BİR ÜNİVERSİTE HASTANESİNDE KAN ÖRNEKLERİNDEN ÜRETİLEN ESCHERICHIA COLI VE KLEBSIELLA PNEUMONIAE İZOLATLARINDA DİRENÇ: COVID-19 PANDEMİ DÖNEMİ İLE KARŞILAŞTIRMALI ALTI YILLIK DEĞERLENDİRME

Year 2022, Volume: 36 Issue: 2, 74 - 82, 31.08.2022

Cem Çelik , Meltem Özden , Hamdi Karahan Mürşit Hasbek , Uğur Tutar

https://doi.org/10.54962/ankemderg.1166737

Abstract

Kan dolaşım enfeksiyonları (KDE) yüksek mortalite ve morbidite ile seyreden en önemli nozokomiyal enfeksiyonlardandır. Gram negatif bakteriler içerisinde en sık KDE etkeni olan bakterilerden ikisi Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae’dır. Antimikrobiyal direnç bu bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisinin önündeki en büyük sorunlardan birisidir. Direnç sürecinin izlenmesi ve seyrinin belirlenmesi, ampirik tedaviye yön vermesi açısından önemlidir. Bu çalışmada kan dolaşımı örneklerinden izole edilen K. pneumoniae ve E. coli bakterilerinin direnç durumları değerlendirilerek, hastanemizdeki güncel verilerin ortaya konulması amaçlanmıştır. Çalışmada 2016-2021 yılları içerisinde kan örneklerinden izole edilen E. coli ve K. pneumoniae bakterilerinin antibiyotiklere karşı direnç durumları, laboratuvar bilgi sistemi verilerinden alınarak geriye dönük olarak incelenmiştir. Çalışmada 963 kan kültüründen 659 E. coli ve 304 K. pneumoniae izole edilmiştir. Bu bakterilerin %34’ü yoğun bakımlardan, %66’sı diğer kliniklerde yatan hastalardan izole edilmiştir. Tüm antibiyotikler değerlendirildiğinde, yoğun bakımlarda yatan hastalarda direnç oranlarının daha yüksek olduğu görülmüştür. En etkili antibiyotik amikasin olarak bulunmuştur. Yoğun bakım ünitesi izolatlarında Genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) pozitifliği %51 olarak bulunurken, diğer kliniklerde bu oran %36 olarak tespit edilmiştir. GSBL pozitif izolatlarda direnç oranlarının anlamlı oranda yüksek olduğu görülmüştür. K. pneumoniae izolatlarında amikasin ve meropenem sonuçlarında pandemi öncesi ve pandemi dönemi arasında anlamlı bir fark görülmüştür. Ülkemizdeki sağlık merkezlerinin kendi antibiyotik kullanım politikalarını bilimsel çalışma verilerini dikkate alarak belirlemeleri yararlı olacaktır. Bu nedenle bu çalışma sonuçlarının E. coli ve K. pneumoniae kaynaklı sepsiste uygulanacak olan ampirik tedavi modellerini belirlemede yol gösterici olabileceğini düşünüyoruz.

Keywords

antimikrobiyal direnç, ampirik tedavi, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae

Resistance of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Isolates Grown from Blood Samples at a University Hospital: A Six-Year Evaluation Comparative to the COVID-19 Pandemic Period

Abstract

Bloodstream infections (BSI) are among the most important nosocomial infections with high mortality and morbidity. Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae are two of the most common bacteria causing BSI among Gram-negative bacteria. Antimicrobial resistance is one of the biggest problems in the treatment of infections caused by these bacteria. Monitoring the resistance process is important in determining the course of resistance and guiding empirical treatment. In this study, it was aimed to evaluate the resistance rates of K. pneumoniae and E. coli isolated from blood samples and to present the current data in our hospital. In the study, the resistance rates of E. coli and K. pneumoniae isolated from blood samples in 2016-2021 against antibiotics were analyzed retrospectively by taking the data of the laboratory information system. In the study, 659 E. coli and 304 K. pneumoniae were isolated from 963 blood cultures. Of these bacteria, 34% were isolated from intensive care units and 66% from patients hospitalized in other clinics. When all antibiotics were evaluated, it was observed that resistance rates were higher in patients hospitalized in intensive care units. The most effective antibiotic was amikacin. Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) positivity was 51% in intensive care unit isolates, while this rate was 36% in other clinics. Resistance rates were significantly higher in ESBL positive isolates. A significant difference was observed between pre-pandemic and pandemic periods in amikacin and meropenem resistance rates in K. pneumoniae isolates. It would be beneficial for health centers in our country to determine their own antibiotic use policies by considering scientific data. Therefore, we think that the results of this study may be a guide in determining the empirical treatment models to be applied in sepsis caused by E. coli and K. pneumoniae.

