Research Article
BibTex RIS Cite

The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates

Year 2024, Volume: 41 Issue: 1, 172 - 176, 29.03.2024

Abstract

Acinetobacter baumannii is an opportunistic pathogen that causes nosocomial infections and exhibits multiple antimicrobial resistance. Carbapenems are preferred in the treatment. In recent years, increasing resistance to carbapenems has been reported all over the world. The aim of the study is to investigate the presence of carbapenemases in carbapenem-resistant A. baumannii strains by molecular methods.A total of 77 carbapenem-resistant A. baumannii isolates, obtained from blood samples collected from catheter hubs of patients hospitalized in the intensive care unit at Ondokuz Mayıs University Faculty of Medicine between from January 2021 and September 2022, were examined. Bacterial identification used traditional methods alongside VITEK® MS (bioMérieux, France). Antibiotic resistance profiles were determined following EUCAST standards using the Vitek2 Compact automated system. Additionally, multiplex polymerase chain reaction (PCR) was utilized to investigate the presence of blaOXA 23-like, blaOXA 24-like, blaOXA 51-like, and blaOXA 58-like oxacillinase genes, as well as blaNDM, blaVIM, and blaIMP metallo-beta-lactamase genes. While all 77 A. baumannii isolates were resistant to meropenem, 75 isolates were also resistant to imipenem. In addition, all of the isolates were found to be resistant to ceftazidime, levofloxacin, and ciprofloxacin. Sensitivity to amikacin, gentamicin, and trimethoprim-sulfomethoxazole was 29.8%, 6.4%, and 6.4%, respectively. The blaOXA 51-like gene was found in all A. baumannii strains. The blaOXA 23-like gene was detected in 74 (96%) of the strains, and the blaOXA 24-like gene was detected in 16 (20.7%) strains. blaOXA 58-like, blaNDM, blaVIM, and blaIMP genes were not detected positively in any of the isolates. Oxacillinase-type enzymes, notably blaOXA 51-like, blaOXA 23-like, and blaOXA 24-like genes, primarily contribute to carbapenem resistance in A. baumannii isolates. The blaOXA 58-like gene and metallo-betalactamase metallo-beta-lactamase resistance genes were not found in the strains. These obtained data revealed reveals the necessity of molecular methods in defining the epidemiological relationship of isolates.

