Investigation of Antimicrobial Susceptibility in Enterobacteriaceae Species Isolated From Blood Cultures

Year 2020, Volume: 34 Issue: 2, 33 - 40, 31.08.2020

Tuğba Kula Atik , Berrin Uzun

https://doi.org/10.5222/ankem.2020.033

Abstract

Bloodstream infections are one of the most common invasive infections. In this study, we aimed to identify Enterobacteriaceae strains isolated from bloodstream infections and to investigate the antimicrobial susceptibility rates. Enterobacteriaceae strains isolated from blood cultures of inpatients between June 2017- September 2019 were investigated retrospectively. BacT/ALERT 3D (bioMérieux, France) and Render BC128 (Shandong Huifa Electronics Technology Co., Ltd., China) automated blood culture systems was used. Bacterial identification was performed using conventional methods and PhoenixTM 100 automated identification system (BD Phoenix System, Beckton Dickinson, USA). Antimicrobial susceptibility of bacteria was achieved with the PhoenixTM 100 automated identification system (BD Phoenix System, Beckton Dickinson, USA). Enterobacteriaceae strains were isolated from 717 samples (3.1 %) in 22,786 blood cultures. The most commonly isolated strain was Escherichia coli (44.7 %), followed by respectively Klebsiella spp. (33.1 %), Enterobacter spp. (11.7 %), Serratia marcescens (4.8 %) and Proteus spp. (3.9 %). 58.7 % of the isolates were isolated from patients in intensive care units. The prevalence of extended spectrum beta-lactamase detected by screening tests was 42.5 % in E.coli, 72.6 % Klebsiella spp., carbapenem resistance was 3.1 % in E.coli, 35.4 % in Klebsiella spp., and 10.7 % in Enterobacter spp. Klebsiella spp. and E.coli isolates were determined to be effective against tigecycline, amikacin and meropenem and high resistance rates to other agents. The high resistance of Klebsiella spp. strains remained above the data of our country while E.coli strains remained below. ESBL and carbapenem resistance were found to be consistent with our country’s data. Bacterial species isolated from blood cultures and their antibiotic susceptibility vary according to regions and hospitals. Each center should establish its own agent and resistance profile at regular intervals and establish appropriate antibiotic policies.

Keywords

antimicrobial resistance, blood culture, carbapenem resistance, Enterobacteriaceae, extended spectrum beta-lactamase

Ethical Statement

The authors declared no coflicts of interest.

Kan Kültürlerinden İzole Edilen Enterobacteriaceae Türlerinin Antibiyotik Duyarlılıklarının Araştırılması

Abstract

Kan dolaşımı enfeksiyonları en sık karşılaşılan invaziv enfeksiyonlardandır. Bu çalışmada, kan kültürlerinden izole edilen Enterobacteriaceae türlerinin tanımlanması ve antimikrobiyal duyarlılık oranlarının araştırılması amaçlanmıştır.
Haziran 2017-Eylül 2019 tarihleri arasında yatan hastalardan gönderilen kan kültürü örneklerinden izole edilen Enterobacteriaceae üyeleri retrospektif olarak incelenmiştir. BacT/Alert® 3D (bioMérieux, Fransa) ve Render BC128 (Shandong Huifa Electronics Technology Co., Ltd. Çin) tam otomatik kan kültür sistemleri kullanılmıştır. Bakteri identifikasyonu konvansiyonel yöntemler ve PhoenixTM 100 otomatize identifikasyon sistemi kullanılarak yapılmıştır. Bakterilerin antibiyotiklere duyarlılık testleri PhoenixTM 100 (BD Phoenix System, Beckton Dickinson, ABD) otomatize identifikasyon sistemi ile gerçekleştirilmiştir.
Toplam 22.786 kan kültürü örneğinden 717’sinde (% 3,1) Enterobacteriaceae türleri izole edilmiştir. En sık izole edilen tür Escherichia coli (% 44,7) iken, onu sırasıyla Klebsiella spp. (% 33,1), Enterobacter spp. (% 11,7), Serratia marcescens (% 4,8) ve Proteus spp. (% 3,9) izlemiştir. İzolatların % 58,7’si yoğun bakım ünitelerinde yatmakta olan hastalardan izole edilmiştir. Tarama testlerine göre saptanan genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz sıklığı E.coli’de % 42,5, Klebsiella spp.’de % 72,6, karbapenem direnci E.coli’de % 3,1, Klebsiella spp.’de % 35,4 ve Enterobacter spp.’de % 10,7 olarak saptanmıştır.
Klebsiella spp. ve E.coli izolatlarında tigesiklin, amikasin ve meropenem etkili ajanlarken diğer ajanlara yüksek direnç oranları saptanmıştır. Klebsiella spp. suşlarındaki yüksek direnç ülkemiz verilerinin üzerinde, E.coli suşlarında ise altında kalmıştır. GSBL ve karbapenem direnci ülkemizverileriyle uyumlu bulunmuştur. Kan kültürlerinden izole edilen bakteri türleri ve antibiyotik duyarlılıkları bölgelere ve hastanelere göre farklılıklar göstermektedir. Bu nedenle her merkez kendi etken ve direnç profilini düzenli aralıklarla saptayarak uygun antibiyotik politikalarını oluşturmalıdır.

Keywords

antimikrobiyal direnç, Enterobacteriaceae, genişlemiş spektrumlu betalaktamaz, kan kültürü, karbapenem direnci

Ethical Statement

Yazarlar tarafından herhangi bir çıkar çatışması bildirilmemiştir.

