Comparisons of Enterococcus Species Isolated from Patients Diagnosed with COVID-19 and Their Antibacterial Susceptibility with the Period Before the Pandemic

Abstract

Background: In this study, candida species isolated from clinical samples of patients treated in intensive care units and other inpatient clinics pre-pandemic period (PPP) (April 1, 2018-March 31, 2020) and patients treated in COVID-19 intensive care units and other inpatient clinics during the pandemic period (PP) (1 April 2020-31 March 2022) were retrospectively examined. It was aimed to describe the variation of candida species and their antifungal susceptibility in PP according to PPP and contribute to our country's epidemiological data. Materials and Methods: Conventional methods and VITEK 2 (Biomerieux, France) automated system were used to identify candida species and determine their antifungal susceptibility. Species identifications of non-Candida albicans isolates were confirmed by the MALDI-TOF MS (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Germany) automated system. Antifungal susceptibilities were evaluated using the VITEK 2 automated system and gradient test strips (BioMérieux E test, France). Results: Fungal strains were detected in 125 (2%) of the clinical samples that came to our laboratory in the pre-pandemic period, and in 157(2.9%) during the PP. The increase in Candida isolates was statistically significant (p=0.007). It was observed that the growth rates in urine culture, blood culture and aspirate cultures increased in PP compared to PPP. The mean age of patients with candida isolated in PP is 70.86±14.53. An increase in the rates of male patients was observed in PP compared to PPP. Compared to PPP, an increase was observed in C.parapsilosis, C.glabrata and C.tropicalis species, and a decrease in C.kefyr species in PP. C.ciferrii, C.dubliniensis, C.sphaerica and C.zeylanoides have been isolated only in PP. It was observed that the susceptibility of C. albicans to amphotericin B, anidulafungin and voriconazole decreased in PP, and the susceptibilities of fluconazole, flucytosine and micafungin were increased. C.albicans, C.glabrata, C.parapsilosis, C.tropicalis isolates were observed to have decreased sensitivity to amphotericin B, anidulafungin and caspofungin in PP compared to PPP. Conclusions: It has been observed that there is an increase in secondary candida infections due to the prolonged hospitalization period and high-level steroid use in COVID-19 patients compared to the PPP. Our data revealed an increase in non-C.albicans species, particularly in C.parapsilosis, C.glabrata and C.tropicalis species, in agreement with other similar studies reported. The decrease in echinocandin and amphotericin B susceptibility in candida species suggests the necessity of rational antifungal use. Updating and presenting the changes in Candida species and their antifungal susceptibility at regular intervals is important for clinicians' empirical antifungal treatment approach.

Keywords

• COVID-19
• SARS-CoV-2
• Candida
• Antifungal susceptibility

Covid-19 Tanılı Hastalardan İzole Edilen Kandida Türleri ve Antifungal Duyarlılıklarının Pandemi Öncesi Dönem ile Karşılaştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmada, pandemi öncesi (PÖ) (1 Mart 2019- 29 Şubat 2020) yoğun bakım ünitelerinde ve servislerde tedavi olan hastalar ile pandemi döneminde (PD) (1 Mart 2020-1 Mart 2021) COVID-19 yoğun bakım ünitelerinde ve servislerinde tedavi olan hastaların klinik örneklerinden izole edilen kandida izolatları retrospektif olarak incelenmiştir. PD’deki kandida türlerinin ve antifungal duyarlılıklarının PÖ’ne göre değişimini irdelemek ve ülkemizdeki epidemiyolojik verilere katkıda bulunmak amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Kandida türlerinin identifikasyonu ve tür tanımlanması, konvansiyonel yöntemler ve otomatize VITEK 2 (Biomerieux, Fransa) sistemi kullanılarak yapılmıştır. Albicans dışı kandida izolatlarının tür tanımları MALDI-TOF MS (Bruker Daltonik GmbH, Bremen, Almanya) otomatize sistemi ile doğrulanmıştır. Antifungal duyarlılıklar gradient test stripleri (BioMérieux E test, Fransa) kullanılarak değerlendirilmiştir. Bulgular: Pandemi öncesi dönemde laboratuvarımıza gelen klinik örneklerin 147’sinde (%4.7), PD’de ise 162’sinde (%6.5) kandida üremesi tespit edilmiştir. PD’de PÖ’ne göre, C. glabrata ve C. tropicalis türlerinde artış, C. kefyr ve C. parapsilosis türlerinde düşüş gözlenmiştir. C. ciferrii, C. dubliniensis, C. sphaerica ve C. zeylanoides sadece PD’de izole edilmiştir. PD’de C. albicans’ın, amfoterisin B, anidulafungin ve vorikonazol duyarlılıklarının azaldığı, flukonazol, flusitozin ve mikafungin duyarlılıklarının arttığı gözlenmiştir. C. albicans, C. glabrata, C. parapsilosis, C. tropicalis izolatlarında, PÖ’e göre PD’de amfoterisin B, anidilafungin ve kapsofungin duyarlılıklarında azalma gözlenmiştir. Sonuç: COVID-19 hastalarında özellikle hastanede yatış süresinin uzaması ve tedavisi süresince yüksek düzey steroid kullanımına bağlı olarak gelişen sekonder kandida enfeksiyonlarında pandemi öncesi döneme göre artış olduğu gözlenmiştir. Verilerimiz, bildirilen diğer benzer çalışmalarla uyumlu olarak albicans dışı kandidalarda, özellikle C. glabrata ve C. tropicalis türlerindeki artışı ortaya koymuştur. Kandida türlerindeki ekinokandin ve amfoterisin B duyarlılığındaki azalma akılcı antifungal kullanımının gerekliliğini düşündürmektedir. Kandida türleri ve antifungal duyarlılıklarının değişiminin belirli aralıklarla güncellenip sunulması klinisyenlerin ampirik antifungal tedavi yaklaşımı açısından önem arzetmektedir.