References

  • Bilgehan H. Klinik Mikrobiyolojik Tanı: Fakülteler Kitabevi Barış Yayınları; 2004.
  • Antunes LC, Visca P, Towner KJ. Acinetobacter baumannii: evolution of a global pathogen. Pathogens and disease. 2014;71(3):292-301.
  • Joly-Guillou M-L. Clinical impact and pathogenicity of Acinetobacter. Clinical microbiology and infection. 2005;11(11):868-73.
  • Şahin AR, Doğruer D, Nazik S, Aktemur A, Öksüz H, Murat A, et al. Hastane kökenli patojenlerde artan antimikrobiyal direnç sorunu: Acinetobacter baumannii. Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi. 2019;4(2):156-69.
  • Savcı Ü, Özveren G, Yenişehirli G, Bulut Y, Özdaş S. Klinik örneklerden izole edilen Acinetobacter baumannii suşlarının in-vitro duyarlılık durumları. Turkish Journal of Clinics and Laboratory. 2015;6(1):24-9.
  • Talbot GH, Bradley J, Edwards Jr JE, Gilbert D, Scheld M, Bartlett JG. Bad bugs need drugs: an update on the development pipeline from the Antimicrobial Availability Task Force of the Infectious Diseases Society of America. Clinical infectious diseases. 2006;42(5):657-68.
  • Çiftci İH, Aşık G. Acinetobacter Baumannii’nin Antibiyotik Direnç Mekanizmalari. Ankem Derg. 2011;25(3):196-207.
  • Temel A, Eraç B. Küresel bir tehdit: Acinetobacter baumannii enfeksiyonları, antimikrobiyal dirençte güncel durum ve alternatif tedavi yaklaşımları. Turkish Bulletin of Hygiene & Experimental Biology/Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji. 2020;77(3).
  • Keskin H, Tekeli A, Dolapçı İ, Öcal D. Klinik örneklerden izole edilen Acinetobacter baumannii suşlarında beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyol Bul. 2014;48(3):365-76.
  • Woodford N, Ellington MJ, Coelho JM, Turton JF, Ward ME, Brown S, et al. Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapenemases in Acinetobacter spp. International journal of antimicrobial agents. 2006;27(4):351-3.
  • Mertins S, Higgins PG, Thunissen C, Magein H, Gilleman Q, Mertens P, et al. Development of an immunochromatographic lateral flow assay to rapidly detect OXA-23-, OXA-40-, OXA-58-and NDM-mediated carbapenem resistance determinants in Acinetobacter baumannii. Journal of Medical Microbiology. 2023;72(4):001681.
  • Ikonomidis A, Ntokou E, Maniatis AN, Tsakris A, Pournaras S. Hidden VIM-1 metallo-β-lactamase phenotypes among Acinetobacter baumannii clinical isolates. Journal of clinical microbiology. 2008;46(1):346-9.
  • European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 13.0, 2023.
  • Tshabalala R, Kabelinde A, Tchatchouang C-DK, Ateba CN, Manganyi MC. Effect of Clove (Syzygium aromaticum) spice as microbial inhibitor of resistant bacteria and Organoleptic Quality of meat. Saudi Journal of Biological Sciences. 2021;28(7):3855-63.
  • Doyle D, Peirano G, Lascols C, Lloyd T, Church DL, Pitout JD. Laboratory detection of Enterobacteriaceae that produce carbapenemases. Journal of clinical microbiology. 2012;50(12):3877-80.
  • Ellington MJ, Kistler J, Livermore DM, Woodford N. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding acquired metallo-β-lactamases. Journal of antimicrobial chemotherapy. 2007;59(2):321-2.
  • Tanrıverdi Çaycı Y HÜK, Karacan Temür G, Güney DB, Ertokatlı M, Birinci A. Escherichia coli izolatlarında O25b-ST131 klonu sıklığı ile karbapenem ve fosfomisin direnç genlerinin varlığının araştırılması: Escherichia coli O25b-ST131 izolatlarında Türkiye’den ilk fosA3 tespiti. Mikrobiyol Bul 2023;57(3):454-462.
  • Gözütok F, Sarigüzel FM, Çelik İ, Berk E, Aydin B, Güzel D. hastane infeksiyonu etkeni acinetobacter baumannii suşlarinin antimikrobiyal direnç oranlarinin araştirilmasi. aNKEM dERG. 2013;27(1):7-12.
  • Tümtürk A, Tekçe AYT, Şanal L. Nozokomiyal infeksiyon etkeni Gram negatif bakterilerde karbapenem direnç oranları: Üçüncü basamak bir hastaneden retrospektif bir çalışma. Ortadoğu Tıp Dergisi. 2019;11(4):422-6.
  • Akyildiz E, Saral A, Tuba K, Beriş FŞ, Düzgün AÖ. Trabzon Fatih Devlet Hastanesinden İzole Edilen Klinik Acinetobacter baumannii ve Pseudomonas aeruginosa Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin Araştırılması. Gümüşhane Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi. 2023;12(2):450-5.
  • Keyik S, Arslan U, Türk Dağı H, Seyhan T, Fındık D. Karbapenemlere dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyol Bul. 2014;48(4):556-65.
  • Telli M, Eyigör M, Korkmazgil B, Aydın N, Atalay MA. Acinetobacter spp. klinik izolatlarında karbapenem direncinin moleküler epidemiyolojisi. 2017.
  • Çiftci İH, Aşık G, Karakeçe E, Öksüz L, Yağcı S, Sesli Çetin E, et al. Acinetobacter baumannii izolatlarında blaOXA genlerinin dağılımı: Çok merkezli bir çalışma. 2013.
  • Demirci M, Yiğin A, Demir C. Karbapeneme dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi karbapenemaz genlerinin dağılımının gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle incelenmesi. Klimik Dergisi. 2019;32(2):123-6.
  • Gür Vural D, Durupınar B. Karbapenem Dirençli Acinetobacter baumannii Klinik İzolatlarında Sınıf D Beta Laktamaz Varlığının Araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg 46(4):181-187, 2016
  • Gözalan A, Ünaldı Ö, Kırca F, Çöplü N, Müderris T, Açıkgöz Z, et al. Yoğun bakım ünitelerinde kan dolaşımı enfeksiyonu etkeni karbapenem dirençli Acinetobacter baumannii izolatlarının moleküler yöntemlerle karakterizasyonu. Turk Hijiyen Ve Deneysel Biyoloji Dergisi Turkish Bulletin Of Hygiene And Experimental Biology. 2020;77(1).
  • Ning N-z, Liu X, Bao C-m, Chen S-m, Cui E-b, Huang J, et al. Molecular epidemiology of bla OXA-23-producing carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii in a single institution over a 65-month period in north China. BMC infectious diseases. 2017;17(1):1-8.
  • Santajit S, Bhoopong P, Kong-Ngoen T, Tunyong W, Horpet D, Paehoh-Ele W, et al. Phenotypic and Genotypic Investigation of Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii in Maharaj Nakhon Si Thammarat Hospital, Thailand. Antibiotics. 2023;12(3):580.
  • Sharma S, Banerjee T, Yadav G, Kumar A. Susceptibility profile of blaOXA-23 and metallo-β-lactamases co-harbouring isolates of carbapenem resistant Acinetobacter baumannii (CRAB) against standard drugs and combinations. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023;12:1068840.
  • Palavecino E, Greene SR, Kilic A. Characterisation of carbapenemase genes and antibiotic resistance in carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii between 2019 and 2022. Infectious Diseases. 2022;54(12):951-3.
Year 2024, Volume: 41 Issue: 1, 172 - 176, 29.03.2024

