Extended spectrum beta-lactamase (ESBL) production and antibiotic resistances of Escherichia coli and Klebsiella spp. strains isolated from urine cultures

Abstract

Objective: It was aimed to determine extended spectrum beta-lactamase (ESBL) production and antibiotic resis­tance rates of Escherichia coli and Klebsiella spp. strains isolated from urine cultures of patients admitted to vari­ous outpatient clinics and inpatient clinics of our hospital between December 2011 and August 2012. Methods: E.coli and Klebsiella spp. strains isolated from urine cultures were identified by conventional methods. Antibiotic susceptibilities were determined by using Kirby- Bauer\'s disk diffusion method according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) recommendations. Extended spectrum beta-lactamase (ESBL) producing E.coli and Klebsiella spp. strains were detected by using “double disk sinergy method”. Results: During the study period, 308 E.coli and 54 Kleb­siella spp. strains were isolated from urine cultures. ESBL production was detected in 64 (20.8%) of E.coli strains and 21 (38.9%) of Klebsiella spp. strains. ESBL positivity was encountered the most frequently in urine samples of patients who were from outpatient clinics of pediatrics and urology, it was followed by internal clinics and intensive care units. Imipenem resistance was found to be 4.7% and amikacin resistance was 7.8% in ESBL-positive E.coli strains. There was no resistance to carbapenems in ESBL-positive Klebsiella spp. strains, but their amika­cin resistance was 4.8%. Piperacillin tazobactam resis­tance rate in ESBL-positive E.coli and Klebsiella spp. was 17.2% and 14.3%, respectively. Conclusion: Selection of antibiotics should be made by considering results of antibiotic susceptibility tests for treatment of urinary tract infections. Also, determination of ESBL production and reporting it with antibiotic suscep­tibility tests will enhance the success of treatment. J Clin Exp Invest 2013; 4 (1): 56-62

Keywords

• Escherichia coli, Klebsiella spp., antimicro­bial sensitivity tests, ESBL, urinary tract infection.

İdrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella spp. suşlarının genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üretimi ve antibiyotik direnci

Abstract

Amaç: Bu çalışmada, Aralık 2011-Ağustos 2012 tarihleri arasında hastanemiz çeşitli poliklinik ve kliniklerine başvuran hastaların idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella spp. suşlarının genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üretiminin ve antibiyotiklere direnç oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Yöntemler: İdrar kültürlerinden izole edilen E.coli ve Klebsiella spp. suşları geleneksel yöntemlerle tanımlanmıştır. Antibiyotik duyarlılık testleri, Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) önerileri doğrultusunda Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemiyle değerlendirilmiştir. GSBL üreten E.coli ve Klebsiella spp. suşları çift disk sinerji testiyle saptanmıştır. Bulgular: Çalışma süresince idrar kültürlerinden 308 E. coli ve 54 Klebsiella spp. suşu izole edilmiştir. E.coli suşlarının 64’ünde (%20,8), Klebsiella spp. suşlarının 21’inde (%38,9) GSBL üretimi saptanmıştır. GSBL pozitifliğine en sık çocuk hastalıkları ve üroloji polikliniklerinden gelen idrar örneklerinde rastlanmış olup, bunu dahili klinikler ve yoğun bakım ünitesi izlemiştir. GSBL-pozitif E.coli suşlarında imipenem direnci %4,7, amikasin direnci ise %7,8 olarak bulunmuştur. GSBL-pozitif Klebsiella spp. suşlarında ise karbapenemlere direnç saptanmazken, amikasin direnci %4,8’dir. Piperasilin-tazobaktama direnç oranı ise GSBL-pozitif E.coli ve Klebsiella spp. suşlarında sırasıyla %17,2 ve %14,3’tür. Sonuç: Üriner sistem enfeksiyonlarının tedavisinde kültür ve antibiyotik duyarlılık testleri göz önünde bulundurularak antibiyotik seçimi yapılmalıdır. Ayrıca, GSBL varlığının tespiti ve antibiyotik duyarlılık testleriyle birlikte raporlanması tedavi başarısını artıracaktır

