INVESTIGATION OF THE PREVALENCE OF VIRAL AND BACTERIAL AGENTS BY MULTIPLEX PCR METHOD IN PATIENTS WITH A PRE-DIAGNOSIS OF ACUTE RESPIRATORY TRACT INFECTION IN ISPARTA PROVINCE

Abstract

Objective Respiratory tract infections are among the most common diseases in all age groups, and the prevalence and seasonal distribution of the agents may differ between geographical regions. This study aimed to determine the prevalence and seasonal distribution of respiratory tract agents in patients admitted to Süleyman Demirel University Research and Practice Hospital. Material and Methods Respiratory tract samples sent to the Medical Microbiology Laboratory from patients with a prediagnosis of acute respiratory tract infection between January 1, 2019 and December 31, 2019 were investigated for the presence of viral and bacterial agents by multiplex real-time polymerase chain reaction (MRT-PCR) method (FTD Respiratory Pathogens 21 plus, Fast Track Diagnostics, Luxembourg). The results of a total of 120 patients, 20 children and 100 adults, were analyzed retrospectively. Results One or more agent positivity was detected in 71 (59.2%) of the samples, while no agent was detected in 49 (40.8%) of the samples. Positivity was detected in 9 (45%) of the pediatric patients and 62 (62%) of the adults. The most common viral and bacterial agents causing infection were determined as rhinovirus and Streptococcus pneumoniae, respectively. While rhinovirus (n=20) and S.pneumoniae (n=16) were detected throughout the year, it was observed that coronaviruses (n=15) caused infection more frequently in winter and spring months, influenza viruses (n=9) and respiratory syncytial virus (RSV) A/B (n=8) in winter months. Conclusion In this study, which is the first research conducted in our province for the identification of respiratory tract pathogens by molecular methods, the most common agents in children and adults were found to be RSV A/B and rhinovirus, respectively. Simultaneous, rapid and sensitive detection of viral and bacterial agents responsible for respiratory tract infections by MRTPCR method will guide clinicians in terms of preventing unnecessary antibiotic use and infection control.

Keywords

• Respiratory tract infections
• Multiplex polymerase chain reaction
• Respiratory viruses
• Prevalence

ISPARTA İLİNDE AKUT SOLUNUM YOLU ENFEKSİYONU ÖN TANISI OLAN HASTALARDA MULTİPLEKS PCR YÖNTEMİYLE VİRAL VE BAKTERİYEL ETKENLERİN SIKLIĞININ ARAŞTIRILMASI

Abstract

Amaç Solunum yolu enfeksiyonları, tüm yaş gruplarında en sık karşılaşılan hastalıklardan olup etkenlerin görülme sıklığı ve mevsimsel dağılımı coğrafi bölgeler arasında farklılıklar gösterebilmektedir. Bu çalışmada, Süleyman Demirel Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi’ne başvuran hastalarda solunum yolu etkenlerinin prevalansı ve mevsimsel dağılımının belirlenmesi amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı’na 1 Ocak 2019-31 Aralık 2019 tarihleri arasında akut solunum yolu enfeksiyonu ön tanısı alan hastalardan gönderilen solunum yolu örnekleri, multipleks gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (MRT-PCR) yöntemi (FTD Respiratory Pathogens 21 plus, Fast Track Diagnostics, Luxembourg) ile viral ve bakteriyel etkenlerin varlığı açısından araştırıldı. Yirmisi çocuk, 100’ü erişkin toplam 120 hastanın sonuçları retrospektif olarak incelendi. Bulgular Örneklerin 71 (%59.2)’inde bir veya birden fazla etken pozitifliği saptanırken, 49 (%40.8)’unda etken saptanmadı. Çocuk hastaların 9’unda (%45), erişkinlerin 62’sinde (%62) pozitiflik saptandı. Enfeksiyona en sık yol açan viral ve bakteriyel etkenler sırasıyla rinovirüs ve Streptococcus pneumoniae olarak belirlendi. Rinovirüs (n=20) ve S.pneumoniae (n=16) yıl boyunca saptanırken, koronavirüslerin (n=15) kış ve ilkbahar aylarında, influenza virüsleri (n=9) ve solunum sinsityal virüs (RSV) A/B’nin (n=8) kış aylarında daha sıklıkla enfeksiyona neden oldukları gözlendi. Sonuç Solunum yolu patojenlerinin moleküler yöntemlerle tanımlanmasına yönelik ilimizde yapılan ilk araştırma özelliğini taşıyan bu çalışmada, çocuklarda ve erişkinlerde en sık saptanan etkenlerin sırasıyla RSV A/B ve rinovirüs olduğu görülmüştür. Solunum yolu enfeksiyonlarından sorumlu viral ve bakteriyel etkenlerin MRT-PCR yöntemiyle eş zamanlı, hızlı ve duyarlı bir şekilde tespiti, gereksiz antibiyotik kullanımının önlen- multipmesi ve enfeksiyon kontrolü açısından klinisyenlere yol gösterici olacaktır.

