Investigation of Antibiotic Resistance Rates of Bacteria Causing Urinary System Infection

Öz

Urinary tract infection(UTI) is a prevalent health concern globally. The objective of this project was to evaluate the frequencies of pathogens associated with UTI and their antimicrobial susceptibility patterns, as well as extended-spectrum beta-lactamase(ESBL) rates. Urine culture results between January 2023 and December 2023 were examined retrospectively. Additionally, variables such as age, sex, and medical department were documented. The study included patients aged 18 years or above with pathogenic bacterial growth in their urine cultures. The identification of bacteria and their antibiotic susceptibility was conducted using conventional methods or the VITEK2-Compact system. Of 3135 urine samples considered to be causative agents were evaluated. 2495 Escherichia coli, 404 Klebsiella spp., 117 Proteus mirabilis, 57 Pseudomonas spp., 19 Acinetobacter spp., and 43 other enterobacterales members were detected. ESBL positivity rates were found to be for E. coli 14.9% and for Klebsiella spp. 23.2%. Resistance rates of hospital-acquired infection agents were found to be significantly higher than community-acquired. More than 90% susceptibility to carbapenems and aminoglycosides has been detected. It is beneficial to be aware of the evolution of antibiotic resistance over time, particularly when embarking on empirical therapy. The elevated level of quinolone resistance in hospital-acquired infections can be attributed to its utilisation for a multitude of indications, including pneumonia, gastroenteritis, and urinary tract infections. Our findings indicate that ciprofloxacin, trimethoprim-sulfamethoxazole, and ampicillin are unsuitable for the empirical treatment of UTIs, while nitrofurantoin and fosfomycin represent rational options. We believe that these data will shed light on empirical treatments in our hospital.

Anahtar Kelimeler

• Antibiotics
• Escherichia coli
• Urinary tract infections
• ESBL
• Klebsiella spp.

Üriner Sistem Enfeksiyon Etkeni Bakterilerin Antibiyotik Direnç Oranlarının Araştırılması

Öz

Üriner sistem enfeksiyonları, hastane ortamında ve hastane dışında en sık karşılaşılan bakteriyel enfeksiyonlardandır. Bu çalışmada hastanemizde idrar kültürlerinden izole edilen toplum kökenli(TK) ve hastane kökenli(HK) izolatların tür dağılımı, genişlemiş spektrumlu beta laktamaz(ESBL) oranları ve enfeksiyon etkeni olan bakterilere ait antibiyotik duyarlılık oranları paylaşılmaktadır. Yöntemler: Ocak 2023 – Aralık 2023 tarihleri arasındaki idrar kültürü sonuçları retrospektif olarak incelenmiştir. Antibiyotik direnç oranları ve bakteriler, TK ve HK enfeksiyonlara göre gruplandırılmıştır. Bakterilerin identifikasyonu ve antibiyotik duyarlılıkları konvansiyonel yöntemler ya da VITEK 2 Compact (bioMérieux- Fransa) sistemi kullanılarak yapılmış olup, sonuçlar Avrupa Antimikrobiyal Duyarlılık Testi Komitesi(EUCAST) önerilerine göre değerlendirilmiştir. Bu süreçte, etken kabul edilen 3135 idrar örneği değerlendirildi. 2495 Escherichia coli, 404 Klebsiella spp., 117 Proteus mirabilis 57 Pseudomonas spp, 19 Acinetobacter spp., ve 43 diğer enterobacterales üyesi saptandı. GSBL pozitiflik oranları E. coli ve Klebsiella spp için sırasıyla %14.9 ve %23.2 olarak saptanmıştır. HK enfeksiyon etkenlerinin direnç oranları TK etkenlerden belirgin şekilde yüksek bulunmuştur. Karbapenemlere ve aminoglikozitlere %90’nın üzerinde duyarlılık saptanmıştır. Antibiyotik direncinde zamanla meydana gelen değişimi ortaya koymak, özellikle ampirik tedavi başlarken yol göstericidir. Hastane kaynaklı enfeksiyonlarda kinolon direncinin yüksek bulunması pnömoni, gastroenterit, üriner sistem enfeksiyonları gibi birçok nedenle kullanılmasına bağlanmıştır. Bu verilerin hastanemizde başlanacak tedaviler açısından yol gösterici olacağına inanıyoruz.

