Investigation of Ceftazidime/Avibactam Susceptibility in Carbapenem Resistant Pseudomonas aeruginosa Isolates

Abstract

Antimicrobial resistance is a major global public health threat due to its increasing prevalence and limited treatment options. Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa (CRPA) is particularly concerning because of its multiple resistance mechanisms, high prevalence in hospital-acquired infections, and associated mortality. Ceftazidime/avibactam (CZA) has recently been introduced as an important treatment option for CRPA infections; however, resistance to this agent has also been reported. This study aimed to evaluate the in vitro efficacy of CZA against CRPA isolates from our hospital. Between January 2022 and July 2025, CRPA strains isolated from various clinical specimens were retrospectively analyzed. Identification was performed using the VITEK 2 system, and susceptibility testing was conducted with the VITEK 2 system and the disk diffusion method. Strains resistant to meropenem were classified as carbapenem-resistant. A total of 1162 P. aeruginosa isolates were evaluated. Carbapenem resistance increased from 22.3% in 2022 to 49.8% in 2025 (p<0.001). Among 354 CRPA isolates tested for CZA susceptibility, the resistance rate rose from 20.6% in 2022 to 50.5% in 2025 (p<0.001). CRPA strains were most frequently obtained from intensive care units (70.9%) and respiratory tract specimens (41.8%). In conclusion, both carbapenem and CZA resistance rates showed a significant increase over the study period, indicating a progressive limitation of therapeutic options for P. aeruginosa infections, particularly in intensive care units. Continuous national surveillance, detailed investigation of resistance mechanisms, and reinforcement of rational antibiotic use are essential to combat the spread of resistance.

Keywords

• Antimicrobial resistance
• Carbapenem resistance
• Ceftazidime/avibactam
• Pseudomonas aeruginosa

Karbapenem Dirençli Pseudomonas aeruginosa Suşlarında Seftazidim/Avibaktam Duyarlılıklarının Araştırılması

Abstract

Antimikrobiyal direnç, tüm dünyada artan prevalansı ve sınırlı tedavi seçenekleri nedeniyle halk sağlığı açısından en önemli tehditlerden biridir. Özellikle karbapenem dirençli Pseudomonas aeruginosa (CRPA), çoklu direnç mekanizmaları, hastane enfeksiyonlarındaki yaygınlığı ve yüksek mortalite oranları ile dikkat çekmektedir. Son yıllarda geliştirilen seftazidim/avibaktam (CZA), CRPA enfeksiyonlarının tedavisinde önemli bir seçenek olarak kullanılmaktadır. Ancak, bu ajana karşı da direnç gelişimi bildirilmektedir. Bu çalışmada, hastanemizde izole edilen CRPA izolatlarında CZA’nın in vitro etkinliğinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Ocak 2022–Temmuz 2025 tarihleri arasında çeşitli klinik örneklerden izole edilen CRPA suşlarının CZA duyarlılığı retrospektif olarak incelenmiştir. İzolatların tanımlanması VITEK 2 sistemi ile, duyarlılık testleri VITEK-2 ve disk difüzyon yöntemi ile yapılmıştır. Meropeneme dirençli suşlar karbapenem dirençli olarak kabul edilmiştir. Toplam 1162 P. aeruginosa izolatında karbapenem direnci 2022’de %22.3 iken 2025’te %49.8’e yükselmiştir (p<0.001). CZA duyarlılığı çalışılan 354 CRPA izolatında direnç oranı 2022’de %20.6 iken 2025’te %50.5’e ulaşmıştır (p<0.001). CRPA suşlarının en sık yoğun bakım ünitelerinden (%70.9) ve solunum yolu örneklerinden (%41.8) izole edildiği belirlenmiştir. Çalışmamızda, karbapenem ve CZA direnç oranlarının yıllar içinde anlamlı şekilde arttığı gösterilmiştir. Bu durum, özellikle yoğun bakım ünitelerinde görülen P. aeruginosa enfeksiyonlarının tedavisinde mevcut seçeneklerin giderek kısıtlandığını göstermektedir. Direnç mekanizmalarının aydınlatılması, ulusal düzeyde düzenli sürveyans yapılması ve akılcı antibiyotik kullanımı büyük önem taşımaktadır.