Abstract

References

  • Bilgehan H. Klinik Mikrobiyolojik Tanı: Fakülteler Kitabevi Barış Yayınları; 2004.
  • Antunes LC, Visca P, Towner KJ. Acinetobacter baumannii: evolution of a global pathogen. Pathogens and disease. 2014;71(3):292-301.
  • Joly-Guillou M-L. Clinical impact and pathogenicity of Acinetobacter. Clinical microbiology and infection. 2005;11(11):868-73.
  • Şahin AR, Doğruer D, Nazik S, Aktemur A, Öksüz H, Murat A, et al. Hastane kökenli patojenlerde artan antimikrobiyal direnç sorunu: Acinetobacter baumannii. Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi. 2019;4(2):156-69.
  • Savcı Ü, Özveren G, Yenişehirli G, Bulut Y, Özdaş S. Klinik örneklerden izole edilen Acinetobacter baumannii suşlarının in-vitro duyarlılık durumları. Turkish Journal of Clinics and Laboratory. 2015;6(1):24-9.
  • Talbot GH, Bradley J, Edwards Jr JE, Gilbert D, Scheld M, Bartlett JG. Bad bugs need drugs: an update on the development pipeline from the Antimicrobial Availability Task Force of the Infectious Diseases Society of America. Clinical infectious diseases. 2006;42(5):657-68.
  • Çiftci İH, Aşık G. Acinetobacter Baumannii’nin Antibiyotik Direnç Mekanizmalari. Ankem Derg. 2011;25(3):196-207.
  • Temel A, Eraç B. Küresel bir tehdit: Acinetobacter baumannii enfeksiyonları, antimikrobiyal dirençte güncel durum ve alternatif tedavi yaklaşımları. Turkish Bulletin of Hygiene & Experimental Biology/Türk Hijyen ve Deneysel Biyoloji. 2020;77(3).
  • Keskin H, Tekeli A, Dolapçı İ, Öcal D. Klinik örneklerden izole edilen Acinetobacter baumannii suşlarında beta-laktamaz kaynaklı direncin moleküler karakterizasyonu. Mikrobiyol Bul. 2014;48(3):365-76.
  • Woodford N, Ellington MJ, Coelho JM, Turton JF, Ward ME, Brown S, et al. Multiplex PCR for genes encoding prevalent OXA carbapenemases in Acinetobacter spp. International journal of antimicrobial agents. 2006;27(4):351-3.
  • Mertins S, Higgins PG, Thunissen C, Magein H, Gilleman Q, Mertens P, et al. Development of an immunochromatographic lateral flow assay to rapidly detect OXA-23-, OXA-40-, OXA-58-and NDM-mediated carbapenem resistance determinants in Acinetobacter baumannii. Journal of Medical Microbiology. 2023;72(4):001681.
  • Ikonomidis A, Ntokou E, Maniatis AN, Tsakris A, Pournaras S. Hidden VIM-1 metallo-β-lactamase phenotypes among Acinetobacter baumannii clinical isolates. Journal of clinical microbiology. 2008;46(1):346-9.
  • European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 13.0, 2023.
  • Tshabalala R, Kabelinde A, Tchatchouang C-DK, Ateba CN, Manganyi MC. Effect of Clove (Syzygium aromaticum) spice as microbial inhibitor of resistant bacteria and Organoleptic Quality of meat. Saudi Journal of Biological Sciences. 2021;28(7):3855-63.
  • Doyle D, Peirano G, Lascols C, Lloyd T, Church DL, Pitout JD. Laboratory detection of Enterobacteriaceae that produce carbapenemases. Journal of clinical microbiology. 2012;50(12):3877-80.
  • Ellington MJ, Kistler J, Livermore DM, Woodford N. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding acquired metallo-β-lactamases. Journal of antimicrobial chemotherapy. 2007;59(2):321-2.