Keywords

• Escherichia coli, Klebsiella spp., antimikrobiyal duyarlılık testleri, GSBL, idrar yolu enfeksiyonu

References

1. Foxman B. Epidemiology of urinary tract ınfections: Incidence, morbidity, and economic costs. Am J Med 2002;113:5-13.
2. Deveci Ö, Yula E, Özer TT, ve ark. Üriner sistem enfek- siyonlarından izole edilen Escherichia coli suşlarına fosfomisin trometamolün ve bazı antibiyotiklerin in-vit- ro etkinliği. Dicle Tıp Derg 2011;38:298-300.
3. Uyanık MH, Hancı H, Yazgı H. Üriner sistem enfek- siyonlarından soyutlanan toplum kökenli Escherichia coli suşlarına fosfomisin trometamolün ve bazı antibi- yotiklerin in-vitro etkinliği. ANKEM Derg 2009;23:172- 176.
4. Pullukçu H, Aydemir Ş, Taşbakan MI, ve ark. Nitro- furantoinin idrar kültürlerinden soyutlanan Escheri- chia coli suşlarına in vitro etkinliği. İnfeksiyon Derg 2007;21:197-200.
5. Kadanalı A. Üriner sistem enfeksiyonları. EAJM 2006;38:119-123.
6. Deveci Ö, Yula E, Tekin A. İdrar kültürlerinden izole edi- len Escherichia coli suşlarında beta-laktamaz sıklığı ve antibiyotik direnci. J Clin Exp Invest 2010;1:182- 186.
7. Kuzucu Ç, Yetkin F, Görgeç S, ve ark. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üreten Escherichia coli ve Klebsiella spp. suşlarının ertapenem ve diğer karba- penemlere karşı duyarlılıklarının araştırılması. Mikro- biyol Bul 2011;45:28-35.
8. Yavuz MT, Ersan G, Süvarierel M. Enterobacteriaceae kökenlerinde genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretiminin iki farklı yöntemle araştırılması. Düzce Tıp Fak Derg 2005;2:10-13.

