Evaluation of Antibiograms of Escherichia Coli Strains Isolated From Urinary Cultures

Year 2023, Volume: 15 Issue: 3, 360 - 368, 20.10.2023

Sedanur Sarı Selçuk Mıstık Pınar Sağıroğlu

https://doi.org/10.18521/ktd.1064423

Abstract

Objective: Our aim in this study is to determine the antimicrobial resistance profiles of Escherichia coli strains known to cause urinary tract infections most frequently in the region, to obtain microbiological data about their current status, and to contribute to the development of clinical strategies for the prevention and management of these infections.
Materials and methods: Our study includes patients with E. coli isolated from urine cultures. In the study, urine cultures and antibiograms of patients between January 2019 and January 2020 were scanned retrospectively. 662 patients over the age of 18 were included in the study. The files of the patients included in the study, the information registered in the system and the pre-filled forms were examined by examining age, gender, reproductive status in urine cultures, ESBL status, antibiograms, hospitalization status, admission outpatient clinic, reason for hospitalization, chronic and additional diseases, symptom status, the blood, nitrite, leukocyte parameters in the urinary dipstick test and the antibiotic treatment started were recorded.
Results: The antibiotics most frequently resistant to E. coli strains were cefuroxime (88.5%), tobramycin (75%), ceftazidime (72.9%), cefepime (59.5%) and ampicillin (57.5%). The antibiotics with the highest sensitivity were imipenem (100%), amikacin (99.1%), meropenem (98.2%), nitrofurantoin (96.3%) and fosfomycin (96.3%). It was observed that 25.7% of E. coli strains were ESBL positive.
Conclusion: Our findings showed that E. coli strains, which are the most common causative agents of urinary tract infections, have high resistance to many antibiotics commonly used in treatment. Considering the local resistance rates in empirical treatment and starting the treatment by making a urine culture will guide the treatment. As a result of our research, we think that the use of fosfomycin and nitrofurantoin in uncomplicated infections and the use of carbapenems and aminoglycoside antibiotics in complicated infections and upper urinary tract involvement are appropriate in the empirical treatment of urinary tract infections.

Keywords

E. coli, Urine culture, Urinary tract infection, Antimicrobial resistance

İdrar Kültürlerinden İzole Edilen Escherichia Coli Suşlarının Antibiyogramlarının Değerlendirilmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmadaki amacımız idrar yolu enfeksiyonuna en sık neden olduğu bilinen Escherichia coli suşlarının bölgedeki antimikrobiyal direnç profillerini belirlemek ve güncel durumu hakkında mikrobiyolojik verileri elde etmek, bu enfeksiyonların önlenmesi ve yönetiminde klinik stratejiler geliştirilmesine katkıda bulunmaktır.
Gereç ve yöntem: Çalışmamız idrar kültürlerinden E. coli izole edilen hastaları kapsamaktadır. Çalışmada 2019 ocak-2020 ocak tarihleri arasındaki hastaların idrar kültür ve antibiyogramları retrospektif olarak taranmıştır. On sekiz yaş üstü 662 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. Hastaların dosyaları, sistemde kayıtlı olan bilgileri ve önceden doldurulmuş formları incelenerek yaş, cinsiyet, idrar kültürlerinde üreme durumu, GSBL durumu, antibiyogramları, hospitalizasyon durumu, başvuru polikliniği, yatan hastalarda yatış sebebi, kronik ve ek hastalıkları, semptom durumu, tam idrar tahlilindeki kan, nitrit, lökosit parametreleri ve başlanan antibiyotik tedavisi kaydedildi.
Bulgular: E. coli suşlarının en sık dirençli olduğu izlenen antibiyotikler sırasıyla sefuroksim (%88,5), tobramisin (%75), seftazidim (%72,9), sefepim (%59,5) ve ampisilin (%57,5) idi. Duyarlılığı en yüksek antibiyotikler ise sırasıyla imipenem (%100), amikasin (%99,1), meropenem (%98,2), nitrofurantoin (%96,3) ve fosfomisin (%96,3) idi. E. coli suşlarının %25,7’sinin GSBL pozitif olduğu görüldü.
Sonuç: Bulgularımız idrar yolu enfeksiyonunun en sık etkeni olan E. coli suşlarında tedavide sık kullanılan birçok antibiyotiğe yüksek direnç varlığını göstermiştir. Ampirik tedavide yerel direnç oranlarını dikkate alarak ve idrar kültürü yapılarak tedaviye başlanması tedavide yol gösterecektir. Araştırmamız sonucunda idrar yolu enfeksiyonunda ampirik tedavide komplike olmayan enfeksiyonlarda fosfomisin ve nitrofurantoin, komplike enfeksiyonlarda ve üst üriner sistem tutulumunda karbapenemler ve aminoglikozid grubu antibiyotiklerin kullanımının uygun olduğunu düşünmekteyiz.

