INVESTIGATION OF THE ANTIBIOTIC RESISTANCE PROFILE OF KLEBSIELLA PNEUMONIAE ISOLATES ISOLATED FROM DIFFERENT CLINICAL SPECIMENS: ONE-YEAR DATA DURING THE COVID-19 PANDEMIC PROCESS

Öz

Objective: In recent years, the rapid spread of resistance caused by the production of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) among bacteria has increased the importance of K. pneumoniae bacteria. Regular monitoring of antibiotic resistance rates of bacteria is very important for the treatment of infections and new treatment methods that can be developed. In the study, it was aimed to determine the antibiotic resistance profiles and ESBL positivity rates of K. pneumoniae isolated from patients who applied to Biruni University Hospital between March 2020 and March 2021, covering the COVID-19 Pandemic.

Material and Method: In the study, antibiogram test results and ESBL presences of K. pneumoniae bacteria isolated from samples sent from different outpatient clinics and services were evaluated retrospectively. GraphPad InStat V. 3.05 was used for statistical analysis.

Result and Discussion: In the study, 423 K. pneumoniae bacteria were isolated from different clinical samples. Of the isolates, 161 (38%) were obtained from the endotracheal aspirate (ETA) sample, and 349 (82.5%) were obtained from the intensive care clinic. In addition, 358 (84.63%) of the isolates were ESBL positive and 65 (15.36%) ESBL negative. It was observed that the majority of the isolates obtained were resistant to ampicillin, and almost all of the ESBL positive isolates were resistant to ceftazidime. Both the studies and the results of the study show that the number of K. pneumoniae strains showing multiple antibiotic resistance has increased over time and this increase continues exponentially.

Anahtar Kelimeler

• Antimicrobial resistance
• COVID-19
• ESBL
• Klebsiella pneumoniae
• nosocomial infection

FARKLI KLİNİK ÖRNEKLERDEN İZOLE EDİLMİŞ KLEBSIELLA PNEUMONIAE İZOLATLARININ ANTİBİYOTİK DİRENÇ PROFİLİNİN İNCELENMESİ: COVID-19 PANDEMİSİ SÜRECİNDEKİ BİR YILLIK VERİLER

Öz

Amaç: Son yıllarda genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) üretimi sonucu ortaya çıkan direncin bakteriler arasında hızla yayılabilmesi K. pneumoniae bakterisinin önemini arttırmıştır. Bakterilerin antibiyotik direnç oranlarının düzenli takibi enfeksiyonların tedavisi ve geliştirilebilecek yeni tedavi yöntemleri için oldukça önemlidir. Çalışmada COVID-19 Pandemisini kapsayan Mart 2020 – Mart 2021 tarihleri arasında Biruni Üniversitesi Hastanesi’ne başvuran hastalardan izole edilen K. pneumoniae’ların antibiyotik direnç profilleri ve GSBL pozitiflik oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır.

Gereç ve Yöntem: Çalışmada farklı poliklinik ve servislerden gönderilen örneklerden izole edilen K. pneumoniae bakterilerinin antibiyogram test sonuçları ve GSBL varlıkları retrospektif olarak değerlendirilmiştir. İstatistiksel analizler için GraphPad InStat V. 3.05 kullanılmıştır.

Sonuç ve Tartışma: Çalışmada farklı klinik örneklerden 423 K. pneumoniae bakterisi izole edilmiştir. İzolatların 161’i (%38) endotrakeal aspirat (ETA) örneğinden, 349’u (%82,5) yoğun bakım kliniğinden elde edilmiştir. Ayrıca izolatların 358’i (%84.63) GSBL pozitif, 65’i (%15.36) GSBL negatif olarak belirlenmiştir. Elde edilen izolatların çoğunluğunun ampisiline karşı, GSBL pozitif olan izolatların tamamına yakınının ise seftazidime karşı dirençli olduğu görülmüştür. Gerek yapılan çalışmalar gerekse çalışmada ortaya çıkan sonuçlar, çoklu antibiyotik direnci gösteren K. pneumoniae suşlarının sayısının zaman içerisinde arttığını ve bu artışın katlanarak devam ettiğini göstermektedir. 