Keywords

• antimikrobiyal direnç
• karbapenem direnci
• Pseudomonas aeruginosa
• seftazidim/avibaktam

References

1. Acar İA. Karbapeneme Di̇rençli̇ Pseudomonas aerugi̇nosa Suşlarinda Seftazi̇di̇m Avi̇baktam’a Karşi i̇n Vi̇tro Duyarlilik Yöntemleri̇ni̇n Karşilaştirilmasi ve Bazi Karbapenemaz Genleri̇ni̇n Araştirilmasi: Hitit University (Turkey); 2023. (Tıpta Uzmanlık Tezi, Tez No: 800483)
2. Akbaş E, Keskin BH, Kayman H, et al. Çok İlaca Dirençli Gram Negatif Bakterilerdeki Seftazidim-Avibaktam Duyarliliğinin Araştirilmasi. ANKEM Derg. 2023;37(3):103-8.
3. Aydemir Ö, Terzi HA, Köroğlu M, Altındiş M. In vitro activity of Ceftolozane/tazobactam and Ceftazidime/avibactam against carbapenemase-producing Pseudomonas aeruginosa. Mediterr J Infect Microb Antimicrob. 2019;8(1):5.
4. Arıcı N, Kansak N, Adaleti R, et al. Ventilatör İlişkili Pnömoni Etkeni Karbapenem Dirençli Klebsiella Pneumoniae Ve Pseudomonas Aeruginosa İzolatlarinda Seftazidim-Avibaktamin In Vitro Etkinliği. ANKEM Derg. 2023;37(2):57-64.
5. Cetinkol Y, Altunçelik Yıldırım A, Çalgın MK. Evaluation of ceftazidime-avibactam efficacy in gram negative bacteria. Medicine Science. 2022;11(3):1040-3.
6. EUCAST. Clinical breakpoints and dosing of antibiotics. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing 2025;v.15.0. [https://www.eucast.org/ clinical_breakpoints] (Erişim tarihi: 18.11.2025).
7. Gill CM, Aktaþ E, Alfouzan W, et al. The ERACE-PA global surveillance program: ceftolozane/tazobactam and ceftazidime/avibactam in vitro activity against a global collection of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2021;40(12):2533-41.
8. Hoşbul T, Aydogan CN, Kaya S, Bedir O, Özcan H, Gümral R. In vitro activity of ceftazidime-avibactam and colistin against carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa clinical isolates J Ist Faculty Med. 2022;85(3):355-61.

9. Kaya F, Ölçü M. Yoğun bakım ünitelerinde çoklu ilaca dirençli Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli ve Pseudomonas aeruginosa Suşlarında Seftazidim-Avibactam direnç oranlarının değerlendirilmesi. FLORA. 2024;29(1):45-51.
10. Koca Ö, Tığlı GA, Özen HN, Çekin Y, Seyman D. Evaluation of ceftazidime-avibactam susceptibility in carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa isolates. J Med Palliat Care. 2023;4(6):625-9.
11. Livermore DM, Meunier D, Hopkins KL, et al. Activity of ceftazidime/avibactam against problem Enterobacteriaceae and Pseudomonas aeruginosa in the UK, 2015–16. J Antimicrob Chemother. 2018;73(3):648-57.
12. Malekzadegan Y, Abdi A, Heidari H, Moradi M, Rastegar E, Sedigh Ebrahim-Saraie H. In vitro activities of colistin, imipenem and ceftazidime against drug-resistant Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii isolates in the south of Iran. BMC Res Notes. 2019;12(1):301.
13. Manzke J, Stauf R, Neumann B, et al. German multicenter study analyzing antimicrobial activity of ceftazidime-avibactam of clinical Meropenem-resistant Pseudomonas aeruginosa isolates using a commercially available broth microdilution assay. Antibiotics. 2022;11(5):545.
14. Sati H, Carrara E, Savoldi A, et al. The WHO Bacterial Priority Pathogens List 2024: a prioritisation study to guide research, development, and public health strategies against antimicrobial resistance. Lancet Infect Dis 2025; 25(9): 1033–43.
15. Tuna A, Bulut H. Yoğun Bakim Ünitesinden İzole Edilen Karbapenem Dirençli Pseudomonas Ve Klebsiella Suşlarinin Seftazidim/Avibaktam Duyarliliklarinin Saptanmasi. KÜ Tıp Fak Derg. 2023;25(3):408-13.
16. Uğur M, Genç S. Three year Resistance Profile of Acinetobacter baumannii and Pseudomonas aeruginosa strains isolated from intensive care units. Turk J Intensive Care. 2019;17(3):130.
17. World Health Organization. Antimicrobial resistance surveillance in Europe 2023–2021 data August 2023. Available from: https://www.who.int/europe/publications/i/item/9789289058537. [Erişim tarihi: 08.08.2025]
18. Yakut S, Ulaba A, Eroğlu AA, Özel S, Köse FRA, Zeyrek FY. Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ve Pseudomonas aeruginosa Suşlarında Seftazidim-Avibaktam in vitro Duyarlılığının Araştırılması. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2024;54(4):288-294.