Gram Negative Bacteria Isolated from Blood Cultures and Their Antibiotic Susceptibility

Abstract

Objective: Blood stream infections cause serious mortality and morbidity in patients, especially in intensive care units of hospitals. Detection of the causative microorganism as soon as possible and planning appropriate antibiotic treatment reduce mortality rates. The aim of this study is to determinethe gram negative bacteria grown in blood culture samples brought to the laboratory from various services, primarily surgical intensive care units of our hospital, and the antibiotics effective on them, and to contribute to clinicians initiating empirical treatment. Methods: Gram negative bacteria grown in blood culture samples brought to the laboratory from various services, primarily surgical intensive care units of our hospital, and the antibiotics effective on them were investigated retrospectively. Results: Gram negative bacteria were grown in 332 (23%) of 1,270 samples with blood culture growth. The growth rate in blood culture samples sent from intensive care units was in the first place with 165 (49%). Of the isolated gram negative bacteria, 113 (34%) were Acinetobacter Baumannii, 58 (17%) were Escherichia coli, 51 (15%) were Klebsiella pneumoniae, 42 (12%) were Pseudomonas aeruginosa, 16 (4%) were Brucella spp., 14 (4%) were Enterobacterspp., 12 (3%) were Serratia marcescens, 12 (3%) were Burkholderia cepacia, 10 (3%) were Stenotrophomonas maltophilia, and 4 (1%) were Citrobacter spp. Extended spectrum beta-lactamase (ESBL) was detected in 37 (80%) of K. Pneumonai strains and 28 (48%) of E. Coli strains. Conclusion: In order to reduce the mortality and morbidi ty rates of patients hospitalized in intensive care units, laboratories performing blood culture should conduc tmore comprehensive studies to identify the agents they isolate and the appropriate antibiotics to guide clinicians in initiating treatment.

Keywords

• Gram negative bacteria
• blood culture
• antibiotic susceptibility

Gram Negative Bacteria Isolated from Blood Cultures and Their Antibiotic Susceptibility

Öz

Amaç: Kan dolaşımı enfeksiyonları, hastanelerin özellikle yoğun bakım servislerinde yatan hastalarda ciddi mortalite ve morbiditeye sebep olur. Etken mikroorganizmanın en kısa sürede tespit edilmesi ve uygun antibiyotik tedavisinin planlanması mortalite oranlarını düşürmektedir. Bu çalışmanın amacı, hastanemiz cerrahi yoğun bakım servisleri başta olmak üzere çeşitli servislerden laboratuvara gelen kan kültür örneklerinde üreyen gram negatif bakterilerle bunlara etkili antibiyotikleri tespit ederek klinisyenlerin ampirik tedavi protokollerine katkı saklamaktır. Yöntemler: Hastanemiz cerrahi yoğun bakım servisleri başta olmak üzere çeşitli servislerden laboratuvara gelen kan kültür örneklerinde üreyen gram negatif bakterilerle bunlara etkili antibiyotikler retrospektif olarak araştırıldı. Bulgular: Kan kültüründe üreme olan 1.270 örneğin 332’sinde (%23) gram negatif bakteri üremişti. Yoğun bakım servislerinden gönderilen kan kültür örneklerinde üreme oranı 165 (%49) ile birinci sırada idi. Üreyen gram negatif bakterilerin 113’ü (%34) Acinetobacter baumannii, 58’i (%17) Escherichia coli, 51’i (%15) Klebsiella pneumoniae, 42’si (%12) Pseudomonas aeruginosa, 16’sı (%4) Brusella spp, 14’ü (%4) Enterobacter spp., 12’si (%3) Serratia marcescens, 12’si (%3) Burkholderia cepacia, 10’u (%3) Stenotrophomonas maltophilia, 4’ü (%1) Citrobacter spp. idi. K.pneumonaie suşunun 37’sinde (%80), E.coli suşunun 28’inde (%48) genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) saptandı. Sonuç: Yoğun bakım servislerinde yatan hastaların mortalite ve morbitide oranlarını düşürmek amacıyla kan kültürü çalışan laboratuvarlar izole ettikleri etkenleri ve bunlara uygun antibiyotikleri tespit ederek klinisyenlerin tedaviye başlamalarında yardımcı olacak daha kapsamlı çalışmalar yapmalıdır.

