Antibiotic Resistance Rates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Strains Isolated from Urine Culture: A Four-Year Analysis

Year 2020, Volume: 34 Issue: 2, 41 - 47, 31.08.2020

Hülya Duran , Nihan Ceken , Tuğba Kula Atik

https://doi.org/10.5222/ankem.2020.041

Abstract

Urinary system infections (UTIs) are among the most common infections in all age groups. Escherichia coli is the most frequently isolated microorganism in UTI. Among Gram negative bacteria, Klebsiella pneumoniae is the second most common pathogen isolated after E.coli. Treatment is generally started empirically. The aim of this study was to investigate the antimicrobial resistance rates of E.coli and K.pneumoniae species isolated urine cultures and to guide empirical antibiotic selection. Urine samples from outpatients and hospitalized patients that were submitted of the microbiology laboratory of Balıkesir State Hospital (400 beds) between 2016 and 2019 years, were analyzed, E.coli and K.pneumoniae strains were included in this study. Antibiotic resistance was analyzed retrospectively. Bacterial identification and antibiotic susceptibility tests were performed using conventional methods and automated systems. During the study period, 18,888 urine samples were evaluated and growth was reported in 5,547 (29.4 %). The most common isolated microorganisms from urine cultures was E.coli (55.6 %), and K.pneumoniae (14.2 %). E.coli strains showed the highest resistance to ampicillin (64.7 %) and K.pneumoniae showed the highest resistance to amoxicillin-clavulanate (64.7 %). Resistance rates in E.coli and K.pneumoniae, respectively, were as follows: ciprofloxacin 42.9 % and 58,5 %, trimethoprim/sulphametoxazole 42.6 % and 53.3 %, ceftriaxone 38,5 % and 57.2 %. E.coli strains showed resistance to amoxicillin-clavulanate (42.3 %) and nitrofurantoin (7.6 %). The most effective antibiotics for all isolates were carbapenems and amikacin. Also, the resistance rates changed year by year. Urinary tract infections are becoming difficult to treat because antibiotic resistance rates are increasing. The data generated will be useful to decide empiric therapy on the local epidemiological resistance profile of the antimicrobial agents.

Keywords

antimicrobial resistance, E.coli, K.pneumoniae, urinary tract infection

Ethical Statement

No conflicts of interest were declared by tha authors.

İdrar Kültüründen İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae Suşlarının Antibiyotik Direnç Oranları: Dört Yıllık Analiz

Abstract

Üriner sistem enfeksiyonları (ÜSE) her yaş grubunda en sık görülen enfeksiyonlardandır. ÜSE’de en sık izole edilen etken Escherichia coli’dir. Gram negatif bakteriler arasında Klebsiella pneumoniae E.coli’den sonra en sık izole edilen ikinci patojendir. Tedavi genellikle ampirik başlanmaktadır. Bu çalışmada idrar kültürlerinden izole edilen E.coli ve K.pneumoniae türlerinin antimikrobiyal direnç oranlarının araştırılması ve ampirik antibiyotik seçimine yol gösterilmesi amaçlanmıştır.
2016-2019 yılları arasında, ayaktan ve yatan hastalardan Balıkesir Devlet Hastanesi (400 yataklı) mikrobiyoloji laboratuvarına gönderilen idrar örnekleri analiz edilmiş, E.coli ve K.pneumoniae suşları çalışmaya dahil edilmiştir. Antibiyotik direnç durumları retrospektif olarak incelenmiştir. Bakteri tanımlaması ve antibiyotik duyarlılık testleri konvansiyonel yöntemler ve otomatize sistemler kullanılarak yapılmıştır. Çalışma süresinde 18.888 idrar örneği değerlendirilmiş ve 5.547’sinde (% 29,4) üreme raporlanmıştır. İdrar kültürlerinden en sık izole edilen mikroorganizmalar E.coli (% 55,6) ve K.pneumoniae (% 14,2) olarak tespit edilmiştir. İzole edilen E.coli suşlarının en dirençli olduğu antibiyotik ampisilin (% 64,7), K.pneumoniae’nın ise amoksisilin-klavulanat (% 64,7) olarak saptanmıştır. Direnç oranları E.coli ve K.pneumoniae türlerinde sırasıyla şu şekildedir: siprofloksasin % 42,9 ve % 58,5, trimetoprim/sülfometoksazol % 42,6 ve % 53,3, seftriakson % 38,5 ve % 57,2. E.coli suşlarında amoksisilin-klavulanata % 42,3, nitrofurantoine % 7,6 direnç saptanmıştır. İzolatların en duyarlı olduğu antibiyotiklerin karbapenemler ve amikasin olduğu bulunmuştur. Ayrıca direnç oranlarının yıldan yıla değiştiği gözlenmiştir. Antibiyotik direncinin artması ÜSE’lerin tedavisini zorlaştırmaktadır. Yapılan çalışmalar, bölgesel olarak antimikrobiyal ajanlara direnç profilini görmek ve ampirik tedaviye karar vermek için yararlı olacaktır.