References

• Brink AJ, Botha RF, Poswa X, et al. Antimicrobial susceptibility of gram negative pathogens isolated from patients with complicated intra-abdominal infections in South African hospitals (SMART Study 2004-2009): impact of new carbapenem breakpoints. Surg Infect. (Larchmt). 2012;13(1):43-9.
• Central Asian and Eastern European Surveillance of Antimicrobial Resistance CAESAR Annual Report 2016: http: www.euro.who.int/en/health-topics/disease-prevention/antimicrobial- resistance/publications/2016/central-asian-and-easterneuropean-surveillance-of-antimicrobialresistance.-annual-report-2016.
• Er H, Aşık G, Yoldaş Ö, Demir C, Keşli R. Kan kültürlerinde izole edilerek tanımlanan mikroorganizmaların ve antibiyotik direnç oranlarının belirlenmesi. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2015;45(1):48-54.
• Falagas ME, Bliziotis IA, Kasiakou SK, Samonis G,Athanassopoulou P, Michalopoulos A. Outcome of infections due to pandrug-resistant (PDR) gramnegative bacteria. BMC Infect Dis. 2005;5:24.
• Falagas ME, Karageorgopoulos DE. Extendedspectrum beta-lactamase-producing organisms, J Hosp Infect. 2009;73(4):345-54.
• Gulmez D, Woodford N, Palepou MFI, et al. Carbapenem-resistant Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates from Turkey with OXA-48-like carbapenemases and outer membrane protein loss. Int J Antimicrob Agents. 2008;31(6):523-6.
• Güngör S, Karaayak Uzun B, Gül Yurtsever S, Baran N. Kan kültürlerinden izole edilen Staphyloccocus aureus suşlarında antibiyotiklere direnç. ANKEM Derg. 2012;26(4):171-5.
• Gür D, Gülay Z, Arıkan Akan Ö, ve ark. Türkiye’de hastane izolatı gram negatif bakterilerde yeni betalaktam antibiyotiklere direnç ve GSBL tipleri: çok merkezli HİTİT sürveyansının sonuçları. Mikrobiyol Bul. 2008;42(4):537-44.
• Gür D, Hascelik G, Aydin N, et al. Antimicrobial resistance in gram-negative hospital isolates: results of the Turkish HITIT-2 Surveillance Study of 2007. J Chemother. 2009;21(4):383-9.
• Karaayak Uzun B, Gungor S, Şerifhan İlgun M, Ozdemir R, Baran N, Yuksel Ergin O. Kan kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz sıklığı ve in-vitro antibiyotiklere direnç paternleri. ANKEM Derg. 2012;26(4):181-6.
• Kılıç 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.
• Lu PL, Liu YC, Toh HS, et al. Epidemiology and antimicrobial susceptibility profiles of gram negative bacteria causing urinary tract infections in Asia Pacific region: 2009-2010 results from the study for monitoring antimicrobial resistance trends (SMART). Int J Antimicrob Agents. 2012;40(1):37-43.
• Milatovic D, Schmitz FJ, Verhoef J, Fluit AC. Activities of the glycylcycline tigecycline (GAR-936) against 1,924 recent European clinical bacterial isolates. J Antimicrobial Agents and Chemother. 2003;47(1):400-4.
• Morrill HJ, Pogue JM, Kaye KS, LaPlante KL. Treatment options for carbapenem-resistant Enterobacteriaceae infections. Open Forum Infect Dis. 2015;2(2):ofv050.
• Nordmann P, Naas T, Poirel L. Global spread of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae.Emerg Infect Dis. 2011;17(10):1791-8.
• Say Coşkun US. Kan kültürlerinden üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. ANKEM Derg. 2018;32(2):45-52.
• Swaminathan M, Sharma S, Poliansky Blash S, et al. Prevalence and risk factors for acquisition of carbapenem resistant Enterobacteriaceae in the setting of endemicity. Infect Control Hosp Epidemiol. 2013;34(8):809-8.
• Sader HS, Farrell DJ, Flamm RK, et al. Antimicrobial susceptibility of Gram negative organisms isolated from patients hospitalized in intensive care units in United States and European hospitals (2009-2011). Diagn Microbiol Infect Dis. 2014;78(4):443-8.
• Şafak B, Kılınç O. 2010-2015 yılları arasında kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Klimik Derg. 2016;29(2):60-4.
• Şahin İ, Çalışkan E, Öztürk E, ve ark. 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.
• Tabah A, Koulenti D, Laupland K, et al. Characteristics and determinants of outcome of hospital-acquired bloodstream infections in intensive care units: the EUROBACT international cohort study. Intensiv Care Med. 2012;38(12):1930-45.
• Temiz H, Temiz S, Kaya Ş, Çelen MK. Kan kültürlerinden izole edilen gram negatif bakterilerde antibiyotik direnci. Klimik Derg. 2014;27(2):62-8.
• The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 9.0, 2019. http://www.eucast.org
• Topkaya Eren A, Aydın Kurç Mine, Tombak Ö, Gülen D. Kan kültürlerinde üreyen Enterobactericea izolatlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz ve karbapenemaz varlığının araştırılması. Namık Kemal Tıp Derg. 2018;6(3):88-95.
• Uzun B, Güngör S, Sezak N, Afşar İ, Şerifhan İlgün M, Demirci M. Changes in resistance percentage to antibiotics in Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii strains isolated from blood cultures of intensive care unit patients. Turk Hij Den Biyol Derg. 2014;71(1):1-8.
• Uzun B, Güngör S, Yurtsever S, Afşar İ, Demirci M. Yoğun bakım hastalarının kan kültürlerinden izole edilen Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii suşlarının çeşitli antibiyotiklere direnç durumları. ANKEM Derg. 2012;26(2):55-60.