Keywords

E. coli, İdrar kültürü, İdrar yolu enfeksiyonu, Antimikrobiyal direnç

References

• 1. Foxman B. The epidemiology of urinary tract infection. Nat Rev Urol 2010;8;7(12):653–60.
• 2. Nerurkar A, Solanky P, Naik SS. Bacterial pathogens in urinary tract infection and antibiotic susceptibility pattern. J Pharm Biomed Sci ©. 2012;21(21):12.
• 3. Kaygusuz S, Apan TZ KD. Toplum kökenli üriner sistem infeksiyonu etkeni Gram negatif bakterilerde çeşitli antibiyotiklere direnç. ANKEM Derg. 2001;15:753–9.
• 4. Umar M, Yaya AA, Yusuf G, Tafinta IY, Aliko AA, Jobbi DY. Biochemical characterization and antimicrobial susceptibility trends of Proteus mirabilis isolated from patients suspected with urinary tract infections attending Sickbay Hospital, Zaria, Kaduna, Nigeria. Ann Biol Sci. 2016;4(2):1–8.
• 5. Ruben FL, Dearwater SR, Norden CW , Kuller LH, Gartner K, Shalley A. Clinical infections in the noninstitutionalized geriatric age group: methods utilized and incidence of infections. The Pittsburgh Good Health Study. Am J Epidemiol. 1995;15;141(2):145–57.
• 6. Farrell DJ, Farrell I, De Rubeis D, Robbins M, Felmingham D . A UK multicentre study of the antimicrobial susceptibility of bacterial pathogens causing urinary tract infection. J Infect. 2003;46(2):94–100.
• 7. Sheerin NS. Urinary tract infection. Medicine (Baltimore). 2011;1;39(7):384–9.
• 8. Kadanalı A. Üriner Sistem Enfeksiyonları. Eurasian J Med. 2006;119–23.
• 9. Ortega Martell JA, Naber KG, Milhem Haddad J, Tirán Saucedo J, Domínguez Burgos JA. Prevention of recurrent urinary tract infections: bridging the gap between clinical practice and guidelines in Latin America. Ther Adv Urol. 2019;11:175628721882408.
• 10. Grabe M, Bartoletti R, Bjerklund Johansen TE, Çek M, Köves B, Naber KG. Asymptomatıc bacterıurıa ın adults- cystıtıs and pyelonephrıtıs ın adults,Guidelines on Urological Infections. 2005. s. 11–32.
• 11. Raisa O Platte. Why are urinary tract infections more common in women than in men? Available from: https://www.medscape.com/answers/452604-54622/why-are-urinary-tract-infections-utis-more-common-in-women-than-in-men cited: 29.09.2021
• 12. Rakel RE, Rakel DP. Rakel Aile Hekimliği 9.Baskı. Carter C. Üriner Sistem Bozuklukları Öksüz E. (Editör) 2019. s. 969–996.
• 13. Gönen İ, Akçam FZ, Yaylı G. Kadınlarda Sık Görülen Üriner Enfeksiyonlara Yaklaşım. TTB Sürekli TIp Eğitimi Derg. 2004;13(4):128–30.
• 14. Pulipati S, Srinivasa Babu P, Lakshmi Narasu M, Sowjanya Pulipati C, Anusha N. An overview on urinary tract infections and effective natural remedies. Med Plants Stud. 2017;5(6):50–6.
• 15. Foxman B, Geiger AM, Palin K, Gillespie B, Koopman JS. First-time urinary tract infection and sexual behavior. Epidemiology. 1995;6(2):162–8.
• 16. Paterson DL, Bonomo RA. Extended-spectrum β-lactamases: A clinical update. Clin Microbiol Rev. 2005;18(4):657–86.