Kaynakça

1. 1. Er H, Aşık G, Yoldaş Ö, Demir C, Keşli R. Kan Kültürlerinde İzole Edilerek Tanımlanan Mikroorganizmaların ve Antibiyotik Direnç Oranlarının Belirlenmesi. Turk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2015;45(1):48-54.
2. 2. Yurtsever SG, Baran N, Afşar İ, Yalçın MA, Kurultay N, Türker M. İzmir Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi’nde kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antibiyotiklere karşı duyarlılıkları. Klimik Dergisi. 2006;19:56-59.
3. 3. Müderris T, Yurtsever SG, Baran N, Özdemır R, ER H, Güngör S, Aksoy-Gökmen A, Kaya S. Kan kültürlerinde izole edilen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal duyarlılık paternlerinin son beş yıldaki değişimi. Turk Hij Den Biyol Derg. 2019;76(3):231-242.
4. 4. Mushtaq A, Chen DJ, Strand GJ, et al. Clinical significance of coryneform Gram-positive rods from blood identified by MALDI-TOF mass spectrometry and their susceptibility profiles-aretrospective chart review. Diagn Microbiol Infect Dis. 2016;85(3):372-6.
5. 5. Johnstone J, Chen C, Rosella L, et al. Patient- and hospital-level predictors of vancomycin-resistant Enterococcus (VRE) bacteremia in Ontario, Canada. Am J Infect Control. 2018;46(11):1266-1271. doi:10.1016/j.ajic.2018.05.003
6. 6. Ulusan-Gündoğdu DZ, Çopur-Çiçek A, Mutlu MA, Koçyiğit S. Kan Kültürlerinden İzole Edilen Gram Negatif Çomaklar ve Antibiyotik Duyarlılıkları. Eur J Health. 2015;1(2):58-62.
7. 7. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Routine and extended internal quality control for MIC determination and disk diffusion as recommended by EUCAST. Version 14.0, 2024. http://www.eucast.org
8. 8. Feng Y, Wang Z, Hao Z, Du J, Jiang H. Rising Drug Resistance Among Gram-Negative Pathogens in Bloodstream Infections: A Multicenter Study in Ulanhot, Inner Mongolia (2017-2021). Med Sci Monit.2023;29:e940686. doi:10.12659/MSM.940686