Keywords

• COVID-19
• SARS-CoV-2
• kandida
• antifungal duyarlılık

References

1. 1. Baloch S, Baloch MA, Zheng T, Pei X. The Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) Pandemic.Tohoku J Exp Med. 2020;250(4):271-278.
2. 2. Song G, Liang G, Liu W. Fungal Co-infections Associated with Global COVID-19 Pandemic: A Clinical and Diagnostic Perspective from China. Mycopathologia. 2020;185(4):599-606.
3. 3. Beardsley J, Halliday CL, Chen S C-A, Sorrel TC. Responding to the emergence of antifungal drug resistance: perspectives from the bench and the bedside. Future Microbiol. 2018; 13: 1175-1191.
4. 4. Nami S, Mohammadi R, Vakili M, Khezripour K, Mirzael H, Morovati H. Fungal vaccines, mechanism of actions and immunology: a comprehensive review. Biomed Pharm. 2019;109:333-344.
5. 5. Pristov KE, Ghannoum MA. Resistance of Candida to azoles and echinocandins worldwide. Clin Microbiol Infect. 2019;25(7):792-798.
6. 6. Karakoç ZÇ. Epidemiology of invasive fungal infections. Klimik Derg. 2019; 32: 118-123.
7. 7. Arastehfar A, Carvalho A, Van De Veerdonk FL, Jenks JD, Köhler P, Krause R, et al. COVID-19 Associated Pulmonary Aspergillosis (CAPA)-From Immunology to Treatment. J Fungi. 2020;6(2):91.
8. 8. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICsVersion 3.2, 2019. Available from: https://www.tmc-online.org/index.php?func=Content&ID=8.