• 17. Rodríguez-Baño J, Navarro MD, Romero L, Muniain MA, Perea EJ, Pérez-Cano R, et al. Clinical and Molecular Epidemiology of Extended-Spectrum β -Lactamase—Producing Escherichia coli as a Cause of Nosocomial Infection or Colonization: Implications for Control. Clin Infect Dis. 2006;1;42(1):37–45.
• 18. Pullukçu H, Aydemir Ş, Işıkgöz Taşbakan M, Sipahi OR, Çilli F, Ulusoy S. Nitrofurantoinin idrar kültürlerinden soyutlanan Escherıchıa colı suşlarına ın vıtro etkinliği. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2007;21(4):197–200.
• 19. Sağlam HS, Öğütlü A, Demiray V, Karabay O. Üriner enfeksiyonlarda toplum kökenli escherichia coli’ nin yeri ve gelişen antibiyotik direnci. Nobel Med. 2012;8(1):67–71.
• 20. Naber KG, Schito G, Botto H, Palou J, Mazzei T. Surveillance Study in Europe and Brazil on Clinical Aspects and Antimicrobial Resistance Epidemiology in Females with Cystitis (ARESC): Implications for Empiric Therapy. Eur Urol. 2008;1;54(5):1164–78.
• 21. Teker B, Sever N, Garashova D. The Effect of Age and Gender on Antibiotic Resistance of Escherichia coli Isolates of Urinary Tract Infection. Online Turkish J Heal Sci. 2021;6(2):300–9.
• 22. Koeijers JJ, Verbon A, Kessels AGH, Bartelds A, Donkers G, Nys S, et al. Urinary Tract Infection in Male General Practice Patients: Uropathogens and Antibiotic Susceptibility. Urology. 2010;1;76(2):336–40.
• 23. Yüksek G, Memiş N, Öksüz Ş. İdrar Örneklerinden İzole Edilen Escherichia coli Kökenlerinin Antibiyotik Duyarlılığı. Düzce Üniversitesi Sağlık Bilim Enstitüsü Derg. 2021;11(2):137–42.
• 24. Alanlı R, Beşirbellioğlu BA, Çelik G. Toplum Kaynaklı Üriner Enfeksiyon Etkeni Escherichia coli Suşlarında Antibiyotik Direnci. Hitit Med J. 2021;3(2):1–5.
• 25. Denk A, Sağmak Tartar A. İdrar Kültürlerinden İzole Edilen Toplum Kökenli Escherichia coli Suşlarında Antibiyotik Direnci. fırat üniversitesi sağlik Bilim tıp Derg. 2015;29(2):51–5.
• 26. Avcıoğlu F, Behçet M. Üriner Sistem Enfeksiyonu Etkeni Escherichia coli İzolatlarının Çeşitli Antibiyotiklere Direnç Oranlarının Değerlendirilmesi. Türk Mikrobiyoloji Cemiy Derg. 2020;50(3):172–7.
• 27. Critchley IA, Cotroneo N, Pucci MJ, Mendes R. The burden of antimicrobial resistance among urinary tract isolates of Escherichia coli in the United States in 2017.2019;1;14(12):e0220265.
• 28. Gupta K, Hooton TM, Naber KG, Wullt B, Colgan R, Miller LG, et al. International Clinical Practice Guidelines for the Treatment of Acute Uncomplicated Cystitis and Pyelonephritis in Women: A 2010 Update by the Infectious Diseases Society of America and the European Society for Microbiology and Infectious Diseases. Clin Infect Dis. 2011 ;1;52(5):e103–20
• 29. Zengin K, Tanık S, Albayrak S, Kaba M, Pirinççi N. Van Bölgesi’ndeki Üriner Sistem Enfeksiyon Etkenleri Ve Antibiyotik Duyarlılıkları. Bozok Tıp Derg. 2014;4(1):1–5.
