Escherichia coli idrar izolatlarında sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile fosfomisin duyarlılığının belirlenmesi ve üriner sistem enfeksiyonlarında sıklıkla kullanılan diğer antibiyotiklerle duyarlılığın karşılaştırılması

Öz

Amaç: Üriner sistem enfeksiyonları tüm dünyada en sık görülen enfeksiyonlar arasında yer almaktadır ve genellikle en sık görülen etken Escherichia coli’dir. Amerikan Enfeksiyon Hastalıkları Cemiyeti The Infectious Diseases Society of America, IDSA ’nin hazırladığı rehbere göre üriner sistem enfeksiyonlarında ilk olarak önerilen antibiyotikler nitrofurantoin NIT , trimetoprim-sulfametoksazol TMP-SXT ile fosfomisin FOS olup tedavi başarısızlığı söz konusu olduğunda siprofloksasin CIP önerilmektedir. Bu çalışmada ayaktan tedavi gören hastalarda ÜSE etkeni olarak izole edilen E. coli izolatlarında European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing EUCAST önerilerine göre NIT, FOS, TMP-SXT ve CIP’in in vitro etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Ek olarak, FOS için disk difüzyon DD zon çapı sınır değeri EUCAST’de bulunmadığı için sıvı mikrodilüsyon sonuçlarının Clinical and Laboratory Standards Institute CLSI ile değerlendirilen DD sonuçları ile karşılaştırılması hedeflenmiştir. Yöntem: Çalışmaya Mayıs 2014-Eylül 2014 tarihleri arasında ayaktan başvuran hastalardan izole edilen 302 E. coli izolatı dahil edilmiştir. İzolatların antibiyotik duyarlılık verileri EUCAST önerileri doğrultusunda NIT, TMP-SXT ve CIP için DD yöntemi ile FOS için minimum inhibitör konsantrasyonu MİK sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile saptanmıştır.Bulgular: DD yöntemi ile çalışılan NIT, TMP-SXT ve CIP’e karşı direnç oranları sırasıyla; %1,66, %45,36 ve %42,38 olarak saptanmıştır. Her iki yöntemle de izolatların tamamı FOS’a duyarlı bulunmuştur. İzolatların CIP ile TMP-SXT’e birlikte dirençli olma oranı %29,14 olarak saptanmıştır. İzolatların FOS için MİK50/MİK90 değerleri sırasıyla 2 μg/mL / 8 μg/mL olarak belirlenmiştir. İzolatların FOS MİK değerlerinin EUCAST epidemiyolojik cut off ECOFF verileri ile uyumlu olduğu görülmüştür. FOS için DD testi sonucunda ölçülen zon çapları ile MİK değerleri arasında Pearson korelasyon analizi ile ters yönde zayıf bir korelasyon olduğu belirlenmiştir r=-0,5238, p=0,00 .Sonuç: Yapılan değerlendirmede ülkemiz için CIP ve TMP-SXT’nin ampirik tedavi için uygun seçenekler olmadığı, FOS MİK değerlerinin henüz çok yükselmediğinden ampirik tedavide tercih edilebilecek bir antibiyotik olabileceği kanısındayız. Ülkemizde ayaktan hastalara uygulanan antibiyotik kullanım oranları, sürveyans verileri ile çalışmamızdan elde edilen direnç oranları ile birlikte yapılan değerlendirmede kullanımı ile direnç gelişimi arasındaki ilişkiyi net olarak göstermektedir. Bu gerekçelerden dolayı ÜSE tedavi protokollerinde kültür ve antibiyotik duyarlılık test sonuçlarına göre tedaviye başlanmasının önemini vurgulamak istiyoruz.bulunan sonuçlar antibiyotik duyarlılık verileri EUCAST önerileri doğrultusunda NIT, TMP-SXT ve CIP için DD yöntemi ile FOS için minimum inhibitör konsantrasyonu MİK sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile saptanmıştır. Bulgular: DD yöntemi ile çalışılan NIT, TMP-SXT ve CIP’e karşı direnç oranları sırasıyla; %1,66, %45,36 ve %42,38 olarak saptanmıştır. Her iki yöntemle de izolatların tamamı FOS’a duyarlı bulunmuştur. İzolatların CIP ile TMP-SXT’e birlikte dirençli olma oranı %29,14 olarak saptanmıştır. İzolatların FOS için MİK50/ MİK90 değerleri sırasıyla 2 μg/mL / 8 μg/mL olarak belirlenmiştir. İzolatların FOS MİK değerlerinin EUCAST epidemiyolojik cut off ECOFF verileri ile uyumlu olduğu görülmüştür. FOS için DD testi sonucunda ölçülen zon çapları ile MİK değerleri arasında Pearson korelasyon analizi ile ters yönde zayıf bir korelasyon olduğu belirlenmiştir r=-0,5238, p=0,00 . Sonuç: Yapılan değerlendirmede ülkemiz için CIP ve TMP-SXT’nin ampirik tedavi için uygun seçenekler olmadığı, FOS MİK değerlerinin henüz çok yükselmediğinden ampirik tedavide tercih edilebilecek bir antibiyotik olabileceği kanısındayız. Ülkemizde ayaktan hastalara uygulanan antibiyotik kullanım oranları, sürveyans verileri ile çalışmamızdan elde edilen direnç oranları ile birlikte yapılan değerlendirmede bulunan sonuçlar antibiyotik kullanımı ile direnç gelişimi arasındaki ilişkiyi net olarak göstermektedir. Bu gerekçelerden dolayı ÜSE tedavi protokollerinde kültür ve antibiyotik duyarlılık test sonuçlarına göre tedaviye başlanmasının önemini vurgulamak istiyoruz.