Anahtar Kelimeler

• Antimikrobiyal direnç
• COVID-19
• GSBL
• hastane enfeksiyonu
• Klebsiella pneumoniae

Kaynakça

1. 1. Broberg, C.A., Palacios, M., Miller, V.L. (2014). Klebsiella: a long way to go towards understanding this enigmatic jet-setter. F1000prime Reports, 6. [CrossRef]
2. 2. Shon, A.S., Bajwa, R.P., Russo, T.A. (2013). Hypervirulent (hypermucoviscous) Klebsiella pneumoniae: a new and dangerous breed. Virulence, 4(2), 107-118. [CrossRef]
3. 3. Xu, L., Sun, X., Ma, X. (2017). Systematic review and meta-analysis of mortality of patients infected with carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae. Annals of Clinical Microbiology and Antimicrobials, 16(1), 1-12. [CrossRef]
4. 4. Çaycı, Y.T., Seyfi, Z., Vural, D.G., Bilgin, K., Birinci, A. (2022). COVID-19 Tanısı Alan Hastaların Bakteriyel Kültür Örneklerindeki Üremelerin ve Antibiyotik Duyarlılıklarının İncelenmesi. Sağlık Bilimlerinde Değer, 12(2), 203-207. [CrossRef]
5. 5. Gürlevik, S.L. (2020). Koronavirüsler ve yeni koronavirüs SARS-CoV-2. Çocuk Enfeksiyon Dergisi, 14(1), 46-48. [CrossRef]
6. 6. He, Y., Li, W., Wang, Z., Chen, H., Tian, L., Liu, D. (2020). Nosocomial infection among patients with COVID-19: A retrospective data analysis of 918 cases from a single center in Wuhan, China. Infection Control & Hospital Epidemiology, 41(8), 982-983. [CrossRef]
7. 7. Pendleton, J.N., Gorman, S.P., Gilmore, B.F. (2013). Clinical relevance of the ESKAPE pathogens. Expert Review of Anti-infective Therapy, 11(3), 297-308. [CrossRef]
8. 8. Podschun, R., Ullmann, U. (1998). Klebsiella spp. as nosocomial pathogens: epidemiology, taxonomy, typing methods, and pathogenicity factors. Clinical Microbiology Reviews, 11(4), 589-603. [CrossRef]