Anahtar Kelimeler

• Escherichia coli
• İdrar yolu enfeksiyonları
• Antibiyotikler
• Klebsiella spp
• GSBL

Kaynakça

1. 1. Mancuso G, Midiri A, Gerace E, Marra M, Zummo S, Biondo C. Urinary Tract Infections: The Current Scenario and Future Prospects. Pathogens. 2023;12(4):623.
2. 2. Czajkowski K, Broś-Konopielko M, Teliga-Czajkowska J. Urinary tract infection in women. Prz Menopauz. 2021;20(1):40-7.
3. 3. Wagenlehner FME, Bjerklund Johansen TE, Cai T, Koves B, Kranz J, Pilatz A, et al. Epidemiology, definition and treatment of complicated urinary tract infections. Nat Rev Urol. 2020;17(10):586-600.
4. 4. Mengistu DA, Alemu A, Abdukadir AA, Mohammed Husen A, Ahmed F, Mohammed B. Incidence of urinary tract infection among patients: systematic review and meta-analysis. Inquiry. 2023;60:469580231168746.
5. 5. Süzük S, Kaşkatepe B, Avcıküçük H, Aksaray S, Başustaoğlu A. CLSI'dan EUCAST'e geçişte üriner sistem enfeksiyonu etkeni Escherichia coli izolatlarının antibiyotik duyarlılıklarının karşılaştırılması. Mikrobiyol Bul. 2015;49(4):494-501.
6. 6. Goettsch W, van Pelt W, Nagelkerke N, Hendrix MG, Buiting AG, Petit PL, et al. Increasing resistance to fluoroquinolones in Escherichia coli from urinary tract infections in the Netherlands. J Antimicrob Chemother. 2000;46(2):223-8.
7. 7. Mert D, Çeken S, Ertek M. İdrar yolu enfeksiyonlarında kültürden izole edilen bakteriler ve antibiyotik duyarlılıkları. Turk Hij Den Biyol Derg. 2020;77(1):25-32.
8. 8. Baran C, Küçükcan A. Antimicrobial susceptibility of bacteria isolated from urine cultures in Southern Turkey. Curr Urol. 2022;16(3):180-4.

