Üçüncü Basamak Bir Hastanedeki Klinik Örneklerden İzole Edilen E.coli ve Klebsiella spp. Türlerinde Antibiyotik Direnç Profilleri ve ESBL Üretimi

Abstract

Amaç: Geniş spektrumlu beta laktamazlar (GSBL) gram negatif bakterilerde beta laktam antibiyotiklere direnç gelişmesinde önemli bir rol oynar. GSBL üreten bakteriler salgınlara, özellikle de hastane enfeksiyonlarına sebep olarak yetersiz tedaviye, uzun hastane yatışına ve artmış mortaliteye yol açarbilir. Bu çalışma üçüncü basamak bakım hizmeti veren bir hastanede çeşitli klinik örneklerden izole edilen E.coli ve Klebsiella spp. türlerinde antibiyotik direnci prodillerini ve ESBL üretimi oranını araştırmayı hedefledi. Gereç ve Yöntem: Eylül 2022-Ocak 2023 tarihleri arasında toplam 315 bakteri çalışmaya dahil edildi. Bakterilerden 213 tanesi E.coli (%67.6), 102 tanesi Klebsiella spp. (%32.4) idi. İzolatların ampisilin, amoksisilin-klavulonat, piperasilin-tazobaktam, sefuroksim, sefiksim, sefotaksim, gentamisin, amikasin, siprofloksasin, trimetoprim-sulfametaksazol, imipenem ve meropenem duyarlılıkları test edildi. GSBL üretimi çift disk sinerji yöntemi ile değerlendirildi. Sonuçlar EUCAST kriterlerine göre değerlendirildi. Bulgular: E.coli izolatlarında GSBL pozitiflik oranı %35.2, Klebsiella spp. izolatlarında ise %52.9 olarak belirlendi. Bu oran pediatrik hastalarda %22, erişkin hastalarda ise %42 olarak bulundu. Cinsiyete göre değerlendirildiğinde GSBL pozitifliği erkek hastalarda anlamlı olarak daha yüksek bulundu. Klinik örnek tiplerine göre GSBL pozitifliği en çok trakeal aspirat ve yara örneklerinde görüldü. Disk difüzyon testine göre en yüksek direnç beta-laktam grubu antibiyotiklere, en düşük direnç ise karbapenemlere karşı saptandı. Sonuç: ESBL üretimi hastane enfeksiyonlarında önemli bir direnç sorunu olmaya devam etmektedir. Bu çalışma, GSBL pozitif izolatların çift disk sinerji testi ile tespit edilmesinin önemine dikkat çekmektedir. Yanlış ve gereksiz antibiyotik kullanımı, GSBL pozitiflik oranlarını artıran başlıca risk faktörlerinden biridir. Bu nedenle, GSBL pozitif bakterilerin erken tespiti, izolasyon önlemleri ve antibiyotik politikalarının yeniden değerlendirilmesi büyük önem taşımaktadır.

Keywords

• Genişletilmiş Spektrumlu Beta-Laktamaz
• Çift Disk Sinerji Testi
• E.coli
• Klebsiella spp.
• Antibiyotik Direnci

Antibiotic Resistance Profiles and ESBL Production in E.coli And Klebsiella spp. Isolated From Clinical Samples in a Tertiary Care Hospital

Abstract

Aim: Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) play an important role in the development of resistance to beta-lactam antibiotics in Gram-negative bacteria. ESBL-producing bacteria can cause outbreaks, especially in hospital infections, which can lead to inadequate treatment, prolonged hospital stay, and increased mortality rates. This study aimed to investigate the antibiotic resistance profiles and ESBL production rates in Escherichia coli and Klebsiella spp. species isolated from various clinical samples in a tertiary care hospital. Materials and Methods: A total of 315 bacterial isolates were included in the study between September 2022-January 2023. 213 of them were E.coli (67.6%) and 102 were Klebsiella spp. (32.4%). Antibiotic susceptibilities of the isolates; ampicillin, amoxicillin-clavulanate, piperacillin/tazobactam, cefuroxime, cefixime, cefotaxime, gentamicin, amikacin, ciprofloxacin, trimethoprim-sulfamethoxazole, imipenem and meropenem were tested. ESBL production was evaluated with a double disk synergy test. The results were interpreted according to EUCAST criteria. Results: ESBL positivity rate was determined as 35.2% in E.coli isolates and 52.9% in Klebsiella spp. isolates. This rate was found as 22% in pediatric patients and 42% in adult patients. When evaluated according to gender, ESBL positivity was found to be significantly higher in male patients. According to clinical sample types, ESBL positivity was seen most in endotracheal aspirate and wound samples. According to the disk diffusion test, the highest resistance was detected against beta-lactam group antibiotics and the lowest resistance was detected against carbapenems. Conclusion: ESBL production continues to be a significant resistance problem in hospital infections. This study draws attention to the importance of detecting ESBL-positive isolates with the double disk synergy test. Incorrect and unnecessary antibiotic use is one of the main risk factors for increasing ESBL positivity rates. Therefore, early detection of ESBL-positive bacteria, isolation precautions and reconsideration of antibiotic policies are of great importance.

