The Effect of Age and Gender on Antibiotic Resistance of Escherichia coli Isolates of Urinary Tract Infection

Abstract

Objective: This study aims to determine the antibiotic resistance status and the presence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) of E. coli, a causative agent of urinary tract infection.  Materials and Methods: The study included urine cultures admitted to the microbiology laboratory between January 2019 and April 2021. The susceptibility tests of E. coli strains isolated from urine cultures were obtained retrospectively. The evaluation was determined by the disk diffusion method of Kirby-Bauer according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) criteria. Patient data were obtained from hospital records. Results: 805 microorganisms were isolated from 6216 urine cultures. Of the 805 microorganisms, 525 (65.21%) were E. coli. In parallel with the increasing age in men, the frequency of urinary tract infections also increased. Resistance rate of strains against cephalothin, ampicillin, amoxicillin-clavulanate, ampicillin-sulbactam, trimethoprim-sulfamethoxazole, amikacin, nitrofurantoin, imipenem and meropenem were 80.0%, 68.9%, 47.9%, 37.9%, 31.24%, 2.1%, 1.7%, 0.76% and 0.57% respectively. Extended spectrum beta-lactamase (ESBL) was detected in 86 (16.3%) of the strains. Conclusions: According to our center, antibiotic resistance is increasingly common in E. coli uropathogens. This suggests that further microbiological research is becoming even more important in planning rational antibiotic and infection treatment.

Keywords

• Antibiotic resistance
• Escherichia coli
• urinary tract infection

Yaş ve Cinsiyetin Üriner Sistem Enfeksiyonu Etkeni Escherichia coli Kökenlerindeki Antibiyotik Direncine Etkisi

Öz

Amaç: Bu araştırmada tek merkezde üriner enfeksiyon etkeni olan E. coli kökenlerindeki antibiyotik direnç durumu ve genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) varlığının saptanması amaçlanmıştır. Materyal ve Metot: Çalışmaya 2019 Ocak-2021 Nisan tarihleri arasında mikrobiyoloji laboratuvarına kabul edilen idrar kültürleri dahil edilmiştir. İdrar kültürlerinden izole edilen E. coli kökenlerinin duyarlılığı retrospektif olarak elde edildi. Değerlendirme Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) kriterlerine göre Kirby-Bauer disk diffüzyon yöntemiyle yapılmıştır. Hasta verileri hastane kayıtlarından elde edildi.  Bulgular: Çalışılan 6216 idrar kültürünün 805'inde (%12,9) üreme oldu. Üreyen bakterilerin 525’i (%65,2) E. coli idi. Erkeklerde artan yaşa paralel olarak idrar yolu enfeksiyonu sıklığının da arttığı izlendi. En fazla direnç görülen antibiyotikler sefalotin; %80,0, ampisilin; %68,9, amoksisilin klavulanat; %47,4, ampisilin-sulbaktam; %37,9, trimetoprim-sulfametoksazol; %31,24 iken en duyarlı antibiyotikler ise amikasin; %2,1, nitrofurantoin; %1,7, imipenem; %0,76 ve meropenem; %0,57 idi. Kökenlerin 86'sında (%16,3) genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) varlığı tespit edilmiştir.  Sonuç: Merkezimiz verilerine göre üropatojen E. coli kökenlerinde antibiyotik direnci giderek yaygınlaşmaktadır. Bu durum akılcı antibiyotik kullanımının ve enfeksiyonların tedavisini planlarken mikrobiyolojik incelemelerin daha da önemli hale geldiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

