik örneklerden üreyen 1306 Enterococcus spp.’den 51’inde (% 3,9) vankomisin direnci saptanmıştır. Vankomisin direnci saptanan 51 izolattan % 80’i idrar kültüründen, % 14’ü kan kültüründen, % 4’ü yara kültüründen, % 2’si eklem sıvısı kültüründen izole edilmiştir. Rektal sürüntü örneklerinde VRE oranı 2013’te % 5,5 iken, 2019 yılında % 11,6 ya yükselmiştir. Klinik örneklerde üreyen Enterococcus spp.’de vankomisin direnci 2013’te % 1,6 iken 2017’de % 7,7 ile en yüksek orana çıkmıştır. Klinik örneklerden üreyen 51 VRE izolatının % 29’unun aynı zamanda rektal sürüntü örneklerinde VRE üreyen hastalardan izole edildiği gözlenmiştir. Rektal sürüntü örnekleri ve kültür örneklerinde en fazla VRE üremesi Anestezi Yoğun Bakım Ünitesi’nde görülmüştür. Rektal sürüntü örnekleri ile kültür örnekleri arasında VRE oranı açısından, yıllar içinde artış ve azalış oranları arasında bir ilişki tespit edilememiştir. Hastane ortamında VRE yayılımının engellenmesi için merkezlerde sürveyans kültürlerinin düzenli olarak alınması, hastane çalışanlarına gerekli eğitimin verilmesi, antimikrobial kullanımının kontrol altına alınması ve mikrobiyoloji laboratuvarı ile servisler arasında iyi bir işbirliğinin sağlanması gereklidir.

Keywords

• disk difüzyon
• enterokok
• Vankomisin direnci
• VITEK 2

References

1. Avcıoğlu F, Altınöz Aytar A, Öztürk E, Şahin İ, Çalışkan E. Düzce Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesinde vankomisine dirençli enterokok kolonizasyonunun değerlendirilmesi. Düzce Tıp Fakültesi Derg. 2016;18(1):8-11.
2. Bulut A, Şengül H, Kaşıkcı ÖM. Vankomisine dirençli enterokok sürveyans çalışması: bir devlet hastanesi örneği. JAREN. 2018;4(1):21-7.
3. CDC. Antibiotic resistance threats in the United States, 2013. Atlanta, GA: US Department of Health and Human Services, CDC; 2013. Available at http://www.cdc.gov/drugresistance/threat-report-2013.
4. Chiang HY, Perencevich, EN, Nair R, et al. Incidence and outcomes associated with infections caused by vancomycin-resistant enterococci in the United States: systematic literature review and meta-analysis. Infect Control Hosp Epidemiol. 2017;38(2):203-15. https://doi.org/10.1017/ice.2016.254
5. Clinical and Laboratory Standards Institute: Perfomance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, Twentieth Informational Supplement, M100-S20, CLSI, Wayne, PA, (2010).
6. Cookson BD, Macrae MB, Barrett SP, et al. Guidelines for the control of glycopeptide resistant enterococci in hospitals. J Hosp Infect. 2006;62(1):6-21. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2005.02.016
7. Er H, Aşık G, Yoldaş Ö, 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
8. Ergani Ozcan A, Naas T, Baysan BO, et al. Nosocomial outbreak of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in a paediatric unit at a Turkish university hospital. J Antimicrob Chemother. 2008;61(5):1033-9. https://doi.org/10.1093/jac/dkn066