Anahtar Kelimeler

• E. coli, fosfomisin, antibiyotik duyarlılık

The determination of fosfomycin susceptibility with broth micro dilution method in urinary Escherichia coli isolates and comparison of sensitivity against other antibiotics frequency used in urinary tract infections

Abstract

Objective: Infections of the urinary tract are included among the most common infections globally, and the most frequently seen pathogen is Escherichia coli. Nitrofurantoin, trimethoprim-sulfamethoxasole and fosfomycin are recommended as the first choice antibiotics for urinary system infections according to the guideline prepared by Infectious Diseases Society of America IDSA . Ciprofloxacin is recommended in case of treatment failure. The aim of the study was to investigate the in vitro efficacy of nitrofurantoin, fosfomycin, trimethoprim sulfamethoxazole and ciprofloxacin on isolates obtained as the agent of UTI. Additionally it was aimed to compare MIC results with disk diffusion DD results evaluated according to Clinical and Laboratory Standards Institute CLSI for want of FOS DD zone diameter limits in EUCAST. Methods: 302 E. coli isolates obtained from urine specimens of outpatients who applied with UTI complaint between May 2014 and September 2014. The antibiotic susceptibility of isolates were determined according to the recommendations of European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing EUCAST using the disc diffusion method for nitrofurantoin, trimethoprim sulfamethoxazole and ciprofloxacin and minimum inhibitor concentration MIC was determined with broth microdilution method forfosfomycin. Results: The susceptibility rates tested with disc diffusion method for nitrofurantoin, trimethoprim sulfamethoxazole and ciprofloxacin were 1.66%, 45.36% and 42.38%, respectively. The entire portion of test isolates were found susceptible against fosfomycin based on the MIC values. The rate of resistance of the isolates against both ciprofloxacin and trimethoprim sulfamethoxazole was found to be 29.14%. The MIC50/ MIC90 values against fosfomycin were found 2 µg/ml and / 8 µg/ml respectively. Fosfomycin MIC values of isolates were detected as consistent with EUCAST epidemiologic cutoff ECOFF data. The Pearson correlation analysis was carried out for zone diameters measured for fosfomycin as a result of disc diffusion test and MIC values showed a weak reverse correlation r=-0,5238, p=0,00 . Conclusion: We have the opinion that ciprofloxacin and trimethoprim sulfamethoxazole are not suitable choices for empirical treatment for our country based on this evaluation and fosfomycin can be the antibiotic that could be preferred in empirical treatment since its MIC values have not increased much yet. The data of the antibiotic consumption surveillance carried out on the outpatients in our country together with the results of the present study clearly show the relationship between the use of antibiotics and development of resistance. Accordingly, we want to emphasize the importance of starting therapy according to the results of cultures and antibiotics susceptibility results based on the UTI treatment protocols.

Keywords

• E. coli, fosfomycin, antibiotic susceptibility

References

1. 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; 52(5): 103-20.
2. Versporten A, Bolokhovets G, Ghazaryan L, Abilova V, Pyshnik G, Spasojevic T, et al. WHO/Europe-ESAC Project. Antibiotic use in eastern Europe: a cross- national database study in coordination with the WHO Regional Office for Europe. Group. Lancet Infect Dis. 2014; 14(5): 381-7.
3. Karageorgopoulos DE, Wang R, Yu XH, Falagas ME. Fosfomycin: evaluation of the published evidence on the emergence of antimicrobial resistance in Gram-negative pathogens. J Antimicrob Chemother. 2012; 67(2): 255-68.
4. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. Twenty-first Informational Supplement. CLSI Document M100-S21, 2014. CLSI, Wayne, PA.
5. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 1.3, January 5, 2014.
6. Kahlmeter G; ECO.SENS. An international survey of the antimicrobial susceptibility of pathogens from uncomplicated urinary tract infections: the ECO. SENS Project. J Antimicrob Chemother. 2003; 51(1): 69-76.
7. Mengeloğlu FZ, Demircan F, Oduncu MK. İdrar coli izolatlarının fosfomisine karşı in-vitro duyarlılıklarının değerlendirilmesi. ANKEM 2011; 25(2): 99-102. Escherichia etkenler ve antimikrobiyal
8. Tekin A, Deveci Ö, Dal T, Tekin R, Özekinci T, Dayan S. Üropatojen Escherichia coli izolatlarına fosfomisin ve bazı antibiyotiklerin in vitro etkinliği. ANKEM 2012; 26(2): 61-8.

