Which Antibiotics Should be First Line Options for Empirical Treatment of Urinary Tract Infections During Pregnancy?

Abstract

Urinary tract infection is a common health problem during pregnancy. However, antibiotics that can be safely used in pregnancy are limited due to the risk of fetal toxicity. This study aimed to identify the antimicrobial resistance profiles of pathogens that were isolated from urine cultures of pregnant women and determine the antibiotics that can be preferred in empirical treatment. The identification and antibiotic susceptibility of the bacteria isolated from urine samples of the pregnant women that visited to Karabük Education and Training Hospital between January 2015 and January 2016 were performed using a BD-Phoenix (BectonDickinson, USA) fully automated system. Also, the presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) was investigated by the combined disk diffusion method. The results were analyzed retrospectively. A significant bacterial growth (105 cfu/ml and above) was observed in 275 (10 %) of 2,697 urine samples. Of these bacteria, 223 (81 %) were Gram negative, and 52 (19 %) were Gram positive. The most frequently isolated pathogen was Escherichia coli (67 %), followed by Streptococcus agalactiae (11 %), Klebsiella pneumoniae (9 %), and Enterococcus faecalis (5 %). The resistance against ampicillin and amoxicillin-clavulanic acid which are antimicrobials that can be safely used during pregnancy, was 53 % and 26 % respectively. The resistance of cefuroxime and cefixime in E.coli strains was 18 % and 10 % respectively, and 12% in K.pneumoniae strains. Fosfomycin resistance rates of E.coli and K.pneumoniae strains were 3% and 17 % respectively. Nitrofurantoin was the most effective oral antibiotic in-vitro. ESBL positivity was 8 % in E.coli strains and 13 % in K.pneumoniae strains. The results of this study indicated that ampicillin and amoxicillin-clavulanic acid should be avoided for empirical treatment of urinary tract infections during pregnancy due to high resistance rates. Instead, cefuroxime, cefixime, fosfomycin and nitrofurantoin can be preferred due to their oral availability and low resistance rates.

Keywords

• Escherichia coli
• ESBL
• Pregnancy
• S.agalactiae
• urinary tract infection

GEBELİKTE ÜRİNER SİSTEM İNFEKSİYONLARININ AMPİRİK TEDAVİSİNDE HANGİ ANTİBİYOTİKLER İLK SEÇENEK OLMALIDIR?

Abstract

Üriner sistem infeksiyonu gebelikte sık görülen bir sağlık sorunudur. Ancak, gebelikte güvenle kullanılabilen antibiyotikler fetal toksisite riski nedeniyle kısıtlıdır. Bu çalışmada gebe kadınların idrar kültürlerinden izole edilen patojenlerin antimikrobiyal direnç profillerinin belirlenmesi ve ampirik tedavide tercih edilebilecek antibiyotiklerin tespiti amaçlanmıştır. Ocak 2015 - Ocak 2016 tarihleri arasında Karabük Eğitim ve Araştırma Hastanesi’ne başvuran gebelerin idrar örneklerinden izole edilen bakterilerin identifikasyonu ve antibiyotik duyarlılıkları BD-Phoenix (Becton-Dickinson, USA) tam otomatize sistem ile, genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz varlığı (GSBL) ise kombine disk difüzyon yöntemi ile araştırılmıştır. Sonuçlar retrospektif olarak incelenmiştir. Toplam 2,697 idrar örneğinin 275 tanesinde (% 10) anlamlı bakteri üremesi (105 cfu/ml ve üzeri) gözlenmiştir. Üreyen bakterilerin 223’ü Gram negatif (% 81), 52’si (% 19) Gram pozitiftir. En sık izole edilen patojen Escherichia coli olup (% 67) bunu sırasıyla Streptococcus agalactiae (% 11) Klebsiella pneumoniae (% 9) ve Enterococcus faecalis (% 5) izlemiştir. Gebelikte güvenle kullanılabilen oral antibiyotiklerden ampisilin ve amoksisilin-klavulanik asit direnci E.coli suşlarında sırasıyla % 53 ve % 26 idi. E.coli suşlarında sefuroksim ve sefiksim direnci sırasıyla % 18 ve % 10, K.pneumoniae suşlarında ise % 12 olarak tespit edilmiştir. Fosfomisin direnci ise sırasıyla % 3 ve % 17 olarak belirlenmiştir. İn vitro en etkili oral antibiyotik nitrofurantoin idi. GSBL oranı E.coli suşlarında % 8 ve K.pneumoniae suşlarında % 13 olarak tespit edilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, gebelikte üriner enfeksiyonların ampirik tedavisinde yüksek direnç nedeniyle ampisilin ve amoksisilin-klavulanik asitten kaçınılması gerektiğini göstermiştir. Onun yerine, sefuroksim, sefiksim, fosfomisin ve nitrofurantoin oral alınabilmeleri ve düşük direnç oranları nedeniyle tercih edilebilir.

