Comparison of RAPIDEC ® CARBA NP test and new chromogenic media, CHROMID CARBA® medium and OXA-48® medium performances for detecting carbapenemase-producing Enterobacteriaceae

Abstract

Objective: Carbapenemase-producing strains of the Enterobacteriaceae family (CPE) are important agents of health-care associated infections in both our country and worldwide but their detection is difficult. The aim of this study was to compare RAPIDEC ® CARBA NP test and new chromogenic media, OXA-48 and CHROMID CARBA medium performances for detecting carbapenemase-resistant Enterobacteriaceae isolates. Material and method: This study was performed in intensive care units (ICU) of a tertiary care training and research hospital. Totally 67 Enterobacteriaceae strains (30 Escherichia coli, 37 Klebsiella pneumoniae) isolated from varies cultures including blood, urine and tracheal aspirate of ICU patients were included to the study. Identification and antibiotic susceptibility tests of the isolates were performed using VITEK 2 automated system as well disc diffusion test. All isolates were inoculated into chromogenic CHROMID CARBA medium and OXA-48 medium simultaneously. They are incubated at 37ºC for 24-72 hours. Color changes were evaluated at 24,48 and 72. hours. RAPIDEC ® CARBA NP test was also performed for all isolates according to the recommendations of the manufacturer and then its performance was compared with chromogenic media. When comparing the methods, carbapenem resistance values determined by disc diffusion and VITEK 2 automated system were accepted as reference. Results: Among 67 isolates, 28 (42%) were found carbapenem-sensitive and 39 (58%) carbapenem-resistant by using disc diffusion and VITEK-2 automated systems. When disc diffusion test and VITEK 2 automated systems were accepted as reference, compliance rate between Rapidec CARBA ® NP test and disc diffusion and VITEK-2 automated system was 93% (62/67) while it was 75% (50/67) between chromogenic media (CHROMID CARBA and OXA-48) and disc diffusion and VITEK-2. When chromogenic CHROMID CARBA and OXA-48 medium and RAPIDEC ® CARBA NP test were evaluated together, their compliance rate with disc diffusion and VITEK-2 automated system was 69% (46/67). Conclusions: In this study we found close to %70 compliance between CHROMID CARBA medium, OXA-48 medium and Rapıdec ® Carba NP test results. We believe that the studies involving more isolates should be performed on this subject. Moreover, we think that carbapenem resistance should be confirmed by genotypic tests which are the reference method.

Keywords

• Enterobacteriaceae
• carbapenemase
• comparison
• RAPIDEC
• CARBA NP

Karbapenemaz üreten Enterobactericea üyelerinin saptanmasında CHROMagar besiyeri ile RAPIDEC ® CARBA NP testin performansının karşılaştırılması

Abstract

Amaç: Karbapenemaz üreten Enterobactericea (CPE) üyeleri ülkemizde ve dünyada önemli bir sağlık bakımıyla ilişkili infeksiyon etkenidir ve saptanmaları güçlük gösterir Bu çalışmanın amacı; karbapeneme dirençli Enterobactericea üyelerini saptamada yeni bir kromojenik besiyeri olan CHROMagar CARBA ID ve OXA-48 besiyerleri ile RAPIDEC ® CARBA NP testin performansının karşılaştırılmasıdır Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi Yoğun Bakım ünitesinde yatan hastaların çeşitli klinik örneklerinden (Derin trakeal aspirat, kan, idrar vb.) izole edilen ve karbapenem direnci fenotipik olarak disk difüzyon ve otomatize sistemle (Vitek 2) ile saptanan 67 Enterobactericea suşu ( 30 E.coli, 37 Klebsiella pneumoniae) dahil edildi. İzole edilen 67 suşun disk difüzyon yöntemi ve VITEK-2 otomatize sistemi ile 28’inin (% 42) karbapeneme duyarlı , 39’unun (%58) ise karbapeneme dirençli olduğu saptandı. Şuslar eş zamanlı olarak CHROMagar CARBA ID ve OXA-48 besiyerlerine ekildi. Suşlar 37 ⁰C ‘de etüvde 24-72 saat süreyle inkübe edildi. Renk değişimleri 24,48 ve 72. saatlerde değerlendirildi. İzole edilen suşlarda RAPIDEC ® CARBA NP testi de çalışılarak kromojenik agar besiyerleri ile performansları karşılaştırıldı. RAPIDEC ® CARBA NP testi üretici firmanın önerileri doğrultusunda çalışıldı. Her iki yöntemin karşılaştırılmasında disk difüzyon ve otomatize sistemle (Vitek 2) ile saptanan karbapenem direnç sonuçları referans olarak kabul edildi. Bulgular: Toplam 67 izolatın , disk difüzyon ve VITEK 2 otomatize sistemle 28 (%42)’inin karbapeneme duyarlı, 39 (%58)’unun ise karbapeneme dirençli olduğu belirlendi. Disk difüzyon yöntemi ve VITEK 2 otomatize sistemi referans alındığında; Rapidec CARBA ® NP testin uyum oranı %93 (62/67) iken, kromojenik besiyerleri (CHROMID CARBA ve OXA-48) ile disk difüzyon yöntemi ve VITEK 2 yöntemi arasındaki uyum oranı %75 (50/67) idi. Disk difüzyon yöntemi ve VITEK 2 otomatize sistemi referans alındığında kromojenik CARBA ID ve OXA-48 besiyerleri ile RAPIDEC ® CARBA NP testi arasındaki uyum oranı %69 (46/67) olarak belirlendi. Sonuç: Karbapeneme dirençli Enterobactericea ailesi üyelerinin saptanmasında fenotipik yöntemlerin performansının değerlendirilmesi için bu testlerin referans yöntem olan genotipik testlerle karşılaştırıldığı daha fazla sayıda suş içeren in vitro çalışmalara ihtiyaç olduğu görüşündeyiz.

