Evaluation of Pathogens and Antibiotic Resistance Profiles Isolated from Lower Respiratory Tract Samples

Abstract

Objective: In this study, we aimed to guide clinicians in planning empirical treatment and contribute to regional data by presenting bacterial lower respiratory tract infection agents and antibiotic resistance profiles. Methods: All lower respiratory tract samples from patients admitted to our laboratory between January 01 and December 31, 2021 were evaluated retrospectively. Bacterial identification and susceptibility tests were performed using the VITEK 2 automated system and evaluated in accordance with the recommendations of the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Results: Significant growth was detected in 461 of 923 lower respiratory tract samples. Antibiotic susceptibility test results of 340 samples were evaluated after excluding the repeated samples of same patient. Gram negative bacteria was isolated in 309 (90.9%), Staphylococcus aureus in 17 (5%) and Candida albicans in 14 (4.1%) of 340 samples. The most frequently isolated Gram-negative bacteria were Pseudomonas aeruginosa (121, 39.2%), Acinetobacter baumannii (88, 28.5%), Klebsiella pneumoniae (64, 20.7%) and Escherichia coli (36, 11.6%), respectively. Resistance rates of A. baumannii isolates to carbapenems, piperacillin/tazobactam, ceftazidime and fluoroquinolones were found to be over 90%, and higher resistance was observed in intensive care units (ICU) than in wards. Conclusion: The increased antibiotic resistance observed in lower respiratory tract infections from hospitalized patients in ICUs, is remarkable. As a result, knowing the causative agents and current resistance profiles is important, especially for hospitalized patients in ICUs, in order to initiate appropriate empirical treatment and to ensure treatment success. The data obtained from our study will guide clinicians in planning empirical treatment.

Keywords

• Lower respiratory tract infections
• Antibiotic resistance
• Acinetobacter baumannii
• Pseudomonas aeruginosa

Alt Solunum Yolu Örneklerinden İzole Edilen Patojenler ve Antibiyotik Direnç Profillerinin Değerlendirilmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmada hastanemize başvuran hastalardan izole edilen bakteriyel alt solunum yolu enfeksiyonu etkenleri ve antibiyotik direnç profilleri ortaya konularak ampirik tedavinin planlanmasında klinisyenlere yol gösterici olmak ve bölgesel verilere katkı sağlamak amaçlanmaktadır. Yöntem: Hastanemiz farklı birimlerine 01 Ocak – 31 Aralık 2021 tarihleri arasında başvuran hastalardan gönderilen alt solunum yoluna ait tüm örnekler retrospektif olarak değerlendirildi. Tespit edilen etkenlerin tanımlama ve duyarlılık testleri VITEK 2 otomatize sistemi kullanılarak yapıldı. Antibiyotik duyarlılıkları ise European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) önerileri doğrultusunda değerlendirildi. Bulgular: Toplam 923 alt solunum yolu örneğinden 461’inde anlamlı üreme saptandı. Aynı hastaya ait tekrarlayan örnekler ve az sayıda üreyen bakterilerin olduğu örnekler çıkarıldığında kalan 340 örneğe ait antibiyotik duyarlılık test sonuçları değerlendirildi. 340 örnekten 309’unda (%90,9) Gram negatif bakteriler izole edilirken 17’sinde (%5) Staphylococcus aureus, 14’ünde (%4,1) Candida albicans üredi. En sık izole edilen Gram negatif bakteriler sırasıyla Pseudomonas aeruginosa (121, %39,2), Acinetobacter baumannii (88, %28,5), Klebsiella pneumoniae (64, %20,7) ve Escherichia coli (36, %11,6) idi. A. baumannii izolatlarının karbapenem, piperasilin/tazobaktam, seftazidim ve florokinolon direnç oranları %90’ın üzerinde saptandı ve yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ) servislere göre daha yüksek direnç izlendi. Sonuç: Özellikle YBÜ’lerinde yatan hatan hastalardan izole edilen alt solunum yolu enfeksiyonu etkenlerinde gözlenen artmış antibiyotik direnci dikkat çekicidir. Sonuç olarak solunum yolu enfeksiyonu etkenlerinin ve güncel direnç profillerinin bilinmesi özellikle YBÜ’leri gibi riskli birimlerde yatan hastalarda, hızla uygun ampirik tedaviye başlanması ve tedavi başarısının sağlanması açısından önemlidir. Çalışmamızda elde ettiğimiz verilerin ampirik tedavinin planlanmasında klinisyenlere yol gösterici olacağı düşünülmektedir.