Keywords

• Escherichia coli
• gebelik
• GSBL
• S.agalactiae
• üriner sistem infeksiyonu

References

1. Aktar GS, Ayaydın Z, Onur AR, Vural DG, Temiz H. İdrar örneklerinden izole edilen Escherichiancoli suşlarının çeşitli antimikrobiyallere direnç oranı. Kocaeli Med J. 2018;7(1):8-13. https://doi.org/10.5505/ktd.2018.49369
2. Aktün LH, Karaca N, Akpak YK. Gebelik donemindeki asemptomatik bakteriuri: prevalansı, antibiyotik duyarlılığı ve demografik faktörlerle ilişkisi. Bezmialem Science 2018;6(3):163-7. https://doi.org/10.14235/bs.2017.1772
3. Alpay Y, Yavuz MT, Aslan T. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz pozitif Escherichia coli ile oluşan komplike olmayan üriner sistem infeksiyonlarının tedavisinde oral antibiyotikler karbapenemlere alternatif olabilir mi? ANKEM Derg. 2017;31(3):85-91. https://doi.org/10.5222/ankem.2017.085
4. Aşgın N, Çakmaklıoğulları EK. In-vitro antibiotic resistance profile of E.coli strains isolated from community- acquired paediatric urinary tract infections in Karabük province. J Contemp Med. 2017;7(3):241-5. https://doi.org/10.16899/gopctd.349939
5. Aykan SB, Ciftci IH. Türkiye’de idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli suşlarının antibiyotiklere direnç durumu: bir meta-analiz. Mikrobiyol Bul. 2013;47(4):603-18. https://doi.org/10.5578/mb.6383
6. Ayoyi AO, Kikuvi G, Bii C, Kariuki S. Prevalence, aetiology and antibiotic sensitivity profile of asymptomatic bacteriuria isolates from pregnant women in selected antenatal clinic from Nairobi, Kenya. Pan Afr Med J. 2017;26(41):1-12. https://doi.org/10.11604/pamj.2017.26.41.10975
7. Brigtsen AK, Jacobsen AF, Dedi L, Melby KK, Fugelseth D, Whitelaw A. Maternal colonization with group B streptococcus is associated with an increased rate of infants transferred to the neonatal intensive care unit. Neonatology. 2015;108(3): 157-63. https://doi.org/10.1159/000434716
8. Costa AL dos R, Lamy Filho F, Chein MB da C, Brito LMO, Lamy ZC, Andrade KL. Prevalence of colonization by group B Streptococcus in pregnant women from a public maternity of Northwest region of Brazil. Rev Bras Ginecol Obstet. 2008;30(6):274-80. https://doi.org/10.1590/S0100-72032008000600002