Keywords

• Solunum yolu enfeksiyonları
• Multipleks polimeraz zincir reaksiyonu
• Solunum virüsleri
• Prevalans

References

1. Tregoning JS, Schwarze J. Respiratory viral infections in infants: causes, clinical symptoms, virology, and immunology. Clin Microbiol Rev 2010;23(1):74-98.
2. Kesson AM. Respiratory virus infections. Paediatr Respir Rev 2007;8(3):240-8.
3. Goktas S, Sirin MC. Prevalence and seasonal distribution of respiratory viruses during the 2014-2015 season in Istanbul. Jundishapur J Microbiol 2016;9(9):e39132.
4. Bayrakdar F, Altaş AB, Korukluoğlu G. Solunum Yolu Virüslerinin 2009-2012 Yılları Arasında Ülkemizdeki Mevsimsel Dağılımı. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2013;43(2):56-66.
5. Mahony JB, Petrich A, Smieja M. Molecular diagnosis of respiratory virus infections. Crit Rev Clin Lab Sci 2011;48(5-6):217-49.
6. Çiçek C, Arslan A, Karakuş HS, Yalaz M, Saz EU, Pullukçu H, Çok G. Akut solunum yolu enfeksiyonu olan hastalarda solunum viruslarının prevalansı ve mevsimsel dağılımı, 2002-2014. Mikrobiyol Bul 2015;49(2):188-200.
7. Alcaide ML, Bisno AL. Pharyngitis and epiglottitis. Infect Dis Clin North Am 2007;21(2):449-69.
8. Uyar M, Kuyucu N, Tezcan S, Aslan G, Taşdelen B. Bronşiyolit tanısı alan 0-2 yaş grubu çocuklarda insan bokavirus ve diğer solunum viruslarının sıklığının araştırılması. Mikrobiyol Bul 2014;48(2):242-58.