Keywords

antimikrobiyal direnç, E.coli, K.pneumoniae, üriner sistem enfeksiyonu

Ethical Statement

Yazarlar tarafından herhangi bir çıkar çatışması bildirilmemiştir

References

• Aktar GS, Ayaydın Z, Onur AR, Vural DG, Temiz H. Resistance rates against various antimicrobials in Escherichia coli strains isolated from urine samples.Kocaeli Med J. 2018;7(1):8-13.
• Alpay Y, Yavuz MT, Aslan T, Büyükzengin B. 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
• Asena M. Bir araştırma hastanesinde kan ve idrar kültür sonuçlarının değerlendirilmesi. Dicle Tıp Derg. 2020;47(1):208-15. https://doi.org/10.5798/dicletip.706140
• Aşgın N, Eroğlu S, Çakmaklıoğulları EK. Gebelikte üriner sistem infeksiyonlarının ampirik tedavisinde hangi antibiyotikler ilk seçenek olmalıdır? ANKEM Derg. 2018;32(3):94-102. https://doi.org/10.5222/ankem.2018.1820
• Carlsen S, Krall SP, Xu KT, Tomanec A, Farias D, Richman P. Sensitivity of urinary pathogens for patients discharged from the emergency department compared with the hospital antibiogram. BMC Emergency Medicine. 2019;19:50. https://doi.org/10.1186/s12873-019-0264-z
• Cordoba G, Holm A, Hansen F, Hammerum AM, Bjerrum L. Prevalence of antimicrobial resistant Escherichia coli from patients with suspected urinary tract infection in primary care, Denmark. BMC Infectious Diseases. 2017;17:670 https://doi.org/10.1186/s12879-017-2785-y
• Demirel A. Özel bir hastanede gram-negatif bakteri izolatlarında antibiyotik direncinin değerlendirilmesi. Bakırköy Tıp Derg. 2019;15(3):292-8. https://doi.org/10.4274/BTDMJB.galenos.2019.20190418092629
• Denk A, Tartar AS. İdrar kültürlerinden izole edilen toplum kökenli Escherichia coli suşlarında antibiyotik direnci. FÜ Sağ Bil Tıp Derg. 2015;29(2):51-5. http://www.fusabil.org
• Esmaili K, Mohebi R, Sadeghifard N, et al. What about urinary tract infections and its antibiotic resistance bacteria in Ilam, Iran?, Infect Disord Drug Targets. 2018;18(3):214-7. https://doi.org/10.2174/1871526518666180622162229
• European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters Version 9.0, http://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/ Breakpoint_tables/v_9.0_Breakpoint_Tables.pdf.(erişim tarihi: 24.04.2020)
• Jadoon SA , Ahmed A, Irshad R. Spectrum of bacterial culture and drug sensitivityvs resistance in uncomplicated urinary tract infectıon. J Ayub Med Coll Abbottabad. 2018;30(3):432-8. http://www.jamc.ayubmed.edu.pk
• Karabay O, Baştuğ A, Öztürk R, ve ark. Antibiyotik tüketimi, direnç verileri ve önlem stratejileri. Mediterr J Infect Microb Antimicrob 2018;7(35):1-39. http://dx.doi.org/10.4274/mjima.2018.35