Keywords

• Extended Spectrum Beta-Lactamase
• Double Disk Synergy Test
• E.coli
• Klebsiella spp.
• Antibiotic Resistance

References

1. 1. Prestinaci F, Pezzotti P, Pantosti A. Antimicrobial resistance: A global multifaceted phenomenon. Pathog Glob Health. 2015;109(7):309–318.
2. 2. WHO Bacterial Priority Pathogens List, 2024: Bacterial pathogens of public health importance to guide research, development and strategies to prevent and control antimicrobial resistance. https://www.who.int/publications/i/item/9789240093461 Date accessed: June 30, 2025
3. 3. Paterson DL. Resistance in Gram-negative bacteria: Enterobacteriaceae. Am J Infect Control. 2006;34(5 Suppl 1):S20–S28.
4. 4. Bradford PA. Extended-spectrum beta-lactamases in the 21st century: Characterization, epidemiology, and detection. Clin Microbiol Rev. 2001;14(4):933–951.
5. 5. Yassara S, Zeouk I, Jaouhar S, et al. Extended-spectrum beta-lactamases: definition, history, an update on their genetic environment and detection methods. J Med Microbiol. 2025;74(6):002033.
6. 6. Rawat D, Nair D. Extended-spectrum beta-lactamases in Gram-negative bacteria. J Glob Infect Dis. 2010;2(3):263–274.
7. 7. Schwaber MJ, Carmeli Y. Mortality and delay in effective therapy associated with ESBL production in Enterobacteriaceae bacteremia: A systematic review. J Antimicrob Chemother. 2007;60(5):913–920.
8. 8. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters Version 11.0. Available from: https://www.eucast.org. Accessed September 24, 2022.

9. 9. Bursal B, Özdemir AA, Topal N, et al. Çocuklarda genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üreten bakteriler ile ilişkili üriner sistem enfeksiyonlarına dair bulgular: Tek merkez deneyimi. J Pediatr Inf 2025;19(1):13-23.
10. 10. Duran H, Çeken N, Atik B. Escherichia Coli ve Klebsiella Pneumoniae Türlerinde Antibiyotik Direnci ne Durumda? Yoğun Bakım Ünitesinden Beş Yıllık Analiz. Fırat Tıp Dergisi 2022: 27(2): 116-120.
11. 11. Mirza HC, Sancak B. Comparison of antimicrobial susceptibilities of Escherichia coli isolated from urinary cultures of different patient groups: A university hospital experience. Klimik Derg. 2020; 33(3): 270-6.
12. 12. Ramatla T, Mafokwane T, Lekota K, et al. "One Health" perspective on prevalence of co-existing extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae: a comprehensive systematic review and meta-analysis. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2023;22(1):88. doi:10.1186/s12941-023-00638-3
13. 13. Olaitan MO, Orababa OQ, Shittu RB, et al. Prevalence of ESBL-producing Escherichia coli in sub-Saharan Africa: A meta-analysis using a One Health approach. One Health. 2025;20:101090. doi:10.1016/j.onehlt.2025.101090
14. 14. Temiz, H., Özbek, E., Vural, D. G., & Özekinci, T. Klebsiella izolatlarının antimikrobiyal direnç oranlarının değerlendirilmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg, 2015: 45(2), 68-74.
15. 15. Parlak M, Çıkman A, Bektaş A, et al. Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretimi ve antibiyotiklere direnç: Beş yıllık izlem. Sakarya Med J 2012; 2:11-5.
16. 16. 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: 233-9.
17. 17. Avcıküçük H, Altın N. Evaluation of the distribution and antibiotic resistance profile of strains isolated from urine specimens. Klimik Derg. 2022;35(2):95-102.
18. 18. Çalışkan A, Öner SZ, Demir M, et al. Antimicrobial Resistance of E. coli Strains Isolated from Urine Cultures. Anatolian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2024:3(2), 212–219.
19. 19. Tanrıverdi Çaycı Y., Bıyık İ., Çınar C., Yuoser M., Birinci A. Antimicrobial Susceptibility Prole of Enterobacterales Isolated from Blood Cultures Between 2016-2021. J Biotechnol and Strategic Health Res. 2025;9(1):25-30.
20. 20. Alyamani EJ, Khiyami AM, et al. The occurrence of ESBL-producing Escherichia coli carrying aminoglycoside resistance genes in urinary tract infections in Saudi Arabia. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2017;16(1):1. 21. Karaiskos I, Lagou S, Pontikis K, et al. The "Old" and the "New" Antibiotics for MDR Gram-Negative Pathogens: For Whom, When, and How. Front Public Health. 2019;7:151.
21. 22. Salah FD, Soubeiga ST, Ouattara AK, et al. Distribution of quinolone resistance gene (qnr) in ESBL-producing Escherichia coli and Klebsiella spp. in Lomé, Togo. Antimicrob Resist Infect Control. 2019;8:104.
22. 23. Rodríguez-Martínez JM, Machuca J, Cano ME, et al. Plasmid-mediated quinolone resistance: Two decades on. Drug Resist Updat. 2016;29:13-29.