  • Tanrıverdi Çaycı Y HÜK, Karacan Temür G, Güney DB, Ertokatlı M, Birinci A. Escherichia coli izolatlarında O25b-ST131 klonu sıklığı ile karbapenem ve fosfomisin direnç genlerinin varlığının araştırılması: Escherichia coli O25b-ST131 izolatlarında Türkiye’den ilk fosA3 tespiti. Mikrobiyol Bul 2023;57(3):454-462.
  • Gözütok F, Sarigüzel FM, Çelik İ, Berk E, Aydin B, Güzel D. hastane infeksiyonu etkeni acinetobacter baumannii suşlarinin antimikrobiyal direnç oranlarinin araştirilmasi. aNKEM dERG. 2013;27(1):7-12.
  • Tümtürk A, Tekçe AYT, Şanal L. Nozokomiyal infeksiyon etkeni Gram negatif bakterilerde karbapenem direnç oranları: Üçüncü basamak bir hastaneden retrospektif bir çalışma. Ortadoğu Tıp Dergisi. 2019;11(4):422-6.
  • Akyildiz E, Saral A, Tuba K, Beriş FŞ, Düzgün AÖ. Trabzon Fatih Devlet Hastanesinden İzole Edilen Klinik Acinetobacter baumannii ve Pseudomonas aeruginosa Suşlarında Antibiyotik Direnç Genlerinin Araştırılması. Gümüşhane Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi. 2023;12(2):450-5.
  • Keyik S, Arslan U, Türk Dağı H, Seyhan T, Fındık D. Karbapenemlere dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi beta-laktamazların araştırılması ve PFGE ile genotiplendirilmesi. Mikrobiyol Bul. 2014;48(4):556-65.
  • Telli M, Eyigör M, Korkmazgil B, Aydın N, Atalay MA. Acinetobacter spp. klinik izolatlarında karbapenem direncinin moleküler epidemiyolojisi. 2017.
  • Çiftci İH, Aşık G, Karakeçe E, Öksüz L, Yağcı S, Sesli Çetin E, et al. Acinetobacter baumannii izolatlarında blaOXA genlerinin dağılımı: Çok merkezli bir çalışma. 2013.
  • Demirci M, Yiğin A, Demir C. Karbapeneme dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında OXA tipi karbapenemaz genlerinin dağılımının gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle incelenmesi. Klimik Dergisi. 2019;32(2):123-6.
  • Gür Vural D, Durupınar B. Karbapenem Dirençli Acinetobacter baumannii Klinik İzolatlarında Sınıf D Beta Laktamaz Varlığının Araştırılması. Türk Mikrobiyol Cem Derg 46(4):181-187, 2016
  • Gözalan A, Ünaldı Ö, Kırca F, Çöplü N, Müderris T, Açıkgöz Z, et al. Yoğun bakım ünitelerinde kan dolaşımı enfeksiyonu etkeni karbapenem dirençli Acinetobacter baumannii izolatlarının moleküler yöntemlerle karakterizasyonu. Turk Hijiyen Ve Deneysel Biyoloji Dergisi Turkish Bulletin Of Hygiene And Experimental Biology. 2020;77(1).
  • Ning N-z, Liu X, Bao C-m, Chen S-m, Cui E-b, Huang J, et al. Molecular epidemiology of bla OXA-23-producing carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii in a single institution over a 65-month period in north China. BMC infectious diseases. 2017;17(1):1-8.
  • Santajit S, Bhoopong P, Kong-Ngoen T, Tunyong W, Horpet D, Paehoh-Ele W, et al. Phenotypic and Genotypic Investigation of Carbapenem-Resistant Acinetobacter baumannii in Maharaj Nakhon Si Thammarat Hospital, Thailand. Antibiotics. 2023;12(3):580.
  • Sharma S, Banerjee T, Yadav G, Kumar A. Susceptibility profile of blaOXA-23 and metallo-β-lactamases co-harbouring isolates of carbapenem resistant Acinetobacter baumannii (CRAB) against standard drugs and combinations. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023;12:1068840.
  • Palavecino E, Greene SR, Kilic A. Characterisation of carbapenemase genes and antibiotic resistance in carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii between 2019 and 2022. Infectious Diseases. 2022;54(12):951-3.
There are 30 citations in total.