• antibiyotik direnci
• Escherichia coli
• idrar yolu enfeksiyonu

References

1. Gallegos J, Márquez S, Morales K, Peña A. Etiologic and antibiotic susceptibility profile of the first episode of febrile urinary tract infection. Rev Chilena Infectol. 2013;30(5):474-479. doi:10.4067/S0716-10182013000500002.
2. Millner R, Becknell B. Urinary tract infections. Pediatr Clin North Am. 2019;66(1):1-13. doi:10.1016/j.pcl.2018.08.002.
3. Sancak EB. Tekrarlayan üriner sistem enfeksiyonları. Kadın ve İşlevsel Üroloji Bülteni. 2016;5(46):46-49.
4. Asadi Karam MR, Habibi M, Bouzari S. Urinary tract infection: Pathogenicity, antibiotic resistance and development of effective vaccines against Uropathogenic Escherichia coli. Mol Immunol. 2019;108:56-67.
5. Sağlam HS, Öğütlü A, Demiray, Karabay O. Üriner enfeksiyonlarda toplum kökenli Escherichia coli’nin yeri ve gelişen antibiyotik direnci. Nobel Med. 2012;8(1):67-71.
6. Chen LF, Chiu CT, Lo JY et al. Clinical Characteristics and antimicrobial susceptibility pattern of hospitalized patients with community acquired urinary tract infections at a regional hospital in Taiwan. Healthc Infect. 2013;19(1):20-25. doi:10.1071/HI13033.
7. Ramakrishnan K, Venugopal J, Easow JM, Ravishankar M. Incidence, bacteriological profile and antibiotic resistance pattern of catheter associated urinary tract infections in a tertiary care hospital. J Pure Appl Microbiol. 2019;13(3):1549-1554. doi:10.22207/JPAM.13.3.27.
8. Klinik Mikrobiyoloji Uzmanlık Derneği (KLİMUD). Tıbbi mikrobiyoloji uzmanları için klinik örnekten sonuç raporuna uygulama rehberi. Üriner sistem örnekleri 2015. https://www.klimud.org/public/uploads/files/uriner-sistem-ornekleri.pdf. Erişim tarihi 10 Mayıs 2021.

9. Bennett JE, Dolin R, Blaser MJ. Mandell, Douglas, and Bennett’s principles and practice of infectious diseases. 8th ed. Elsevier, Philadelphia; 2014.
10. Walker E, Lyman A, Gupta K, Mahoney MV., Snyder GM, Hirsch EB. Clinical management of an increasing threat: outpatient urinary tract infections due to multidrug-resistant uropathogens. Clin Infect Dis. 2016;63(7):960-965. doi:10.1093/cid/ciw396.
11. Samancı S, Çelik M, Köşker M. Çocukluk çağı idrar yolu enfeksiyonlarında antibiyotik direnci; tek merkez deneyimi. Türk Pediatr Arşivi. 2020;55(4):386-392. doi:10.14744/turkpediatriars.2020.22309.
12. Kara M, Elmaslar-Mert HT, Kuloğlu F, Akata F. Genişlemiş spektrumlu β-laktamaz üreten Escherichia coli'nin etken olduğu toplum kökenli üriner sistem ı̇nfeksiyonlarında risk faktörlerinin değerlendirilmesi. Klimik Dergisi. 2020;33(1):55-61. doi:10.5152/kd.2020.11.
13. Şenol A, Yakupoğulları Y, Şenol FF. Toplum kökenli üriner sistem ı̇nfeksiyonlarında genişlemiş spektrumlu β-laktamaz üreten Escherichia coli ve Klebsiella spp. ve antimikrobiyal dirençleri. Klimik Derg. 2020;33(2):163-168. doi:10.5152/kd.2020.34.
14. Cho YH, Jung S Il, Chung HS, et al. Antimicrobial susceptibilities of extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in health care-associated urinary tract infection: Focus on susceptibility to fosfomycin. Int Urol Nephrol. 2015;47(7):1059-1066. doi:10.1007/s11255-015-1018-9.
15. Loyola S, Concha-Velasco F, Pino-Dueñas J et al. Antimicrobial resistance patterns and dynamics of Extended-Spectrum β-Lactamase-producing uropathogenic in Cusco, Peru. Antibiot. 2021;10(5):485. doi:10.3390/antibiotics10050485.