9. Demiraslan H, Demir NA, Kölgelier S. Adıyaman’da Enterobacteriaceae ailesindeki genişlemiş spektrum- lu beta-laktamaz (GSBL) oranı ve antibiyotik duyarlı- lıkları. Flora 2010;15:112-117.
10. Zarakolu P, Metan G, Hasçelik G, ve ark. Pseudo- monas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii suşla- rında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz varlığının saptanmasında farklı fenotipik yöntemlerin karşılaştı- rılması. Mikrobiyol Bul 2005;39:265-272.
11. Çiçek AÇ, Köksal ZŞ, Ertürk A, ve ark. Rize 82. yıl devlet hastanesi’nde çeşitli klinik örneklerden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella suşlarının geniş- lemiş spektrumlu beta-laktamaz üretimleri ve antimik- robiklere direnç oranları. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2011;41(4):149-154.
12. Güdücüoğlu H, Baykal S, İzci H, ve ark. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üreten Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antibiyotikle- re direnci. ANKEM Derg 2007;21:155-160.
13. Akyar I. Özel bir hastanede idrar yolu enfeksiyonların- dan izole edilen geniş spektrumlu beta-laktamaz üre- ten Escherichia coli ve Klebsiella spp. suşlarının an- tibiyotik direnç oranları. Mikrobiyol Bul 2008;42:713- 715.
14. Çetin H, Öktem F, Örmeci AR, ve ark. Çocukluk çağı idrar yolu enfeksiyonlarında Escherichia coli ve antibi- yotik direnci. SDÜ Tıp Fak Derg 2006;13:12-16.
15. Clinical and Laboratory Standards Institute. Perfor- mance standards for antimicrobial susceptibility test- ing, Twenty-first Informational Supplement, CLSI Doc- ument M100-S20, CLSI, Wayne PA (2011).
16. Öcal D. Gram negatif bakterilerde antibakteriyal diren- cin fenotipik yöntemler ile tayin ve bildirimi. ANKEM Derg 2012;26:154-164.
17. Manhas A, Aggarwal P, Bala M, ve ark. ESBL de- tection: Prevalence & comparison with new criteria. Journal of Evolution of Medical and Dental Sciences (JEMDS) 2012;1:209-214.
18. Çalışkan E, Öztürk E, Ankaralı H. Gram negatif bakterilerde beta-laktamaz varlığının ve antibiyotik duyarlılıklarının araştırılması. Düzce Tıp Fak Derg 2011;13:13-17.
19. Wiegand I, Geiss HK, Mack D, ve ark. Detection of extended-spectrum beta-lactamases among Entero- bacteriaceae by use of semiautomated microbiology systems and manual detection procedures. J Clin Mi- crobiol 2007;45:1167-1174.
20. Yurtman AN, Limoncu MH, Ermertcan Ş, ve ark. Ge- nişlemiş spektrumlu beta-laktamazların saptanmasın- da fenotipik yöntemlerin karşılaştırılması. İnfeksiyon Derg 2009;23:5-8
21. Karaoğlan İ, Zer Y, Namıduru M. GSBL pozitif Esche- richia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında tige- siklinin in vitro etkinliği. ANKEM Derg 2008;22:69-71.
22. Yılmaz N, Ağuş N, Köse Ş, et al. Geniş spektrumlu beta-laktamaz salgılayan Escherichia coli ve Kleb- siella pneumoniae suşlarının ertapenem ve diğer an- tibiyotiklere duyarlılıkları. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2009;39:80-84.
23. Göker G, Kaya I, Aydın D, ve ark. Üriner sistemden izole edilen Escherichia coli, Klebsiella ve Enterokok cinsi bakterilerde fosfomisin duyarlılığının araştırılma- sı. ANKEM Derg 2007;21:219-222.
24. Kart Yaşar K, Pehlivanoğlu F, Şengöz G. Alternatif tedavi seçeneği olarak fosfomisinin komplike üriner sistem enfeksiyonlarından izole edilen GSBL pozi- tif Escherichia coli suşlarına etkinliği. ANKEM Derg 2011;25:12-16.
25. Bayram Y, Eren H, Berktaş M. İdrar örneklerinden izole edilen bakteriyel patojenlerin dağılımı ve GSBL pozitif ve negatif Escherichia coli suşlarının fosfomisin ve diğer antimikrobiyallere duyarlılık paterni. ANKEM Derg 2011;25:232-236.
26. Calbo E, Romani V, Xercavins M, ve ark. Risk factors for community-onset urinary tract infections due to Escherichia coli harbouring extended-spectrum beta- lactamases. J Antimicrob Chemother 2006;57:780- 783.
27. Yetkin G, Kuzucu Ç, Çalışkan A. İdrarda üreyen Es- cherichia coli’lerin geniş spektrumlu beta laktamaz- lar yönünden irdelenmesi. İnönü Üniv Tıp Fak Derg 2006;13:249-252.
28. Rupp ME, Fey PD. Extended spectrum β-Lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae considerations for diagnosis, prevention and drug treatment. Drugs 2003;63:353-365.
29. Duman Y, Güçlüer N, Serindağ A, ve ark. Escherichia coli suşlarında antimikrobiyal duyarlılık ve genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) varlığı. Fırat Tıp Derg 2010;15:197-200.
30. Temiz H, Akkoç H, Gül K. Laboratuarımızda idrar kül- türlerinden izole Edilen Gram negatif bakterilerde an- tibiyotiklere direnç. Dicle Tıp Derg 2008;35:234-239.