Hastane enfeksiyonu etkeni olan karbapenem dirençli A. calcoaceticus-A. baumannii kompleks izolatlarındaki yaygın karbapenemaz genlerinin in house multipleks PCR ile araştırılması ve metallobetalaktamaz üretiminin fenotipik yöntemle saptanması

Abstract

Acinetobacter calcoaceticus-Acinetobacter baumannii kompleks (ACB) içinde yer alan ve en sık izole edilen Acinetobacter baumannii, yoğun bakım üniteleri (YBÜ) başta olmak üzere hastane enfeksiyonlarının önde gelen etkenlerinden biridir. Çoklu ilaç dirençli (ÇİD) suşların artması, mortalite ve morbiditesi yüksek, tedavisi güç enfeksiyonların görülmesine sebep olmaktadır. Karbapenem direncinin de son yıllarda büyük oranda artış göstermesi, ÇİD A. baumannii enfeksiyonlarının tedavisinde karbapenem grubu dışında başka ilaç arayışlarına sebep olmuştur. Günümüzde bu enfeksiyonların tedavisinde çeşitli kombinasyon tedavileri denenmektedir. Tekrar gündeme gelen kolistin bu amaçla, tek başına ya da kombine terapi şeklinde kullanılmaktadır. Ancak kolistine direnç dünyanın birçok yerinden bildirilmeye başlanmıştır. Yeni antibiyotiklerin keşfine kadar, A. baumannii enfeksiyonları önemli halk sağlığı problemi olmaya devam edecektir. Çalışmamızda, Ocak 2014-Ağustos 2016 tarihleri arasında Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi servis ve yoğun bakım ünitelerinde yatmış olup hastane enfeksiyonu tanısı konulmuş hastaların, Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na gönderilmiş çeşitli klinik örneklerinden elde edilen 142 karbapenem dirençli ACB izolatının antibiyotik duyarlılıkları disk difüzyon ve kolistin duyarlılığı gradient strip test yöntemiyle değerlendirildi. Bu amaçla EUCAST'ın duyarlılık bakılmasını önerdiği antibiyotikler test edildi. Karbapenemlere orta duyarlı veya dirençli olma kriterini sağlayıp çalışmaya dahil edilen tüm izolatlar, imipenem ve meropenem antibiyotiklerine %100 dirençli bulundu. Siprofloksasin ve levofloksasin antibiyotiklerinin ikisine de 142 izolatın 133 (%93,7)'ü dirençli, dokuzu (%6,3) duyarlı bulundu. Aminoglikozitlerden en fazla direnç amikasinde görüldü. Amikasin için 142 izolatın 133 (%93,7)'ü dirençli, dokuzu (%6,3) duyarlı bulundu. Netilmisin, gentamisin ve tobramisin antibiyotiklerinde direnç; sırasıyla 107 (%75), 104 (%73), 100 (%70) izolat olarak bulundu. Trimetoprim-sülfametoksazola izolatların 87 (%61,3)'si dirençli, 16 (%11,3)'sı orta duyarlı ve 39 (%27,4)'u duyarlı bulundu. Kolistin direnci iki (%1,4) izolatta saptandı. Çalışmamızda A. baumannii'de karşılaşılan OXA-51, OXA-23, OXA-24, OXA-58, GES, VIM, IMP, NDM, SIM karbapenem direnç genleri, in house multipleks PCR yöntemiyle araştırıldı. Kombine disk testi, metallo-beta-laktamaz (MBL) üretimini saptamak için yapıldı ve test sonuçları PCR yöntemiyle elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı. Çalışmamıza dahil edilen karbapenem dirençli 142 ACB izolatının 137 (%96,5)'sinde OXA-51 pozitif bulundu. İzolatların üç (%2,1) tanesinde hiçbir gen bölgesi saptanmadı. OXA-23 toplam 134 (%94,4) izolatta, OXA-58 bir (%0,7) izolatta, NDM 11 (%7,7) izolatta pozitif bulundu. OXA-23 saptanan 134 izolatın 127 (%89,4)'si OXA-51 ile, yedisi (%5) OXA-51 ve NDM ile birlikte pozitif bulundu. NDM pozitif saptanan 11 izolatın ikisi (%1,4) OXA-51 ile birlikte pozitif saptanırken, ikisi (%1,4) tek başına pozitiflik gösterdi. OXA-58 pozitif saptanan bir izolat OXA-51 ile birlikte pozitif bulundu. Çalışmamızda OXA-24, GES, VIM, IMP, SIM genleri hiçbir izolatta saptanmadı. Fenotipik MBL saptama testi olarak kombine disk testi, meropenem ve imipenem kullanıldığında farklı duyarlılık ve özgüllük sonuçları verdi. İmipenem-EDTA kombine disk testinin MBL varlığını saptamadaki duyarlılığı %81,8 (9/11), özgüllüğü %96,2 (126/131), pozitif öngörü değeri %64,3 (9/14), negatif öngörü değeri %98,4 (126/128) olarak bulundu. Meropenem-EDTA kombine disk testinin MBL varlığını saptamadaki duyarlılığı %100 (11/11), özgüllüğü %81,7 (107/131), pozitif öngörü değeri %31,4 (11/35), negatif öngörü değeri %100 (107/107) olarak bulundu. Metallo-beta-laktamazları saptamaya yönelik fenotipik testlerin duyarlılık ve özgüllükleri çeşitli çalışmalarda farklı sonuçlar vermiştir. Bu testlerin geliştirilmeye ihtiyacı vardır. Türkiye'de az sayıda çalışma dışında Acinetobacter türlerinde bildirilmeyen NDM geni, çalışmamızda 11 izolatta pozitif bulundu. Beraberinde farklı direnç genlerini de barındırabilen NDM pozitif suşlar, ÇİD enfeksiyonların yayılımında risk oluşturmaktadır. NDM ile birlikte diğer karbapenem direnç genlerini taşıyan Acinetobacter suşlarının erkenden tanınması, bu suşların yayılımına engel olacak sürveyans çalışmalarının yapılabilmesi açısından önemlidir. Anahtar sözcükler: Acinetobacter baumannii, antimikrobiyal direnç, karbapenemaz genleri, multipleks PCR, metallo-beta-laktamaz