9. Çalışkan E, Dede A, Aytar AA, Biten G, Kaş E. Ayaktan başvuran hastalarda üriner sistem infeksiyonuna neden olan Esherichia coli Ve Klebsiella spp. suşlarının çeşitli antibiyotiklere direnç oranlarının ve genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz varlığının değerlendirilmesi. ANKEM Derg. 2015;29(2):47-53. https://doi.org/10.5222/ankem.2015.047
10. Çelik İ, Kumru S, Cihangiroğlu M, Affan D. Gebelerde asemptomatik bakteriüri sıklığı. ANKEM Derg. 2003;17(1):65-9.
11. Çoban B, Ülkü N, Kaplan H, Topal B, Erdoğan H, Baskın E. Five-year assessment of causative agents and antibiotic resistances in urinary tract infections. Turk Pediatr Ars. 2014;49(2):124-9. https://doi.org/10.5152/tpa.2014.1505
12. Coşkun Şay US,Coşkun G. Bir devlet hastanesinde poliklinik hastalarına ait idrar örneklerinden izole edilen genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz pozitif Escherichia coli suşlarının prevalans ve antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesi. Kocatepe Tıp Derg. 2015;16(1):25-30.
13. Elzayat MAA, Barnett-Vanes A, Dabour MFE, Cheng F. Prevalence of undiagnosed asymptomatic bacteriuria and associated risk factors during pregnancy: a cross-sectional study at two tertiary centres in Cairo, Egypt. BMJ Open. 2017;7(3):1-8. https://doi.org/10.1136/bmjopen-2016-013198
14. Gazi H, Sürücüoğlu S, Kurutepe S. İdrar kültürlerinden izole edilen gram negatif bakterilere direnç. ANKEM Derg. 2007;21(1):19-22.
15. Gessese YA, Damessa DL, Amare MM, Bahta YH, Shifera AD, Tasew FS, et al. Urinary pathogenic bacterial profile, antibiogram of isolates and associated risk factors among pregnant women in Ambo town, Central Ethiopia: a cross-sectional study. Antimicrob Resist Infect Control. 2017;6(1):1-10. https://doi.org/10.1186/s13756-017-0289-6
16. Glaser AP, Schaeffer AJ. Urinary tract infection and bacteriuria in pregnancy. Urol Clin N Am. 2015;42(4):547-60. https://doi.org/10.1016/j.ucl.2015.05.004
17. Gupta K, Hooton TM, Naber KG et al. International clinical practice guidelines for the treatment of acute uncomplicated cystitis and pyelonephritis in women: a 2010 update by the Infectious Diseases Society of America and the European Society for Microbiology and Infectious Diseases. Clin Infect Dis. 2011;52(5):103-20. https://doi.org/10.1093/cid/ciq257
18. Hill JB, Sheffield JS, McIntire DD, Wendel GD. Acute pyelonephritis in pregnancy. Obstet Gynecol. 2005;105(1):18-23. https://doi.org/10.1097/01.AOG.0000149154.96285.a0
19. Kaçmaz B, Aksoy A, Sultan N. İdrar örneklerinden izole edilen Escherichia coli izolatlarında oral antibiyotiklere karşı direncin araştırılması. Turk Hij Den Biyol Derg. 2007;64(1):11-5.
20. Karakuş M, Günçiner Ş, Hayri E, Kadın ÜĞ. Gebelerde grup B streptokok kolonizasyonu ve antimikrobiyal direnç paterni. Ege Tıp Derg. 2007;46(3):151-4.
21. Keven MC. Son Trimester Gebelerde, Rekto-vajinal florada grup b streptokok taşıyıcılığı sıklığı ve antibiyotik duyarlılığının araştırılması (Uzmanlık Tezi ). İstanbul (2005). https://doi.org/10.1016/S1473-3099(15)00145-0
22. Kurt O, Gunes H, Gumus A, Mutlu R, Eren Topkaya A. Toplumsal kaynaklı üriner sistem infeksiyonlarından izole edilen Escherichia coli suşlarında fosfomisin, nitrofurantoin ve siprofloksasinin in-vitro etkinliği. ANKEM Derg. 2014;28(2):58-62. https://doi.org/10.5222/ankem.2014.058