9. 9. Tandogdu Z, Wagenlehner FME. Global epidemiology of urinary tract infections. Curr Opin Infect Dis. 2016;29(1):73-9.
10. 10. Morel CM, de Kraker MEA, Harbarth S; Enhanced Surveillance Expert Consensus Group (CANSORT-SCI). Surveillance of Resistance to New Antibiotics in an Era of Limited Treatment Options. Front Med (Lausanne). 2021;8:652638.
11. 11. Kabugo D, Kizito S, Ashok DD, Graham KA, Nabimba R, Namunana S, et al. Factors associated with community-acquired urinary tract infections among adults attending assessment centre, Mulago Hospital Uganda. Afr Health Sci. 2016;16(4):1131-42.
12. 12. Çelikbilek N, Gözalan A, Özdem B, Kırca F, Açıkgöz ZC. Ayaktan başvuran hastaların idrar kültürlerinde üretilen Enterobacteriaceae izolatlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretimi: Yedi yıllık izlem sonuçları. Mikrobiyol Bul. 2015;49(2):259-65.
13. 13. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 12.0, 2022. Available from: https://www.eucast. org.
14. 14. Cağan Aktaş S, Gençer S, Batırel A, Hacıseyitoğlu D, Ozer S. CLSI ve EUCAST önerilerine göre genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üreten Escherichia coli idrar izolatlarında fosfomisin duyarlılığı. Mikrobiyol Bul. 2014;48(4):545-55.
15. 15. Flores-Mireles AL, Walker JN, Caparon M, Hultgren SJ. Urinary tract infections: epidemiology, mechanisms of infection and treatment options. Nat Rev Microbiol. 2015;13(5):269-84.
16. 16. Çalgın M, Çetinkol Y, Erdi̇ l A. Ordu ilinde çocukların idrar örneklerinden izole edilen bakteriler ve antibiyotik direnç oranları. Bozok Tıp Derg. 2017;7(1):64-9.
17. 17. Budak S, Sarı U, Aksoy E, Karakeçe E, Aydemir H, Gürkök Budak G, et al. Üriner sistem enfeksiyonlarına yol açan bakterilerin dağılımı ve Escherichia coli için antibiyotik direnç oranlarının incelenmesi. Yeni Üroloji Derg. 2015;10(1):23-6.
18. 18. Duran H, Çeken N, Kula Atik T. İdrar kültüründen izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antibiyotik direnç oranları: Dört yıllık analiz. Ankem Derg. 2020;34(2):41-7.
19. 19. Mancini A, Pucciarelli S, Lombardi FE, Barocci S, Pauri P, Lodolini S. Differences between community- and hospital-acquired urinary tract infections in a tertiary care hospital. New Microbiol. 2020;43(1):17- 21.
20. 20. Özçetin M, Saz EU, Karapınar B, Özen S, Aydemir Ş, Vardar F. Hastane enfeksiyonları; sıklığı ve risk faktörleri. Çocuk Enf Derg. 2009;3(2):49-53.
21. 21. Karahocagil MK, Yaman G, Göktaş U, Sünnetçioğlu M, Çıkman A, Bilici A, et al. Hastane enfeksiyon etkenlerinin ve direnç profillerinin belirlenmesi. Van Tıp Derg. 2011;18(1):27-32.
22. 22. Avcıoğlu F, Behçet M. Üriner sistem enfeksiyonu etkeni Escherichia coli izolatlarının çeşitli antibiyotiklere direnç oranlarının değerlendirilmesi. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2020;50(3):172-7.
23. 23. Doğan M, Aydemir Ö, Feyzioğlu B, Baykan M. Çocukların idrar örneklerinden izole edilen bakteriler ve antibiyotik duyarlılıkları. Ankem Derg. 2013;27(4):206-12.
24. 24. Niranjan V, Malini A. Antimicrobial resistance pattern in Escherichia coli causing urinary tract infection among inpatients. Indian J Med Res. 2014;139(6):945-8.
25. 25. Gul A, Gurbuz E. Microorganisms and antibiotic susceptibilities isolated from urine cultures. Arch Ital Urol Androl. 2020 Jun 24;92(2). 26. Gozel MG, Hekimoglu CH, Gozel EY, Batir E, McLaws ML, Mese EA. National infection control program in Turkey: the healthcareassociated infection rate experiences over 10 years. Am J Infect Control. 2021;49(7):885-92.
26. 27. Koksal I, Yilmaz G, Unal S, Zarakolu P, Korten V, Mulazimoglu L, et al. Epidemiology and susceptibility of pathogens from SMART 2011-12 Turkey: evaluation of hospital-acquired versus community-acquired urinary tract infections and ICU- versus non-ICU-associated intraabdominal infections. J Antimicrob Chemother. 2017;72(5):1364-72.
27. 28. Quan J, Dai H, Liao W, Zhao D, Shi Q, Zhang L, et al. Etiology and prevalence of ESBLs in adult community-onset urinary tract infections in East China: A prospective multicenter study. J Infect. 2021;83(2):175-81.
28. 29. European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Antimicrobial resistance surveillance in Europe 2023-2021 data. ECDC; 2023. Available from: https://www.ecdc.europa.eu/en/ publications-data/antimicrobial-resistance-surveillance-europe2023-2021-data.
29. 30. Mawa I, Mazumder PK, Barua R, Roy B. Antimicrobial resistance pattern of bacterial isolates in urine of the children suffering from UTI. IAHS Med J. 2022;4(2):17-23.