Acinetobacter baumannii which is in the A. calcoaceticus-A. baumannii complex (ACB) and the most frequent type is one of the most important agent causes hospital infections, especially in intensive care units (ICU). Increased multidrug resistant (MDR) strains cause the appearance of infections that are difficulty on treatment with high mortality and morbidity. The large increase in carbapenem resistance in recent years has led to the search for other drugs besides the carbapenem group in the treatment of MDR A. baumannii infections. Today, several combination therapies have been tried in the treatment of these infections. For this purpose, the colistin, which comes to the fore again, is used alone or in combination therapy. However, resistance to the colistin began to be reported in many parts of the world. Until the discovery of new antibiotics, A. baumannii infections will continue to be a major public health problem. In our study, antibiotic susceptibilities of 142 carbapenem resistant ACB isolates obtained from various clinical specimens sent to the Microbiology Laboratory of patients hospitalized and diagnosed with hospital infection between January 2014 and August 2016 in Ankara Education and Research Hospital services and intensive care units were analyzed by disk diffusion and colistin sensitivity was assessed by gradient strip test method. For this purpose, antibiotics recommended by EUCAST for susceptibility testing were tested. All isolates that were included in the study providing criteria for being intermediate susceptible or resistant to carbapenems were found to be 100% resistant to imipenem and meropenem antibiotics. For the ciprofloxacin and levofloxacin antibiotics, 133 (93.7%) of the 142 isolates were resistant and nine (6.3%) were susceptible. Among aminoglycosides, the most resistance was found in amikacin. Of the 142 isolates, 133 (93.7%) were resistant, nine (6.3%) were susceptible to amikacin. Resistance in netilmicin, gentamicin and tobramycin antibiotics; were found as 107 (75%), 104 (73%) and 100 (70%) isolates, respectively. In total of 142 isolates, 87 (61.3%) isolates were resistant to trimethoprim-sulfamethoxazole, 16 (11.3%) were intermediate susceptible and 39 (27.4%) were susceptible. Colistin resistance was detected in two (1.4%) strains. In our study, carbapenem resistance genes of OXA-51, OXA-23, OXA-24, OXA-58, GES, VIM, IMP, NDM and SIM which are encountered in A. baumannii were investigated by in house multiplex PCR. The combined disc test was performed to detect metallo-beta-lactamase (MBL) production and the test results were compared with the PCR results. OXA-51 was positive in 137 (96.5%) of the 142 carbapenem resistant ACB isolates included in our study. No gene regions were found in three (2.1%) isolates. In 134 (94.4%) isolates OXA-23, one (0.7%) isolate OXA-58 and 11 (7.7%) isolates NDM were found positive. 127 (89.4%) of 134 OXA-23 positive isolates were also positive for OXA-51, seven (5%) of them were positive for both OXA-51 and NDM. Two (1.4%) of the 11 isolates detected as NDM positive were also positive with OXA-51 and two (1.4%) of them showed NDM positivity alone. Detected one OXA-58 positive isolate found positive with OXA-51 also. In our study, OXA-24, GES, VIM, IMP, SIM genes were not detected in any isolates. Combined disc testing as a phenotypic MBL detection test yielded different sensitivity and specificity results when using meropenem and imipenem. The sensitivity of the imipenem-EDTA combined disc test for detecting MBL presence was 81.8% (9/11), specificity 96.2% (126/131), positive predictive value 64.3% (9/14), negative predictive value 98.4% (126/128). Meropenem-EDTA combined disc test showed 100% (11/11) sensitivity, 81.7% (107/131) specificity, 31.4% (11/35) positive predictive value, 100% (107/107) negative predictive value. Sensitivity and specificity of phenotypic tests for MBL detection have yielded different results in various studies. These tests need to be developed. In Turkey, NDM that is not reported in Acinetobacter species except for a few studies was found to be positive in 11 isolates in our study. NDM positive strains that can harbor different resistance genes together create risk for the spread of MDR infections. Early recognition of Acinetobacter strains carrying NDM and other carbapenem resistance genes is important to enable surveillance studies to prevent the spread of these strains. Key words: Acinetobacter baumannii, antimicrobial resistance, carbapenemase genes, multiplex PCR, metallo-beta-lactamase