9. 9. Derin, E. (2010). Yüksek Lisans Tezi. Üroloji kliniğinde üriner infeksiyon etkeni olan Klebsiella spp. ve Escherichia coli izolatlarında antibiyotik direnci ve klonal yayılımın araştırılması. İstanbul Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye.
10. 10. Roy, C., Foz, A., Segura, C., Tirado, M., Foster, C., Reig, R. (1983). Plasmid-determined β-lactamases identified in a group of 204 ampicillin-resistant Enterobacteriaceae. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 12(5), 507-510. [CrossRef]
11. 11. Sirot, D. (1995). Extended-spectrum plasmid-mediated β-lactamases. Journal of antimicrobial chemotherapy, 36(suppl_A), 19-34. [CrossRef]
12. 12. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 9.0, 2019. From http://www.eucast.org Erişim tarihi: 29.06.2022
13. 13. Ahmad, T.A., El-Sayed, L.H., Haroun, M., Hussein, A.A., El Sayed, H. (2012). Development of immunization trials against Klebsiella pneumoniae. Vaccine, 30(14), 2411-2420.
14. 14. Orucu, M., Geyik, M.F. (2008). Yoğun bakım ünitesinde sık görülen enfeksiyonlar. Duzce Medical Journal, 10(1), 40-43. [CrossRef]
15. 15. Bali, E.B., Acik L., Sultan, N. (2010). Phenotypic and molecular characterization of SHV, TEM, CTX-M and extended-spectrum beta-lactamase produced by Escherichia coli, Acinobacter baumannii and Klebsiella isolates in a Turkish hospital. African Journal of Microbiology Research. 4(8), 650-654. [CrossRef]
16. 16. Gröbner, S., Linke, D., Schütz, W., Fladerer, C., Madlung, J., Autenrieth, I.B., Pfeifer, Y. (2009). Emergence of carbapenem-non-susceptible extended-spectrum β-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae isolates at the university hospital of Tübingen, Germany. Journal of medical microbiology, 58(7), 912-922. [CrossRef]
17. 17. Parlak, M., Çıkman, A., Bektaş, A., Berktaş, M. (2012). Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz üretimi ve antibiyotiklere direnç: Beş yıllık izlem. Sakarya Tıp Dergisi, 2(1), 11-15. [CrossRef]
18. 18. Aydemir, Ö., Demiray, T., Köroğlu, M., Aydemir, Y., Karabay, O., Altındiş, M. (2016). Yoğun Bakım Ünitelerinde Yatan Hastaların Endotrakeal Aspirat Örneklerinden İzole Edilen Bakterilerin Tanımlanması ve Antibiyotik Duyarlılıkları. Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi, 1(4), 1-8.
19. 19. Ölmez Z. (2016). Yüksek Lisans Tezi. Yıllara göre Klebsiella pneumoniae’da antibiyotik direncinin irdelenmesi. Yüzüncü Yıl Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Van, Türkiye.
20. 20. Adams-Sapper, S., Sergeevna-Selezneva, J., Tartof, S., Raphael, E., Diep, B.A., Perdreau-Remington, F., Riley, L.W. (2012). Globally dispersed mobile drug-resistance genes in gram-negative bacterial isolates from patients with bloodstream infections in a US urban general hospital. Journal of Medical Microbiology, 61(Pt 7), 968. [CrossRef]
21. 21. Galani, I., Souli, M., Daikos, G.L., Chrysouli, Z., Poulakou, G., Psichogiou, M., Petrikkos, G. (2012). Activity of plazomicin (ACHN-490) against MDR clinical isolates of Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Enterobacter spp. from Athens, Greece. Journal of Chemotherapy, 24(4), 191-194. [CrossRef]
22. 22. Güner, Ş.N., Göktürk, B., Bayrakçı, U.S., Baskın, E. (2012). Çocuklarda idrar örneklerinden saptanan toplum kaynaklı gram negatif mikroorganizmaların dağılımı ve 2003 2010 yılları arasında antibiyotik direncindeki artışın değerlendirilmesi . Türk Pediatri Arşivi, 47 (2), 107-113. [CrossRef]
23. 23. Güneş, H., Donma, M., Nalbantoğlu, B., Aydın, M., Kaya, A., Topçu, B. (2013). Namık Kemal Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi’ne başvuran çocuklarda idrar örneklerinden izole edilen etkenler ve antibiyotik direnç durumları. Cumhuriyet Medical Journal, 35(1), 1-8. [CrossRef]
