Distribution of Antibiotic Susceptibility Profiles of Bacteria Frequently Isolated in Blood Cultures by Years

Abstract

Bloodstream infections are associated with high mortality and morbidity. This study aimed to determine the empirical treatment options by analyzing the microorganisms and antibiotic susceptibility in blood cultures. Between January 2015 and December 2018, 666 blood culture results of inpatients were analyzed retrospectively. Blood culture samples were incubated in the BACTEC FX 40 (Becton Dickinson, USA) automated blood culture system. Bacterial identification and antibiotic susceptibilities were determined by the Phoenix ™ 100 automated system (Becton Dickinson, USA). The majority of strains were obtained from intensive care units (70 %). The most common pathogens were Escherichia coli (21 %) Enterococcus faecalis (17 %) and Staphylococcus aureus (16 %). Methicillin resistance was 38 %, 15 %, 29 % and 45 % in S.aureus isolates between 2015-2018, respectively, whereas vancomycin resistance was not detected. Vancomycin resistance was found in 12 % of Enterococcus faecium. While vancomycin resistance was not observed in E.faecalis between 2015-2017, it was detected in three isolates in 2018. The rate of extendedspectrum beta-lactamase (ESBL) for E.coli was 32 %, 77 %, 57 % and 46 % between 2015 and 2018, while it was 53 %, 81 %, 84 %, 77 % in K.pneumoniae, respectively. While carbapenem resistance was very low (0-11 %) in E.coli strains, this rate was 13-38 % in K.pneumoniae strains. A.baumannii strains were highly resistant to all antibiotics (73 % -100 %). Pseudomonas aeruginosa strains showed lower resistance to all antibiotics (0-27 %), particulary amikacin and meropenem. In conclusion, carbapenem resistance in K.pneumoniae strains and vancomycin resistance in enterococci are serious problems. Therefore, each hospital should monitor their antibiotic resistance rates and review the empirical treatment options accordingly.

Keywords

• Antibiotic resistance
• bacteria
• blood culture
• carbapenem resistance
• empirical therapy

Kan Kültüründe Sıklıkla İzole Edilen Bakterilerin ve Antibiyotik Duyarlılık Profillerinin Yıllara Göre Dağılımı

Abstract

Kan dolaşımı infeksiyonları yüksek mortalite ve morbiditeyle seyreden infeksiyonlardır. Bu çalışmanın amacı kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmaları ve antibiyotik duyarlılıklarını analiz ederek ampirik tedavi seçeneklerini belirlemektir. Ocak 2015-Aralık 2018 tarihleri arasında yatan hastalara ait 666 kan kültür sonucu retrospektif olarak incelenmiştir. Kan kültürü örnekleri BACTEC FX 40 (Becton Dickinson, ABD) otomatik kan kültürü sisteminde inkübe edilmiştir. Bakteri tanımlanması ve antibiyotik duyarlılıkları Phoenix™ 100 (Becton Dickinson, ABD) otomatize sistemle belirlenmiştir. İzolatların çoğunluğu yoğun bakım ünitelerinden elde edilmiştir (% 70). En sık izole edilen patojenler Escherichia coli (% 21) Enterococcus faecalis (% 17) ve Staphylococcus aureus (% 16)’tur. S.aureus izolatlarında metisilin direnci 2015-2018 yılları arasında sırasıyla % 38, % 15, % 29, % 45 iken, vankomisin direnci gözlenmemiştir. Enterococcus faecium suşlarında ise % 12 oranında vankomisin direnci bulunmuştur. E.faecalis suşlarında 2015-2017 yılları arasında vankomisin direnci gözlenmezken, 2018 yılında üç izolatta direnç saptanmıştır. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) oranı E.coli için 2015-2018 yılları arasında % 32, % 77, % 57 ve % 46 iken, K.pneumoniae’da sırasıyla % 53, % 81, % 84, % 77 bulunmuştur. E.coli suşlarında karbapenem direnci oldukça düşük (% 0-11) iken, K.pneumoniae suşlarında bu oran % 13-% 38 arasında saptanmıştır. A.baumannii suşları ise tüm antibiyotiklere yüksek oranda dirençlidir (% 73-% 100). Pseudomonas aeruginosa suşlarını incelediğimizde tüm antibiyotiklere daha düşük direnç (% 0-27) gözlenmiş, özellikle amikasin ve meropenem oldukça etkin bulunmuştur. Sonuç olarak, K.pneumoniae suşlarında giderek artan karbapenem direnci ve enterokok suşlarındaki vankomisin direnci ciddi sorundur. Bu nedenle, her hastane kendi antibiyotik direnç oranlarını takip etmeli ve buna göre ampirik tedavi seçeneklerini gözden geçirmelidir.