23. Munoz Davilla MJ. Role of old antibiotics in the era of antibiotic resistance. Highlighted nitrofurantoin for the treatment of lower urinary tract infections. Antibiotics 2014;3(1):39-48. https://doi.org/10.3390/antibiotics3010039
24. Nicolle LE, Bradley S, Colgan R, Rice JC, Schaeffer A, Hooton TM. Infectious diseases society of America guidelines for the diagnosis and treatment of asymptomatic bacteriuria in adults. Clin Infect Dis. 2005;40(5):643-54. https://doi.org/10.1086/427507
25. Onanuga A , Omeje MC, Eboh DD. Carrıage of multi-drug resistant urobacteria by asymptomatic pregnant women in Yenagoa, Bayelsa State, Nigeria. Afr J Infect Dis. 2018;12(2):14-20. https://doi.org/10.21010/ajid.v12i2.3
26. Özdemir B, Kazancıoğlu S, Akıncı E, Atalay CR, Bodur H. Evaluation of Infections in Hospitalised Pregnants. Mediterr J Infect Microb Antimicrob. 2018;7:23.
27. Özsoy AZ, Nacar MC, Çakmak B, Doğru H, Delibaş İB, İşgüder ÇK. Tokat ilinde üniversite hastanesi kadın hastalıkları ve doğum polikliniğine başvuran gebelerde idrar yolu enfeksiyonu: üç yıllık değerlendirme. J Contemp Med. 2016;6(2):100-3. https://doi.org/10.16899/ctd.04857
28. Rizvi M, Khan F, Shukla I, Malik A, Shaheen. Rising prevalence of antimicrobial resistance in urinary tract infections during pregnancy: necessity for exploring newer treatment options. J Lab Physicians. 2011;3(2):98-103. https://doi.org/10.4103/0974-2727.86842
29. Sachdeva P, Patel B, Patel B. Drug use in pregnancy; a point to ponder!. Indian J Pharm. 2009;71(1):1. https://doi.org/10.4103/0250-474X.51941
30. Schnarr J, Smaill F. Asymptomatic bacteriuria and symptomatic urinary tract infections in pregnancy. Eur J Clin Invest. 2008;38(Suppl 2):50-7. https://doi.org/10.1086/427507
31. Souza RB, Trevisol DJ, Schuelter-Trevisol F. Bacterial sensitivity to fosfomycin in pregnant women with urinary infection. Brazilian J Infect Dis. 2015;19(3):319-23. https://doi.org/10.1016/j. bjid.2014.12.009
32. Tasbakan MI, Pullukcu H, Sipahi OR, Yamazhan T, Arda B, Ulusoy S. A pooled analysis of the resistance patterns of Escherichia coli strains isolated from urine cultures in Turkey: a comparison of the periods 1997-2001 and 2002-2007. Turkish J Med Sci. 2011;41(3):557-64.
33. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Clinical breakpointsbacteria version 5.0 http://eucast.org/ast_of_bacteria/previous_versions_of_documents/
34. Türker G, Aslan A, Kaygusuz S, Şimşek S, Kaçmaz B, Gül S. Gebelerden alınan idrar örneklerinin mikrobiyolojik analizi. Mediterr J Infect Microb Antimicrob. 2017;6(Suppl 1):155. http://ekmud.org.tr/files/uploads/files/6_ekmud_platformu_ sunumlari.pdf.
35. Uyanık MH, Hancı H, Yazgı H. Üriner sistem infeksiyonlarından soyutlanan toplum kökenli Esherichia coli suşlarında fosfomisin trometamolün ve bazı antibiyotiklerin in-vitro etkinliği. ANKEM Derg. 2009;23(4):172-6.
36. Verani JR., Lesley MG, Schrag SJ. Prevention of perinatal group b streptococcal disease revised guidelines from CDC, 2010, Centers for Disease Control and Prevention. MMWR. 2010;59(RR-10):1-32. http://dx.doi.org/10.1097/01.EDE.0000032431. 83648.8D