24. 24. Hashemi, S.H., Esna, A.F., Tavakoli, S., Mamani, M. (2013). The prevalence of antibiotic resistance of Enterobacteriaceae strains isolated in community-and hospital-acquired infections in teaching hospitals of Hamadan, west of Iran. Journal of Research in Health Science, 13 (1), 75-80.
25. 25. Rammaert, B., Goyet, S., Beauté, J. (2016). Klebsiella pneumoniae related community-acquired acute lower respiratory infections in Cambodia: clinical characteristics and treatment. BMC Infectious Diseases, 2(1), 1-7. [CrossRef]
26. 26. Terzi, H.A., Karakeçe, E., Çiftci, İ.H. (2013). Klebsiella spp. izolatlarının antibiyotik duyarlılıklarının değerlendirmesi. Acıbadem Üniversitesi Sağlık Bilimleri Dergisi, (2), 68-71. [CrossRef]
27. 27. Duran, H., Çeken, N., Atık, T.K. (2021). Bacteria Isolated from Endotracheal Aspirate Samples and Antibiotic Resistance Rates: 5-year Analysis: 5-year Retrospective Analysis. Türkiye Klinikleri. Tıp Bilimleri Dergisi, 41(3), 327-334. [CrossRef]
28. 28. Aytaç, Ö., Şenol, F.F., Şenol, A., Öner, P., Toraman, Z.A. (2022). COVID-19 Pandemisi Öncesi ve Sırasında Yoğun Bakım Ünitesi Hastalarından Alınan Kan Kültürü İzolatlarının Tür Dağılımı ve Antibiyotik Duyarlılık Profillerinin Karşılaştırılması. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 52(1), 39-47. [CrossRef]
29. 29. Ağca, H. (2011). Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının genişlemiş spektrumlu beta laktamaz üretimleri ve antibiyotik duyarlılık oranları. Dokuz Eylül Üniversitesi Tıp Fakültesi Dergisi, 25(3), 169-173.
30. 30. Öztürkoğlu, D. (2016). Yüksek Lisans Tezi. Rize ili'ndeki çeşitli hastanelerden izole edilen Klebsiella pneumoniae suşlarında antibiyotik direnç profilerinin belirlenmesi ve beta-laktamaz genlerinin araştırılması. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı, Rize, Türkiye.
31. 31. Gazi, H., Sürücüoğlu, S., Kurutepe, S. (2007). İdrar kültürlerinden izole edilen Gram negatif bakterilerde antibiyotiklere direnç. Ankem Dergisi, 21(1), 19-22.
32. 32. İgan, H., Hancı, H. (2022). Dört Yıllık Süreçte Yoğun Bakım Ünitesinde Yatan Hastaların İdrar Kültürlerinde Üreyen Mikroorganizmaların Dağılımı ve İzole Edilen Gram-negatif Bakterilerin Antibiyotik Dirençleri. Turkish Journal of Intensive Care, 20(1), 25-30. [CrossRef]
33. 33. Uyanık, M.H., Hancı, H., Yazgı, H., Karameşe, M. (2010). Kan kültürlerinden soyutlanan Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında GSBL sıklığı ve ertapenem dahil çeşitli antibiyotiklere in-vitro duyarlılıkları. Ankem Dergisi, 24(2), 86-91.
34. 34. Uzun, B.K., Güngör, S., İlgün, M.Ş., Özdemir, R., Baran, N., Ergin, Ö.Y. (2012). Kan kültürlerinden izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz sıklığı ve in-vitro antibiyotiklere direnç paternleri. Ankem Dergisi, 26(4), 181-186. [CrossRef]
35. 35. İstanbullu Tosun, A., Demirci, M., Yılmaz, M., Şen, H., Sirekbasan, L., Gözün Şaylan, E., Şengil, A. Z. (2016). İdrar yolu infeksiyonlarından izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarının antimikrobiyal direnç oranları. Ankem Dergisi, 30(1), 1-6. [CrossRef]
36. 36. Zhang, H., Zhang, Y., Wu, J., Li, Y., Zhou, X., Li, X., Zhang, W. (2020). Risks and features of secondary infections in severe and critical ill COVID-19 patients. Emerging Microbes & Infections, 9(1), 1958-1964. [CrossRef]
37. 37. Aykan, Ş.B., Çiftçi, İ.H. (2013). Türkiye’de idrar kültürlerinden izole edilen Escherichia coli suşlarının antibiyotiklere direnç durumu: Bir meta-analiz. Mikrobiyoloji Bülteni, 47(4), 603-618.
38. 38. Aydemir, Ö., Terzi, H.A., Köroğlu, M., Altındiş, M. (2019). Genişlemiş spektrumlu Beta-laktamaz üreten Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae suşlarında piperasilin/tazobaktam invitro etkinliği. Online Türk Sağlık Bilimleri Dergisi, 4(2), 118-127. [CrossRef]