Keywords

antimicrobial resistance, empirical therapy, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae

References

• Akyıldız Ö, Beşli Y, Kocagöz AS. Yoğun bakım ünitesinde bakteriyemi tanısı ile takip edilen hastaların değerlendirilmesi. Cukurova Med J. 2019;44(Suppl 1):521-8 https://doi.org/10.17826/cumj.623795.
• Ammerlaan H, Harbarth S, Buiting AG, et al. Secular trends in nosocomial bloodstream infections: antibiotic-resistant bacteria increase the total burden of infection. Clin Infect Dis. 2013;56(6):798–805. https:// doi: 10.1093/cid/cis1006.
• Barlam TF, Cosgrove SE, Abbo LM, et al. Implementing an antibiotic stewardship program: guidelines by the infectious diseases society of America and the society for healthcare epidemiology of America. Clin Infect Dis. 2016;62(10):e51-77. https:// doi: 10.1093/cid/ciw118.
• Colodner R, Samra Z, Keller N, et al. First national surveillance of susceptibility of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella spp. to antimicrobials in Israel. Diagn Microbiol Infect Dis. 2007;57(2):201-5. https://doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2006.07.011.
• Çelik C, Gözel G, Uysal E, Bakıcı M, Engin A, Tutar U. Nozokomiyal kan dolaşımı infeksiyonu etkeni olan Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz sıklığı ve antibiyotiklere direnç durumu. Flora. 2013;18(4):181-7.
• Dieringer TD, Furukawa D, Graber CJ, et al. Inpatient antibiotic utilization in the veterans' health administration during the coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic. Infect Control Hosp Epidemiol. 2021;42(6):751-3. https://doi: 10.1017/ice.2020.1277.
• Dinçer ŞD, Aksaray S. İstanbul anadolu kuzey hizmet bölgesi’ndeki sekonder kan dolaşım enfeksiyonlarının karakteristik özellikleri. J Turk Soc Intens Care. 2022;20(1):38-43. https://doi: 10.4274/tybd.galenos.2020.32042.
• European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zonediameters. Version 10.0, 2020 Basel, Switzerland: EUCAST. 2020 https://www.eucast.org.
• Friedli O, Gasser M, Cusini A, et al. Impact of the COVID-19 pandemic on inpatient antibiotic consumption in Switzerland. Antibiotics (Basel). 2022;11(6):792. https://doi:10.3390/antibiotics11060792.
• Giacomelli A, Ridolfo AL, Oreni L, et al. Consumption of antibiotics at an Italian university hospital during the early months of the COVID-19 pandemic: Were all antibiotic prescriptions appropriate? Pharmacol Res. 2021;164:105403. https://doi: 10.1016/j.phrs.2020.105403.
• Grundmann H, Glasner C, Albiger B, et al. Occurrence of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli in the European survey of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (EuSCAPE): a prospective, multinational study. Lancet Infect Dis. 2017;17(2):153-63. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(16)30257-2.
• Hamidi AA, Yılmaz Ş. Antibiotic consumption in the hospital during COVID-19 pandemic, distribution of bacterial agents and antimicrobial resistance: A single-center study. J Surg Med. 2021;5(2):124-7. https://doi.org/10.28982/josam.834535.
• Holmes CL, Anderson MT, Mobley HLT, Bachman MA. Pathogenesis of Gram-negative bacteremia. Clin Microbiol Rev. 2021;34(2):e00234-20. https://doi: 10.1128/CMR.00234-20.
• Höjgård S. Antibiotic resistance – why is the problem so difficult to solve? Infect Ecol Epidemiol. 2012;2:18165. https://doi: 10.3402/iee.v2i0.18165.
• https://www.euro.who.int/__data/assets/pdf_file/0003/469200/Central-Asian-and-European-Surveillance-of-Antimicrobial-Resistance.-Annual-report-2020-eng.pdf( erişim tarihi: 18.08.2022).