Keywords

• Enterobactericea
• karbapenemaz
• karşılaştırılma
• RAPIDEC
• CARBA NP

References

1. Duin Dv , Doi Y. The global epidemiology of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. Virulence 2017; 8: 460–9.
2. Eser F, Yılmaz GR, Güner R, et al. Risk factors for rectal colonization of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae in a tertiary care hospital: a case-control study from Turkey. Turk J Med Sci 2019; 49: 341-6.
3. Baran I, Aksu N. Phenotypic and genotypic characteristics of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae in a tertiary-level reference hospital in Turkey. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2016; 15: 20.
4. Karabay O, Altindis M, Koroglu M, Karatuna O, Aydemir ÖA, Erdem AF. The carbapenem-resistant Enterobacteriaceae threat is growing: NDM-1 epidemic at a training hospital in Turkey. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2016; 15: 6.
5. Nordmann P, Girlich D, Poirel L. Detection of carbapenemase producers in Enterobacteriaceae by use of a novel screening medium. J Clin Microbiol 2012; 50: 2761–6.
6. Zarakolu P, Day KM, Sidjabat HE, et al. Evaluation of a new chromogenic medium, chromID OXA-48, for recovery of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae from patients at a university hospital in Turkey. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2015; 34: 519-25.
7. Girlich D, Anglade C, Zambardi G, Nordmann P. Comparative evaluation of a novel chromogenic medium (chromID OXA-48) for detection of OXA-48 producing Enterobacteriaceae. Diagnostic Microbiol Infect Dis 2013; 77: 296-300.
8. Poirel L, Nordmann P. Rapidec Carba NP Test for rapid detection of carbapenemase producers. J Clin Microbiol 2015; 53: 3003-8.

9. Hombach M, Gunten Bv, Castelberg C, Bloemberg GV. Evaluation of the Rapidec Carba NP test for detection of carbapenemases in Enterobacteriaceae. J Clin Microbiol 2015; 53: 3828–33.
10. Aktaş E, Malkoçoğlu G, Otlu B, et al. Evaluation of the carbapenem inactivation method for detection of carbapenemase-producing gram-negative bacteria in comparison with the RAPIDEC CARBA NP. Microb Drug Resist 2017; 23: 457-61.
11. Karakoç AE, Uncu H, Özışık A, Acar N. Çeşitli bakterileri tanımlamada kromojenik CPS ID2 besiyerinin değerlendirilmesi. Flora 2001; 6: 189-95.
12. Samra Z, Heifetz M, Talmor J, et al. Evaluation of use of a new chromogenic agar in detection of urinary tract pathogens. J Clin Microbiol 1998; 36: 990-4.
13. Göttig S, Walker SV, Saleh A, et al. Comparison of nine different selective agars for the detection of carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE). Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2020; 39: 923-7. Doi: 10.1007/s10096-019-03786-7.
14. Eraksoy H. [Detection of OXA-48 carbapenemase: phenotypic and molecular methods]. Klimik Derg 2018; 31: 175.