Keywords

• Alt solunum yolu enfeksiyonları
• Antibiyotik direnci
• Acinetobacter baumannii
• Pseudomonas aeruginosa

References

1. Camara M, Dieng A, Diop A, et al. Antibiotic resistanceof bacteria responsible of acute respiratory tract infections in children. Microbiologia Medica. 2017;32(1): 6489. doi:10.4081/mm.2017.6489
2. Denys GA, Relich RF. Antibiotic resistance in nosocomial respiratory infections. Clin Lab Med. 2014;34(2):257-70. doi:10.1016/j.cll.2014.02.004
3. Aydemir Ö, Demiray T, Köroğlu M, Aydemir Y. Yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların endotrakeal aspirat örneklerinden izole edilen bakterilerin tanımlanması ve antibiyotik duyarlılıkları. Online Türk Sağlık Bilimleri Derg. 2016;1(4):1-8.
4. Kayabaşi E, Öksüz Ş, Memiş N, Sare KA, Aslan V. Alt Solunum Yolu Örneklerinden İzole Edilen Nonfermenter Gram Negatif Bakterilerin Antibiyotik Duyarlılıkları. KOU Sag Bil Derg., 2021;7(2):149-153 doi:10.30934/kusbed.875186
5. Özünel L, Boyacıoğlu Zİ, Güreser AS, Taylan Özkan HA. Çorum eğitim ve araştırma hastanesinde derin trekeal aspirat örneklerinden izole edilen Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii suşlarının antimikrobiyal duyarlılık paternlerinin değerlendirilmesi. Turk Hij Den Biyol Derg 2014;71:81-88. doi:10.5505/TurkHijyen.2014.76093
6. Müderris T, Özdemir R, Kaya S, Gül S, Aksoy Gökmen A, Peker B. Solunum yolu örneklerinden izole edilen non-fermentatif gram negatif bakterilerin antibiyotik direnç dağılımları: altı yıllık analiz. Pamukkale Tıp Dergisi. 2020;13(3):695-704. doi:10.31362/patd.714553
7. Guitor AK, Wright GD. Antimicrobial resistance and respiratory infections. Chest. 2018;154(5):1202-12. doi:10.1016/j.chest.2018.06.019
8. EUCAST. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 11.0, valid from 2021-01-01. [https://www.eucast.org/ fileadmin/src/media/PDFs/EUCAST_files/Breakpoint_ tables/v_11.0_Breakpoint_Tables.pdf] 15 Kasım 2021’de erişildi.

9. American Thoracic Society, Infectious Diseases Society of America. Guidelines for the management of adults with hospital-acquired, ventilator-associated, and healthcare-associated pneumonia. Am J Respir Crit Care Med. 2005;171(4):388-416. doi:10.1164/rccm.200405-644ST.
10. Bassetti M, Taramaso L, Giacobbe DR, Pelosi P. Management of ventilator-associated pneumonia: Epidemiology, diagnosis and antimicrobial therapy. Expert Rev Anti Infect Ther. 2012;10(5):585-596. doi:10.1586/eri.12.36.
11. Söyletir G. Antimikrobiyal duyarlılık testleri ve klinik yansımaları. Turkiye Klinikleri J Inf Dis Special Topics. 2017;10(1):26-9.
12. Drees M, Pineles L, Harris AD, Morgan DJ. Variation in definitions and isolation procedures for multidrug-resistant Gram-negative bacteria: a survey of the Society for Healthcare Epidemiology of America Research Network. Infect Control Hosp Epidemiol. 2014 Apr;35(4):362-6. doi: 10.1086/675600. PMID: 24602940.
13. Tanguy M, Kouatchet A, Tanguy B, Pichard É, Fanello S, Joly-Guillou ML. Management of an Acinetobacter baumannii outbreak in an intensive care unit. Med Mal Infect. 2017;47(6):409-14. https://doi.org/10.1016/j.medmal.2017.06.003
14. Antimicrobial resistance in Europe 2016. Annual Report of the European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net). Stockholm: ECDC; 2017. https://www.ecdc.europa.eu/en/publications-data/antimicrobial-resistance-surveillance-europe-2016 15 Ocak 2022’de erişildi.
15. UAMDSS. Ulusal Antimikrobiyal Direnç Sürveyans Sistemi, 2016 Yıllık Raporu, Türkiye Halk Sağlığı Kurumu, Sağlık Bakanlığı Ankara. http://uamdss.thsk.gov.tr 15 Ocak 2022’de erişildi.
16. Sağmak-Tartar A, Özer AB, Ulu R, Akbulut A. Microbiological evaluation of the pathogens isolated from the endotracheal aspirate samples of the patients followed in the intensive care units: A one-year retrospective analysis. Klimik Derg. 2018;31(1):56-60.
17. Altay Koçak A, Yayla B, Üsküdar Güçlü A, et al. Evaluation of Respiratory Pathogens Isolated in a University Hospital in Adana and Their Antibiotic Resistance Profiles. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2019;49(4):226-232. doi:10.5222/tmcd.2019.226
18. Durmaz S, Özer TT. Klinik örneklerden izole edilen Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik direnci. Abant Med J, 2015; 4(3), 239-42. doi: 10.5505/abantmedj.2015.38981
19. Küme G, Demirci M. Antimicrobial susceptibilities of non-fermantative gram-negative bacilli isolated from lower respiratory tracts specimens of intensive care units patients and associated risc factors of lower repiratort tract infections. Deu Med J.2012; 26(1): 37-44. https://dergipark.org.tr/tr/pub/deutip/issue/4662/63519 15 Ocak 2022’de erişildi.
20. European Centre for Disease Prevention and Control & World Health Organization. Regional Office for Europe. (‎2022)‎. Antimicrobial resistance surveillance in Europe 2022 – 2020 data. World Health Organization. Regional Office for Europe. https://apps.who.int/iris/handle/10665/351141. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO 23 Eylül 2022’de erişildi.