• Karamanlıoğlu D, Yıldız PA, Kaya M, Sarı N. İdrar kültürlerinden izole edilen enterik bakterilerde genişlemiş spektrumlu β-laktamaz oluşturma sıklığı ve antibiyotik duyarlılıkları. Klimik Derg. 2019;32(3):233-9. https://doi.org/10.5152/kd.2019.68
• Klinik örnekten sonuç raporuna uygulama rehberi, üriner sistem örnekleri, s.21, KLİMUD, Ankara (2015).
• Kömürlüoğlu A, Aykaç K, Özsürekçi Y, ve ark. Gram negatif idrar yolu enfeksiyonu etkenlerinin antibiyotik direnç dağılımı: tek merkez deneyimi. Türkiye Çocuk Hast Derg. 2018;12(1):10-7. https://doi.org/10.12956/tjpd.2017.279
• Kuru C, Çakmaklıoğulları EK. Karabük ili ve çevresin de idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli suşlarının antibiyotik duyarlılıkları. Online Türk Sağlık Bilimleri Derg. 2020;5(1):17-24. https://doi.org/10.26453/otjhs.53037
• Mert D, Çeken S, Ertek M. İdrar yolu enfeksiyonlarında kültürden izole edilen bakteriler ve antibiyotik duyarlılıkları. Turk Hij Den Biyol Derg, 2020;77(1):25-32. https://doi.org/10.5505/TurkHijyen.2019.57984
• Soydan S, Karadağ G, Çalışkan E, Kale E. Üriner sistem enfeksiyonlarından izole edilen Escherichia coli kökenlerinde fosfomisin, nitrofurantoin ve siprofloksasin duyarlılığının in vitro olarak değerlendirilmesi. Mediterr J Infect Microb Antimicrob. 2015;4:3. http://www.10.4274/mjima.2015.3
• Temoçin F, Köse H. Poliklinik hastalarının idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının genişlemiş spektrumlu betalaktamaz üretim oranları ve antibiyotik duyarlılıkları- nın değerlendirilmesi. ANKEM Derg. 2018;32(3):79-86. https://doi.org/10.5222/ankem.2018.1811
• Tosun Aİ, Demirci M, Yılmaz M, ve ark. İdrar yolu infeksiyonlarindan izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antimikrobiyal direnç oranları. ANKEM Derg. 2016;30(1):1-6. https://doi.org/10.5222/ankem.2016.001
• Tulara NK. Nitrofurantoin and fosfomycin for extended spectrum beta-lactamases producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae. J Glob Infect Dis. 2018;10(1):19-21. https://doi.org/10.4103/jgid.jgid_72_17
• Uslu M, Bağcıoğlu M, Tekdoğan ÜY, Kocaaslan R, Çeçen K. Kars bölgesindeki idrar yolu enfeksiyonları- nın epidemiyolojisi ve antibiyotik dirençleri. Kafkas J Med Sci. 2019;9(2):90-6. https://doi.org/10.5505/kjms.2019.26937
• Yıldız SS, Kaşkatepe B, Avcıküçük H, Şanal L, Erdem G, Çöplü N. Escherichia coli idrar izolatlarında sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile fosfomisin duyarlılığının belirlenmesi ve üriner sistem enfeksiyonlarında sık kullanılan diğer antibiyotiklerle karşılaştırılması. Türk Hij Den Biyol Derg. 2018;75(1):29-36. https://doi.org/10.5505/TurkHijyen.2018.87094