9. Escaut L, Bouam S, Frank-Soltysiak M, et al. Eradication of an outbreak of vancomycin-resistant Enterococcus (VRE): the cost of a failure in the systematic screening. Antimicrob Res Infect Control. 2013;2:18. https://doi.org/10.1186/2047-2994-2-18
10. Fisher K, Phillips C. The ecology, epidemiology and virulence of enterococcus. Microbiology. 2009;155(6): 1749-57. https://doi.org/10.1099/mic.0.026385-0
11. Frakking FNJ, Bril WS, Sinnige JC, et al. Recommendations for the successful control of a large outbreak of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in a nonendemic hospital setting. J Hosp Infect. 2018;100(4): e216-e225. https://doi.org/10.1016/j.jhin.2018.02.016
12. Friden TR, Munsiff SS, Williams G, et al. Emergence of vancomycin-resistant enterococci in New York City. The Lancet. 1993;342(8863):76-9. https://doi.org/10.1016/0140-6736(93)91285-T
13. Kampmeier S, Knaack D, Kossow A, et al. Weekly screening supports terminating nosocomial transmissions of vancomycin-resistant enterococci on an oncologic ward a retrospective analysis. Antimicrob Resist Infect Control. 2017;6:48. https://doi.org/10.1186/s13756-017-0206-z
14. Lai CKC, Wong SYN, Lee SSY, et al. A hospital-wide screening programme to control an outbreak of vancomycin-resistant enterococci in a large tertiary hospital in Hong Kong. Hong Kong Med J. 2017;23(2):140-9. https://doi.org/10.12809/hkjr1715387
15. Lior L, Litt M, Hockin J, et al. Vancomycin-resistant enterococci on a renal ward in an Ontario hospital. Can Commun Dis Rep.1996;22(15):125-8.
16. Menteş Ö, Balcı İ. Kısa Bildiri: Yoğun bakım ve onkoloji hematoloji hHastalarında gastrointestinal sistemde kolonize olan enterokok türleri ve vankomisine direnç profilleri. Mikrobiyol Bül. 2007;41(4):585-9.
17. Nazik S, İnal Ş, Şahin AR, Yurttutan S, Ateş S. Retrospective evaluation of vancomycin-resistant Enterococci outbreak in neonatal intensive care unit. Mediterr J Infect Microb Antimicrob. 2018;7:29-35. https://doi.org/10.4274/mjima.2018.29
18. Noble WC, Virani Z, Cree RGA. Co-transfer of vancomycin and other resistance genes from Enterococcus faecalis NCTC 12201 to Staphylococcus aureus. FEMS Microbiol Lett. 1992;93(2):195-8. https://doi.org/10.1111/j.1574-6968.1992.tb05089.x
19. Ödemiş İ, Köse Ş, Ersan G, Çelik D, Akbulut İ. Hastanede yatan hastaların klinik örneklerinden izole edilen enterokok suşlarının antibiyotik duyarlılıklarının değerlendirilmesi. Türk Hijyen Den Biyol Derg. 2018;75(4):345-52.
20. Popiel KY, Miller MA. Evaluation of vancomycinresistant enterococci (VRE)-associated morbidity following relaxation of VRE screening and isolation precautions in a tertiary care hospital. Infect Control Hosp Epidemiol. 2014;35(7):818-25. https://doi.org/10.1086/676860
21. Savcı Ü, Şahin M, Eser B. Klinik örneklerden izole edilen Enterococcus faecalis ve Enterococcus faecium suşlarında antibiyotik dirençlerinin değerlendirilmesi. J Health Sci Med. 2018;1(1):4-8. https://doi.org/10.32322/jhsm.405716
22. Sood S, Malhotra M, Das BK, Kapil A. Enterococcal infections & antimicrobial resistance. Indian J Med Res. 2008;128(2):111-21.
23. The European Antimicrobial Resistance Surveillance System. EARS-Net Results; 2015; Available from: http:// www.ecdc.europa.eu/en/healthtopics/antimicrobialresistance/database/Pages/database.aspx. Accessed May 25,2019.
24. Ulusal Sağlık Hizmeti İlişkili Enfeksiyonlar Sürveyans Ağı Etken Dağılımı ve Antibiyotik Direnç Raporu. https://hsgm.saglik.gov.tr/tr/duyurular/997-2017. html. Erişim tarihi 26.05.2019
25. Yiş R. Vankomisine dirençli enterokok taramasında kültür sonuçlarının BD Gene Ohm Van R Test sonuçları ile karşılaştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2018;48(1):45-51.
26. Young S, Nayak B, Sun S, Badgley BD, Rohr JR, Harwood VJ. Vancomycin-resistant enterococci and bacterial community structure following a sewage spill into an aquatic environment. Appl Environ Microbiol. 2016;82(18):5653-60. https://doi.org/10.1128/AEM.01927-16
27. Zhanel GG, Adam HJ, Baxter MR, et al. Antimicrobial susceptibility of 22746 pathogens from Canadian hospitals: results of the CANWARD 2007-11 study. J Antimicrob Chemother. 2013;68(Suppl 1):i7-22. https://doi.org/10.1093/jac/dkt022