Keywords

• Ampirik tedavi
• antibiyotik direnci
• bakteri
• kan kültürü
• karbapenem direnci

References

1. Balıkçı A, Belas Z, Topkaya A. Kan kültürü pozitifliği: etken ya da kontaminasyon mu? Mikrobiyol Bul. 2013;47(1):135-40. https://doi.org/10.5578/mb.4181
2. Central Asian and Eastern European Surveillance of Antimicrobial Resistance CAESAR Annual Report (2018). https://hsgm.saglik.gov.tr/tr/uamdss.
3. CLSI. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; M100. 27th edition, (2017).
4. Coşkun USŞ. Kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. ANKEM Derg. 2018;32(2):45-52.
5. Diamantis S, Rioux C, Bonnal C, et al. Suitability of initial antibiotic therapy for the treatment of bloodstream infections and the potential role of antibiotic management teams in improving it. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2012;31(7):1667-71. https://doi.org/10.1007/s10096-011-1491-8. PMid: 22134774
6. Er H, Aşık G, Yoldaş Ö, Demir C, Keşli R. Kan kültürlerinde izole edilerek tanımlanan mikroorganizmaların ve antibiyotik direnç oranlarınınn belirlenmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2015;45(1):48-54. https://doi.org/10.5222/TMCD.2015.048
7. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 8.1, (2018). http://www.eucast.org
8. Gandra S, Mojica N, Klein EY, et al. Trends in antibiotic resistance among major bacterial pathogens isolated from blood cultures tested at a large private laboratory network in India, 2008-2014. Int J Infect Dis. 2016; 50(1):75-82. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2016.08.002 PMid: 27522002

9. Gür H, Hazırolan G. Kan kültürlerinden izole edilen nonfermentatif gram negatif bakterilerin dağılımının ve antibiyotik duyarlılık profillerinin belirlenmesi. ANKEM Derg. 2019;33(2):49-57. https://doi.org/10.5222/ankem.2019.1915
10. Khan FY, Elshafie SS, Almaslamani M, Abu-Khattab M, El Hiday AH, Errayes M, Almaslamani E. Epidemiology of bacteraemia in Hamad general hospital, Qatar: a one year hospital-based study. Travel Med Infect Dis. 2010; 8(6):377-87. https://doi.org/10.1016/j.tmaid.2010.10.004 PMid: 21074495
11. Kılınç Ç, Güçkan R, Kahveci M, Kayhan Y, Pirhan Y, Özalp T. Kan kültürlerinde üreyen gram negatif izolatların dağılımı ve antibiyotik direnç profilleri. Int J Basic Clin Med. 2015;3(3):125-30. Küçükateş E, Gültekin N. Yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal duyarlılıkları. Med Bull Haseki. 2016;54(2):97-102. https://doi.org/10.4274/haseki.2872
12. Nazik S, Cingöz E, Şahin AR, Güler S. Kan Kültürlerinden izole edilen Staphylococcus aureus suşlarında metisilin direncinin yıllara göre değişimi. Kocaeli Med J. 2018;7(1):32-6. https://doi.org/10.5505/ktd.2018.94824
13. Opota O, Croxatto A, Prod’hom G, Greub G. Blood culture-based diagnosis of bacteremia: state of the art. Clin Microbiol Infect. 2015;21(4):313-22. https://doi.org/10.1016/j.cmi.2015.01.003 PMid: 25753137
14. Paul M, Shani V, Muchtar E, Kariv G, Robenshtok E, Leibovici L. Systematic review and meta-analysis of the efficacy of appropriate empiric antibiotic therapy for sepsis. Antimicrob Agents Chemother. 2010; 54(11):4851-63. https://doi.org/10.1128/AAC.00627-10 PMid: 20733044
15. Sevim S, Öztürk Ş, Coşkuner A, Özgenç O, Avcı M. Bactec kan kültür sistemi ile izole edilen mikroorganizmaların değerlendirilmesi. İnfek Derg. 2007;21(3):135-40.
16. Shorr AF, Micek ST, Welch EC, Doherty JA, Reichley RM, Kollef MH. Inappropriate antibiotic therapy in Gram-negative sepsis increases hospital length of stay. Crit Care Med. 2011;39(1):46-51. https://doi.org/10.1097/CCM.0b013e3181fa41a7
17. Şafak B, Kılınç O. 2010-2015 yılları arasında kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Klimik Derg. 2016;29(2):60-4.
18. Şahin İ, Çalışkan E, Öztürk E, et al. Kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmaların dağılımı ve antimikrobiyal duyarlılıkları. Düzce Tıp Derg. 2013;15(2):11-4. 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(3):269-78. https://doi.org/10.5505/TurkHijyen.2017.94899
19. Tabak YP, Vankeepuram L, Ye G, Jeffers K, Gupta V, Murray PR (2018) Blood Culture Turnaround Time in US Acute Care Hospitals and Implications for Laboratory Process Optimization. J Clin Microbiol. 2018;56(12):e00500-18. https://doi.org/10.1128/JCM.00500-18 PMid: 30135230
20. T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Mikrobiyoloji Referans Laboratuvarları Daire Başkanlığı. Ulusal Hastane Enfeksiyonları Sürveyans Ağı Özet Raporu 2014-2015. Ankara. (2015)
21. T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Mikrobiyoloji Referans Laboratuvarları Daire Başkanlığı. Ulusal Hastane Enfeksiyonları Sürveyans Ağı Özet Raporu 2016. Ankara. (2016).
22. T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Mikrobiyoloji Referans Laboratuvarları Daire Başkanlığı. Ulusal Hastane Enfeksiyonları Sürveyans Ağı Özet Raporu 2017. Ankara. (2017).
23. The European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net) (2017). https://ecdc.europa.eu/ en/publications-data/surveillance-antimicrobialresistance-europe-2017.