Details

Primary Language English
Subjects Medical Bacteriology
Journal Section Research Article
Authors

Demet Gür Vural 0000-0003-2974-6589

Zeliha Seyfi 0000-0003-4816-6379

Yeliz Tanrıverdi Çaycı 0000-0002-9251-1953

Kemal Bilgin 0000-0002-8892-2223

Asuman Birinci 0000-0002-8653-4710

Publication Date March 29, 2024
Submission Date February 29, 2024
Acceptance Date March 14, 2024
Published in Issue Year 2024 Volume: 41 Issue: 1

Cite

APA Gür Vural, D., Seyfi, Z., Tanrıverdi Çaycı, Y., Bilgin, K., et al. (2024). The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates. Journal of Experimental and Clinical Medicine, 41(1), 172-176.
AMA Gür Vural D, Seyfi Z, Tanrıverdi Çaycı Y, Bilgin K, Birinci A. The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates. J. Exp. Clin. Med. March 2024;41(1):172-176.
Chicago Gür Vural, Demet, Zeliha Seyfi, Yeliz Tanrıverdi Çaycı, Kemal Bilgin, and Asuman Birinci. “The Investigation of Beta Lactamase in Carbapenem-Resistant Acinetobacter Baumannii Isolates”. Journal of Experimental and Clinical Medicine 41, no. 1 (March 2024): 172-76.
EndNote Gür Vural D, Seyfi Z, Tanrıverdi Çaycı Y, Bilgin K, Birinci A (March 1, 2024) The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates. Journal of Experimental and Clinical Medicine 41 1 172–176.
IEEE D. Gür Vural, Z. Seyfi, Y. Tanrıverdi Çaycı, K. Bilgin, and A. Birinci, “The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates”, J. Exp. Clin. Med., vol. 41, no. 1, pp. 172–176, 2024.
ISNAD Gür Vural, Demet et al. “The Investigation of Beta Lactamase in Carbapenem-Resistant Acinetobacter Baumannii Isolates”. Journal of Experimental and Clinical Medicine 41/1 (March 2024), 172-176.
JAMA Gür Vural D, Seyfi Z, Tanrıverdi Çaycı Y, Bilgin K, Birinci A. The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates. J. Exp. Clin. Med. 2024;41:172–176.
MLA Gür Vural, Demet et al. “The Investigation of Beta Lactamase in Carbapenem-Resistant Acinetobacter Baumannii Isolates”. Journal of Experimental and Clinical Medicine, vol. 41, no. 1, 2024, pp. 172-6.
Vancouver Gür Vural D, Seyfi Z, Tanrıverdi Çaycı Y, Bilgin K, Birinci A. The investigation of beta lactamase in carbapenem-resistant acinetobacter baumannii isolates. J. Exp. Clin. Med. 2024;41(1):172-6.