9. Aktaş SÇ, Gençer S, Batırel A, Hacıseyitoğlu D, Özer S. CLSI ve EUCAST önerilerine göre genişlemiş spektrumlu Beta-Laktamaz üreten Escherichia coli idrar izolatlarında fosfomisin duyarlılığı. Mikrobiyol Bul 2014; 48(4): 545-55
10. Demir T, Buyukguclu T. Evaluation of the in vitro activity of fosfomycin tromethamine against Gram-negative bacterial strains recovered from community- and hospital-acquired urinary tract infections in Turkey. Int J Infect Dis 2013; 17(11): 966-70.
11. Süzük S, Avcuküçük H, Kaşkatepe B. Üriner Sistem İnfeksiyonlarından izole edilen Escherichia coli izolatlarına fosfomisinin in vitro etkinliği. FLORA 2014; 19(1): 13-7.
12. Saltoglu N, Karali R, Yemisen M, Ozaras R, Balkan II, Mete B et al. Comparison of community-onset healthcare-associated and hospital-acquired urinary infections caused by extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and antimicrobial activities. Int J Clin Pract. 2015; 69(7): 766-70.
13. Seo MR, Kim SJ, Kim Y, Kim J, Choi TY, Kang JO. et al. Susceptibility of Escherichia coli from community- acquired urinary tract infection to fosfomycin, nitrofurantoin, and temocillin in Korea. J Korean Med Sci 2014; 29: 1178-81.
14. Souza RB, Trevisol DJ, Schuelter-Trevisol F. Bacterial sensitivity to fosfomycin in pregnant women with urinary infection. Braz J Infect Dis. 2015; 19(3): 319-23.
15. Passadouro R, Fonseca R, Figueiredo F, Lopes A, Fernandes C. Evaluation of the antimicrobial susceptibility of community-acquired urinary tract infection. Acta Med Port. 2014; 27(6): 737-42.
16. Sorlozano A, Jimenez-Pacheco A, de Dios Luna Del Castillo J, Sampedro A, Martinez-Brocal A, Miranda- Casas C, Navarro-Marí JM, Gutiérrez-Fernández J. Evolution of the resistance to antibiotics of bacteria involved in urinary tract infections: a 7-year surveillance study. Am J Infect Control. 2014; 42(10): 1033-8.
17. Kresken M, Pfeifer Y, Hafner D, Wresch R, Körber- Irrgang B. Working Party ‘Antimicrobial Resistance’ of the Paul-Ehrlich-Society for Chemotherapy. Occurrence of multidrug resistance to oral antibiotics among Escherichia coli urine isolates from outpatient departments in Germany: extended-spectrum β-lactamases and the role of fosfomycin. Int J Antimicrob Agents. 2014; 44(4): 295-300.
18. Silva JO, Yu MC, Doi A, Araujo MR, Neto PA, Furtado GH. Successful treatment of lower urinary tract infections with oral fosfomycin: a report of three cases. Rev Soc Bras Med Trop. 2015;48(3):358-60.
19. Giske CG. Contemporary resistance trends and mechanisms for the old antibiotics colistin, temocillin, fosfomycin, mecillinam and nitrofurantoin. Clin Microbiol Infect. 2015; 28: 554- 6.
20. Ulusal Antimikrobiyal İlaç Tüketim Sürveyansı-2011, Sağlık Bakanlığı, Sağlık Bakanlığı Yayın No: 995, 2015, Ankara.
21. Rodriguez-Bano J, Picon E, Navarro MD, Lopez-Cerero L, Pascual A; ESBL-REIPI Group. Impact of changes in CLSI and EUCAST breakpoints for susceptibility in bloodstream infections due to extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli. Clin Microbiol Infect 2012; 18(9): 894-900
22. Karlowsky JA, Denisuik AJ, Lagacé-Wiens PR, Adam HJ, Baxter MR, Hoban DJ et al. In vitro activity of fosfomycin against Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infections in Canada as part of the CANWARD surveillance study. Antimicrob Agents Chemother. 2014; 58(2): 1252-6.