9. Sancaklı Ö, Yenigün A, Kırdar S. Alt Solunum Yolu Enfeksiyonunda Nazofaringeal Örneklerde Polimeraz Zincir Reaksiyonu Sonuçları. J Pediatr Inf 2012;6:84-9.
10. Appak Ö, Duman M, Belet N, Sayıner AA. Viral respiratory infections diagnosed by multiplex polymerase chain reaction in pediatric patients. J Med Virol 2019;91(5):731-7.
11. Arslan A, Çiçek C, Saz EU, Gülen F, Karakuş HS. Viral Solunum Yolu Enfeksiyonlarının Tanısında Bir Multipleks PCR Yönteminin Performansının değerlendirilmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2016;46(4):159-64.
12. Akçalı S, Yılmaz N, Güler Ö, Şanlidağ T, Anıl M. Alt solunum yolu enfeksiyonu olan çocuklarda solunum yolu viral etkenlerinin sıklığı. Türk Ped Arş 2013;48(3):215-20.
13. Özdamar M, Türkoğlu S. Detection of respiratory pathogens in lower respiratory tract infections by multiplex real time PCR in Kocaeli/Istanbul province in 2015-2017. Medeniyet Med J 2018;33(3):188-94.
14. Şamlıoğlu P, Karaca Derici Y, Yılmaz N, Hancı S. Alt Solunum Yolu İnfeksiyonlarında Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Saptanan Bakteriyel Etkenlerin Değerlendirilmesi. FLORA 2020;25(1):28-32.
15. Kuşkucu MA, Mete B, Tabak F, Midilli K. Yetişkinlerde Solunum Yolu Viral Etkenlerinin 2010-2018 Yılları Arasındaki Prevalansı ve Mevsimsel Dağılımı. Turk Mikrobiyol Cem Derg 2020;50(1): 21-6.
16. Goka EA, Vallely PJ, Mutton KJ, Klapper PE. Single and multiple respiratory virus infections and severity of respiratory disease: a systematic review. Paediatr Respir Rev 2014;15(4):363-70.
17. Maçin S, Fındık D. Viral pathogens and seasonal distribution in respiratory tract infections. FLORA 2020;25(1):69-75.
18. Dereci S, Çopur Çiçek A, Özkasap S, Mutlu MA, Kocyigit S, Şahin K. Distribution of respiratory viruses which cause lower respiratory tract infection in pediatric age group. J Coast Life Med 2015;3(7):547-50.
19. Ieven M, Coenen S, Loens K, Lammens C, Coenjaerts F, Vanderstraeten A, ve ark. Aetiology of lower respiratory tract infection in adults in primary care: a prospective study in 11 European countries. Clin Microbiol Infect 2018;24(11):1158-63.
20. Zhang D, He Z, Xu L, Zhu X, Wu J, Wen W, ve ark. Epidemiology characteristics of respiratory viruses found in children and adults with respiratory tract infections in southern China. Int J Infect Dis 2014;25:159-64.
21. Ağca H, Akalın H, Ali R, Çetin ED, Cilo BD, Kazak E, ve ark. Nötropenik Hastaların Solunum Yolu Örneklerinde Viral Etkenlerin Araştırılması. Türk Mikrobiyoloji Cem Derg 2019;49(3):125-31.
22. Kanberoğlu Gİ, Güdeloğlu E, Bağ Ö, Ecevit ÇÖ. Akut alt solunum yolu enfeksiyonu nedeniyle hastaneye yatan çocuklarda Multiplex-PCR ile saptanan enfeksiyöz etkenlerin değerlendirilmesi. Pam Tıp Derg 2021;14:604-10.
23. Kurutepe S, Ecemiş T, Özgen A, Biçmen C, Çelik P, Aktoğu Özkan S, ve ark. Toplum Kökenli Pnömonisi Olan Erişkin Hastalarda Konvansiyonel ve Multipleks PCR Yöntemleriyle Bakteriyel Etiyolojinin Araştırılması. Mikrobiyol Bul 2012;46(4):523-31.
24. Aydemir Y, Aydemir Ö, Pekcan S, Özdemir M. Value of multiplex PCR to determine the bacterial and viral aetiology of pneumonia in school-age children. Paediatr Int Child Health 2017;37(1):29-34.
25. Bénet T, Sylla M, Messaoudi M, Sánchez Picot V, Telles JN, Diakite AA, ve ark. Etiology and factors associated with pneumonia in children under 5 years of age in Mali: a prospective case-control study. PLoS One 2015;10(12):e0145447.
26. Honkinen M, Lahti E, Österback R, Ruuskanen O, Waris M. Viruses and bacteria in sputum samples of children with community-acquired pneumonia. Clin Microbiol Infect 2012;18(3):300-7.
27. Hamano-Hasegawa K, Morozumi M, Nakayama E, Chiba N, Murayama SY, Sunakawa K, ve ark. Comprehensive detection of causative pathogens using real-time PCR to diagnose pediatric community-acquired pneumonia. J Infect Chemother 2008;14(6):424-32.
28. Asner SA, Science ME, Tran D, Smieja M, Merglen A, Mertz D. Clinical disease severity of respiratory viral co-infection versus single viral infection: a systematic review and meta-analysis. PLoS One 2014;9(6):e99392.
29. Çolak M, Aktaş Tapısız A, Güzel Tunçcan Ö, Bozdayı G. COVID-19 pandemisi öncesinde Coronaviridae ailesi pozitifliğinin ve mevsimsel dağılımının; retrospektif olarak değerlendirilmesi (2016-2020). FLORA 2020;25(4):480-9.
30. Çiçek C, Bayram N, Anıl M, Gülen F, Pullukçu H, Saz EU, ve ark. Solunum virusları ve influenza A virus alt tiplerinin multipleks PCR yöntemi ile aynı anda saptanması. Mikrobiyol Bul 2014;48(4):652-60.
31. Choi EH, Lee HJ, Kim SJ, Eun BW, Kim NH, Lee JA, ve ark. The association of newly identified respiratory viruses with lower respiratory tract infections in Korean children, 2000-2005. Clin Infect Dis 2006;43(5):585-92.