9. 9. Shi N, Kang J, Wang S, et al. Bacteriological Profile and Antimicrobial Susceptibility Patterns of Gram-Negative Bloodstream Infection and Risk Factors Associated with Mortality and Drug Resistance: A Retrospective Study from Shanxi, China. Infect Drug Resist.2022;15:3561-3578. doi:10.2147/IDR.S370326
10. 10. Yamba K, Lukwesa-Musyani C, Samutela MT, et al. Phenotypic and genotypic antibiotic susceptibility profiles of Gram-negative bacteria isolated from bloodstream infections at a referral hospital, Lusaka, Zambia. PLOS Glob Public Health. 2023;3(1):e0001414. doi:10.1371/journal.pgph.0001414
11. 11. Müderris T, Yurtsever SG, Baran N, ve ark. Kan kültürlerinde izole edilen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal duyarlılık paternlerinin son beş yıldaki değişimi. Turk Hij Den Biyol Derg. 2019;76(3):231-242.
12. 12. Çeken N, Duran H, Kula Atik T. Kan kültüründen izole edilen gram negatif bakterilerin dağılımı ve antibiyotik direnç oranları. Turk Hij Den Biyol Derg. 2022;79(3):451-460.
13. 13. Kılınç Ç, Güçkan R, Kahveci M, Kayhan Y, Pirhan Y, Özalp T. Kan Kültürlerinde Üreyen Gram Negatif İzolatların Dağılımı ve Antibiyotik Direnç Profilleri. Int J Basic Clin Med. 2015;3(3):125-130.
14. 14. Öner SZ, Kaleli İ, Demir M, Çalışkan A, Mete E, Şenol H. Kan kültüründen izole edilen gram negatif çomaklar ve antimikrobiyal direnç. Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2024;54(4):274-281.
15. 15. Köksal-Çakırlar F, Uyar Y, Özdemir S, et al. 2011-2014 yılları arasında kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antimikrobiyal direnç durumları. Turk Hij Den Biyol Derg.2017;74(1):55-70
16. 16. Şirin MC, Aguş N, Yılmaz N, et al. Yoğun bakım ünitelerinde yatan hastaların kan kültürlerinden izole edilen mikroorganizmalar ve antibiyotik duyarlılıkları. Türk Hij Den Biyol Derg. 2017; 74(3):269-278.
17. 17. Wu JN, Gan TE, Zhu YX, et al. Epidemiology and microbiology of nosocomialbloodstream infections: analysis of 482 cases from a retrospective surveillance study. J Zhejiang Univ Sci B. 2015;16(1):70-77. doi:10.1631/jzus.B1400108
18. 18. Tabah A, Koulenti D, Laupland K, et al. Characteristics and determinants of outcome of hospital-acquired bloodstream infections in intensive care units: the EUROBACT International Cohort Study. Intensive Care Med. 2012;38(12):1930-1945. doi:10.1007/s00134-012-2695-9
19. 19. Yılmaz N, Köse Ş, Ağuş N, Ece G, Akkoçlu G, Kıraklı C. Yoğun Bakım ünitesinde yatan hastaların kan kültürlerinde üreyen mikroorganizmalar, antibiyotik duyarlılıkları ve nozokomiyal bakteriyemi etkenleri. Ankem Dergisi. 2010;24(1):12-19.
20. 20. Sader HS, Farrell DJ, Flamm RK, Jones RN. Antimicrobial susceptibility of Gram-negative organisms isolated from patients hospitalized in intensive care units in United States and European hospitals (2009-2011). Diagn Microbiol Infect Dis. 2014;78(4):443-448. doi:10.1016/j.diagmicrobio.2013.11.025
21. 21. Aydın M, Kaşıkçıoğlu C, Koşucu SN, Timurkaynak F, Arslan H. Kan dolaşımı infeksiyonu etkenleri ve antibiyotik direnç oranları. Klimik Derg. 2016;29(2):82-85.
22. 22. Sajedi Moghaddam S, Mamishi S, Pourakbari B, Mahmoudi S. Bacterial etiology and antimicrobial resistance pattern of pediatric bloodstream infections: a 5-year experience in an Iranian referral hospital. BMC Infect Dis. 2024;24(1):373. doi:10.1186/s12879-024-09260-w
23. 23. Taşçı L, Güreser S, Boyacıoğlu Zİ, Karasartova D, Taylan Özkan A. Hitit Üniversitesi Çorum Eğitim ve Araştırma Hastanesinde Kan Kültürlerinden Üreyen Mikroorganizmalar ve Antimikrobiyal Duyarlılıkları. FLORA. 2016;21(1):27-32.
24. 24. Bıçak İ, Varışlı AN, Peker SY. Kan Kültüründen İzole Edilen Etkenlerin Dağılımı ve Antibiyotik Duyarlılıkları: Dört Yıllık Verilerimiz. Cerrahi Ameliyathane Sterilizasyon Enfeksiyon Kontrol Hemşireliği Dergisi. 2020;1(1):8-19.
25. 25. Bayraktar HS. Yoğun Bakım Ünitesi Kan Kültürlerinden İzole Edilen Enfeksiyon Etkenlerinin Dağılımı ve Antibiyotik Direnç Profilleri. Acta Medica Nicomedia. 2024;7(2):161-168.
26. 26. Çelik N, Çelik O, Aslan H, Savaş G, Yılmaz G. Erzurum Bölge Eğitim ve Araş. Hastanesi’nde Tespit Edilen Acinetobacter Baumannii Suşlarının Antibiyotik Direnç oranları. Sakarya Tıp Derg. 2017;7(4):229-234.
27. 27. Kalaycı Z. Kan Kültürü Örneklerinden İzole Edilen Gram Negatif Bakterilerin Antibiyotik Direnç Profillerinin İncelenmesi. SABD. 2023;13(1):80-86.
28. 28. Aygar İS, Yapalak ZL, Korkmaz Akyüz A, Atılan K, Tekin K. Yoğun bakım ünitelerinden beş yıllık bir analiz: Kan kültürlerinden soyutlanan Escherichia coli antibiyotik direnci ne durumda? Turk Mikrobiyol Cemiy Derg. 2023;53(4):265-271.
29. 29. Demir-Çuha M, Hazırolan G. Comparison of MIC COL, Sensititre™ and colistin agar screening plate methods with broth microdilution reference method for detection of colistin susceptibility in carbapenem-resistant Gram-negative bacteria. Klimik Derg. 2021;34(3):186-191.
30. 30. Satlin MJ. The Search for a Practical Method for Colistin Susceptibility Testing: Have We Found It by Going Back to the Future? J Clin Microbiol. 2019;57(2):e01608-18. doi:10.1128/JCM.01608-18
31. 31. Çetin Ş, Özekinci T, Özmen M, Sarmış A, Koçoğlu ME. 2018-2021 yılları arasında Prof. Dr. Süleyman Yalçın Şehir Hastanesi’nde kan kültürlerinden izole edilen bakterilerin tür dağılımı ve gram negatif bakterilerin antibiyotik duyarlılıkları. Turk Mikrobiyol Cemiyeti Dergisi. 2023;53(4):237-244.
32. 32. Arslan GK, Esenkaya Taşbent F, Doğan M. Sınırlı antibiyotik seçeneği olan Stenotrophomonas maltophilia enfeksiyonlarında antibiyotik direnç profili. Turk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2021;51(4):334-340.
33. 33. European Centre for Disease Prevention and Control. Antimicrobial resistance surveillance in Europe 2023 - 2021 data. Stockholm: European Centre for Disease Prevention and Control and World Health Organization; 2023. [https://www.ecdc.europa.eu/en/publications data/ antimicrobial-resistance surveillance-europe-2023-2021-data] (Erişim tarihi: 15.Mayıs.2024).