• Jarlier V, Diaz Högberg L, Heuer OE, et al. Strong correlation between the rates of intrinsically antibiotic-resistant species and the rates of acquired resistance in Gram-negative species causing bacteraemia, EU/EEA, 2016. Euro Surveill. 2019;24(33):1800538. https://doi: 10.2807/1560-7917.ES.2019.24.33.1800538.
• 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.
• Kostyanev T, Vilken T, Lammens C, Timbermont L, Van't Veen A, Goossens H. Detection and prevalence of carbapenem-resistant Gram-negative bacteria among European laboratories in the COMBACTE network: a COMBACTE LAB-Net survey. Int J Antimicrob Agents. 2019;53(3):268-74. https://doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.10.013.
• 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
• Lai CC, Chen SY, Ko WC, Hsueh PR. Increased antimicrobial resistance during the COVID-19 pandemic. Int J Antimicrob Agents. 2021;57(4):106324. https://doi: 10.1016/j.ijantimicag.2021.106324.
• Livermore DM, Woodford N. The beta-lactamase threat in Enterobacteriaceae, Pseudomonas and Acinetobacter. Trends Microbiol. 2006;14(9):413-20. https://doi: 10.1016/j.tim.2006.07.008.
• Lucien MAB, Canarie MF, Kilgore PE,et al. Antibiotics and antimicrobial resistance in the COVID-19 era: Perspective from resource-limited settings. Int J Infect Dis. 2021;104:250-4. https://doi: 10.1016/j.ijid.2020.12.087.
• Özsürekçi Y, Karadağ Öncel E, Ceyhan M. Central venous catheter-related bloodstream infections: literature review. J Pediatr Inf. 2013;7(1):25-30. http://dx.doi.org/10.5152/ced.2013.06
• Paterson DL. Resistance in gram-negative bacteria: Enterobacteriaceae. Am J Med. 2006;119(6 Suppl 1):S20-8; discussion S62-70. https://doi: 10.1016/j.amjmed.2006.03.013.
• Polemis M, Tryfinopoulou K, Giakkoupi P; WHONET-Greece study group, Vatopoulos A. Eight-year trends in the relative isolation frequency and antimicrobial susceptibility among bloodstream isolates from Greek hospitals: data from the Greek Electronic System for the Surveillance of Antimicrobial Resistance-WHONET-Greece, 2010 to 2017. Euro Surveill. 2020;25(34):1900516. https://doi: 10.2807/1560-7917.ES.2020.25.34.1900516.
• Russotto V, Cortegiani A, Graziano G, et al. Bloodstream infections in intensive care unit patients: distribution and antibiotic resistance of bacteria. Infect Drug Resist. 2015;8:287-96. https://doi: 10.2147/IDR.S48810.
• Satılmış Ş, Aşgın N. Kan kültüründe sıklıkla izole edilen bakterilerin ve antibiyotik duyarlılık profillerinin yıllara göre dağılımı. ANKEM Derg.2019;33(3):95-101. https://doi: 10.5222/ankem.2019.095.
• Şay Coşkun US. Kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. ANKEM Derg, 2018;32(2):45-52 https://doi: 10.5222/ankem.2018.045.
• Taşçı L, Güreser AS, Boyacıoğlu Zİ, Karasartova D, Taylan Özkan A. Hitit Üniversitesi Çorum eğitim ve araştırma hastanesi’nde kan kültürlerinden üreyen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal duyarlılıkları. Flora. 2016;21(1):27-32.
• Timsit JF, Laupland KB. Update on bloodstream infections in ICUs. Curr Opin Crit Care. 2012;18(5):479-86. https://doi: 10.1097/MCC.0b013e328356cefe.
• Ul Mustafa Z, Salman M, Aldeyab M, Kow CS, Hasan SS. Antimicrobial consumption among hospitalized patients with COVID-19 in Pakistan. SN Compr Clin Med. 2021;3(8):1691-5. https://doi: 10.1007/s42399-021-00966-5.
• Ulusal hastane enfeksiyonları sürveyans ağı özet raporu 2016. Editör. Şencan İ. T.C. Sağlık Bakanlığı Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Mikrobiyoloji Referans Laboratuvarları Daire Başkanlığı. Ankara (2017).
• Vincent JL, Rello J, Marshall J, et al. International study of the prevalence and outcomes of infection in intensive care units. JAMA. 2009;302(21):2323-9. https://doi: 10.1001/jama.2009.1754.