9. 9. Gülmez D, Sığ AK, Akar N, Duyan S, Arıkan Akdağlı S. Enfeksiyon etkeni mantarların zamana göre sıklık ve tür dağılımlarındaki değişimler: 12 yıllık (2008-2019) mikoloji laboratuvarı verileri ne söylüyor? Mikrobiyol Bul. 2021;55(1):53-66.
10. 10. Arastehfar A, Carvalho A, Nguyen MH, Hedayati MT, Netea MG, Perlin DS, et al. COVID-19-Associated Candidiasis (CAC): An Underestimated Complication in the Absence of Immunological Predispositions?. J Fungi. 2020;6(4):211.
11. 11. Yang W, Cao Q, Qin L, Wang X, Cheng Z, Pan A, et al. Clinical characteristics and imaging manifestations of the 2019 novel coronavirus disease (COVID-19): a multi-center study in Wenzhou city, Zhejiang, China. J Infect. 2020;80(4):388-393.
12. 12. Al-Hatmi AMS, Mohsin J, Al-Huraizi A, Khamis F. COVID-19 associated invasive candidiasis. J Infect. 2021;82(2):e45-e46.
13. 13. Pappas PG, Lionakis MS, Arendrup MC, Ostrosky-Zeichner L, Kullberg BJ. Invasive candidiasis. Nat Rev Dis Primers. 2018; 418026.
14. 14. Fuller J, Dingle TC, Bull A, Shokoples S, Laverdiere M, Baxter MR, et al. Species distribution and antifungal susceptibility of invasive Candida isolates from Canadian hospitals: results of the CANWARD 2011-16 study. J Antimicrob Chemother. 2019; 74(Suppl 4): iv48-iv54.
15. 15. Jung SI, Shin JH, Song JH, Peck KR, Lee K, Kim MN et al. Multicenter surveillance of species distribution and antifungal susceptibilities of Candida bloodstream isolates in South Korea. Med Mycol. 2010;48 (4):669-674.
16. 16.Şanlı K, Selen Z. Kömürcü SZM, Şahin AS. Kan Kültürlerinde Üretilen Yoğun Bakım Ünitesi Hastalarında Candida Epidemiyolojisi ve Antifungal Direnç Değişiminin İncelenmesi 2015-2019. Dicle Med J. 2021; 48 (4) : 796-805.
17. 17.Atik TK, Duran AÇ. Kan Kültürlerinden İzole Edilen Candida Türlerinin Araştırılması. Van Tıp Derg. 2021; 28(1): 32-37.
18. 18.Ergon MC, Doluca Dereli M, Ener B, Atalay MA, Koç AN, Çerikçioğlu N ve ark. Türkiye’de altı yıllık zaman dilimi içerisinde kan kültürlerinden soyutlanan maya mantarlarının tür dağılımı: çok merkezli bir çalışma. Mikrobiyol Bul. 2020;54(4):638-646.
19. 19.Er H, Özkalay Yılmaz N, Karaca Derici Y, Hancı S, Saba Çopur Ş. Kandidemi etkenlerinin tür dağılımı ve duyarlılıkları: Hastanemizde ampirik antifungal tedavi politikası değiştirilmeli mi? Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2021;51(2):150-5.
20. 20. Garcia-Vidal C, Sanjuan G, Moreno-García E, Puerta-Alcalde P, Garcia-Pouton N, Chumbita M et al. Incidence of co-infections and superinfections in hospitalised patients with COVID-19: A retrospective cohort study. Clin Microbiol Infect. 2021;27(1):83-88.
21. 21. Ergon MC, Yucesoy M. Yoğun bakım ünitelerinden dört yıllık dönemde izole edilen mayaların tür dağılımının değerlendirilmesi. Mikrobiyol Bul 2005; 39(3): 309-18.
22. 22. Çiçek B, Yılmaz H, Mutlu Yılmaz E, Esen S, Birinci A. Candida epidemiyolojisindeki değişikliklerin araştırılması. Mikrobiyol Bul. 2015; 49(3): 423-31.
23. 23. Segrelles-Calvo G, S Araújo GR, Llopis-Pastor E, Carrillo J, Hernández-Hernández M, Rey L. Candida spp. co-infection in COVID-19 patients with severe pneumonia: Prevalence study and associated risk factors. Respir Med. 2021;188:106619.
24. 24.Batçık Ş, Bahçeci İ, Kazancıoğlu L, Kazdal H , Özcan M. Yoğun Bakım Ünitelerinde İzole Edilen Candida Türleri ve Antifungal Duyarlılıkları: Üç yıllık Çalışma. Van Tıp Derg. 2021; 28(3): 459-465.
25. 25. Altın N, Cesur S, Toros GY, Koldaş K , Solgun G, Şencan İ. Yoğun bakım ünitesinde yatan hastaların klinik örneklerinden izole edilen Candida türlerinin dağılımı ve antifungal duyarlılıkları. ORTADOĞU TIP DERGİSİ. 2018; 10 (2): 130-134.
26. 26. Savcı Ü, Yılmaz N. Çeşitli örneklerden izole edilen Candidaların tür dağılımı ve antifungal direnç oranları. Turk J Clin Lab 2017; 8(3): 85-90.
27. 27. Pfaller MA, Casanheira M, Lockhart SR, Ahlquist AM, Messer SA, Jones RN. Frequency of decreased susceptibility and resistance to echinocandins among fluconazole-resistant bloodstream isolates of Candida glabrata. J Clin Microbiol. 2012;4:1199e203.
28. 28.Fidan EE, Karabulut S, Çerikçioğlu N, Erdin B N, Kılıç PE. İstanbul’da bir devlet hastanesinde YBÜ hastalarının kan kültürlerine izole edilen Candida parapsilosis kökenlerinde azollere karşı yüksek MİK değerleri. 13. Antimikrobik Kemoterapi Günleri 6-8 Nisan 2018, İstanbul; 2018:O-27.
29. 29.Perlin DS,Rautemaa-Richardson R,Alastruey Izquierdo A. The global problem of antifungal resistance: prevalence, mechanisms, and management. The Lancet Infectious Diseases. 2017; 17: 383-92
30. 30. Shields RK, Nguyen MH, Clancy CJ. Clinical perspectives on echinocandin resistance among Candida species. Curr Opin Infect Dis. 2015;28:514e22.
31. 31. Zuza-Alves DL, Silva-Rocha WP, Chaves GM. An update on Candida tropicalis based on basic and clinical approaches. Front Microbiol. 2017;8:1927.
32. 32. Kostakoğlu U, Yılmaz G, Köksal İ. Mantar İnfeksiyonları; Etken Dağılımı ve Tedavi Cevabı. FLORA. 2018;23(2):73-78.
33. 33. Sullivan DJ, Moran GP, Pinjon E, Al-Mosaid A, Stokes C, Vaughan C et al. Comparison of epidemiology, drug resistance mechanisms, and virulence of Candida dubliniensis and Candida albicans. FEMS Yeast Rev. 2004;4:369e76.
34. 34. Saha K, Sit NK, Maji A, Jash. Recovery of fluconazole sensitive Candida ciferrii in a diabetic chronic obstructive pulmonary disease patient presenting with pneumonia. Lung India 2013;30: 338-340.
35. 35. Kaur R, Goyal R, Dhakad MS, Bhalla P, Kumar R. Epidemiology and Virulence Determinants including Biofilm Profile of Candida Infections in an ICU in a Tertiary Hospital in India. doi: 10.1155/2014/303491