• 30. Duman Y, Güçlüer N, Serindağ A, Tekerekoğlu S, Ünviversitesi İ, Fakültesi T. Klinik Araştırma Escherichia coli Suşlarında Antimikrobiyal Duyarlılık ve Genişlemiş Spektrumlu-Βeta Laktamaz (GSBL) Varlığı. 2010;15(4):197–200.
• 31. Gözüküçük R, Çakıroğlu B, Nas Y. Toplum Kaynaklı Üriner Sistem Enfeksiyonu Etkeni Olarak Saptanan Escherichia coli İzolatlarının Antibiyotik Duyarlılıkları . JAREM . 2012;2:101–3.
• 32. Ramírez-Castillo FY, Moreno-Flores AC, Avelar-González FJ, Márquez-Díaz F, Harel J, Guerrero-Barrera AL. An evaluation of multidrug-resistant Escherichia coli isolates in urinary tract infections from Aguascalientes, Mexico: cross-sectional study. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2018;24;17(1):1–13.
• 33. Karadeni̇z A, Hamidi AA. Üropatojenlerde Antibiyotiklere Direnç Durumu: Sık Kullandığımız Ajanlar Etkili mi? Uludağ Üniversitesi Tıp Fakültesi Derg. 2021;47(1):23–7.
• 34. Ny S, Edquist P, Dumpis U, Gröndahl-Yli-Hannuksela K, Hermes J, Kling AM, et al. Antimicrobial resistance of Escherichia coli isolates from outpatient urinary tract infections in women in six European countries including Russia. J Glob Antimicrob Resist. 2019;1;17:25–34.
• 35. Bayram Y, Eren H, Berktaş M. İdrar örneklerinden izole edilen bakteriyel patojenlerin dağılımı ve gsbl pozitif ve negatif escherıchıa colı suşlarının fosfomisin ve diğer antimikrobiyallere duyarlılık paterni. ANKEM Derg. 2011;25(4):232–6.
• 36. Aşgın N, Çakmaklıoğulları EK. Karabük ilinde toplum kökenli pediatrik üriner sistem enfeksiyonlarından izole edilen E. coli suşlarının in-vitro antibiyotik direnç profili. Çağdaş Tıp Derg. 2017;30;7(3):241–5.
• 37. Durmaz S, Toka Özer T, Çelik H, Yula E. Toplum kökenli üriner sistem infeksiyonlardan izole edilen Escherichia coli suşlarında fosfomisin trometamol ve bazı antibiyotiklerin in-vitro etkinliğinin araştırılması. 2015;4(4):351–4.
• 38. EAU Guidelines:Urological Infections Available from: https://uroweb.org/guideline/urological-infections/#3 cited: 10.09.2021
• 39. Küçükateş E, Kansız E, Gültekin N. Gram-negatif bakterilerde isepamisin, amikasin ve gentamisine karşı direnç. İnfeksiyon Derg. 2007;27(1):21–5.
• 40. John L Brusch. Urinary Tract Infection in Males: Practice Essentials, Background, Anatomy Available from: https://emedicine.medscape.com/article/231574-overview cited: 10.09.2021
• 41. Doğru A, Canan Üçişik A, Sargin F, Aydin Ö, Ergen P, Tükenmez Tigen E. İdrar örneklerinde üretilen Escherichia coli suşlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz varlığı ve antibiyotik duyarlılıkları . Enfeksiyon Göztepe Tıp Derg. 2014;29(4):219–24.
• 42. Öztürk İİ, Avcı ismail Y, Coşkun Ö, Gül HC, Eyigün CP. Birinci Basamak Sağlık Kuruluşunda Görev Yapan Hekimlerin Sık Görülen Toplum Kaynaklı Enfeksiyonlardaki Antibiyotik Seçimleri ve Bunu Etkileyen Faktörler. Fırat Tıp Derg. 2008;13(4):255–60