Kan kültürlerinde üreyen klebsıella pneumonıae suşlarında, karbapenemaz direncinin matriks destekli lazer desorpsiyon/ iyonizasyonu-uçuş zamanı kütle spektrometresi ile belirlenmesi

Abstract

Enterobacteriaceae ailesinde yer alan Klebsiella pneumoniae, gastrointestinal florada normal olarak bulunur ve genellikle hastane enfeksiyonlarına neden olur. K.pneumoniae dahil olmak üzere genel olarak beta-laktam antibiyotiklerle tedavi edilen enterobakterilerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisi, bu patojenlerin sentezledikleri beta-laktamaz enzimleri nedeniyle güçleşmektedir. Ülkemiz başta olmak üzere, karbapenemaz sentezleyen enfeksiyon etkenlerinde son yıllarda ciddi bir artış yaşanmaktadır. Mortalite ve morbidite artışına neden olan karbapenem dirençli mikroorganizmalar tedavi sürecinin daha maliyetli ve uzun olmasına sebep olabilmektedir. Dolayısıyla, karbapenemaz üreten klinik izolatların doğru bir şekilde identifikasyonu, bu izolatlarla oluşan enfeksiyonların tedavisi, direnç genlerinin yayılımının önlenmesi ve hastane enfeksiyonlarını engellemesi için oldukça önemlidir. Bu izolatların tanımlanması için Modifiye Hodge gradiyent testi (MHT), Çift Disk Sinerji Testi gibi konvansiyonel yöntemlerle birlikte moleküler yöntemler kullanılmaktadır. Matriks destekli lazer desorpsiyon/iyonizasyonu-uçuş zamanı kütle spektrometresi (MALDI-TOF MS) bu alanda yeni kullanılmaya başlayan ve geliştirilmeye çalışılan yöntemlerdendir. Karbapenemaz direncinin araştırılmasında MALDI-TOF MS, konvansiyonel yöntemlere göre daha hızlı sonuç veren bir yöntem olup bu tanı testinin etkinliğinin araştırılması, laboratuvarlarda kullanımının standardize edilmesi gerekmektedir.Bu çalışmada, Necmettin Erbakan Üniversitesi Meram Tıp Fakültesi Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarında izole edilen karbapeneme duyarlı olan ve olmayan K. pnemoniae izolatları kullanılmıştır. Dirençli izolatlarda karbapeneme direncin genotipik olarak en sık OXA-48 genine bağlı olduğu tespit edilmiştir. Genotipik direnç genine sahip 96 izolatın MALDI-TOF MS analizlerinde 88'inin dirençli olduğu gözlenmiş, 3'ünün ise dirençli olduğu tespit edilememiş duyarlı gibi değerlendirilmiştir. 5 izolat için dirençli veya duyarlı yorumu yapılamamıştır. Bu yöntemin karbapeneme direncin belirlenmesinde %96,7 duyarlılığa sahip olduğu, özgüllüğünün %100 olduğu, Pozitif Prediktif Değer (PPD)'in %100 olduğu ve Negatif Prediktif Değer (NPD)'in %93 olduğu belirlenmiştir. İdentifikasyon ve antibiyotik duyarlılık çalışmalarında kullanılmaya başlanan MALDI-TOF MS, bu alanda oldukça yeni bir uygulamadır. Mikrobiyoloji laboratuvarlarında identifikasyon için rutin olarak kullanılmaya başlanan tekniğin avantajı, geleneksel identifikasyon yöntemlerine göre oldukça hızlı sonuç vermesidir. Buna karşın, özellikle antimikrobiyal duyarlılık tespitinde, geleneksel yöntemlere göre özgüllük ve duyarlılığının ortaya konması için çalışmalara ihtiyaç vardır. Ekstraksiyonda kullanılan solüsyonlar, analizde kullanılacak olan antibiyotik ve inkübasyon süreleri ile ilgili çalışmalar çeşitlendirilerek MALDI TOF MS yönteminin optimize edilmesi, laboratuvar tanısında ve özellikle karbapenemaz tespitinde önemli dönüm noktalarından biri olacaktır. Böylelikle yöntem daha yaygın bir kullanım alanına sahip olabilecektir.

Klebsiella pneumoniae, including in the Enterobacteriaceae family, is normally present in the gastrointestinal flora and usually causes nosocomial infections. The treatment of infections caused by enterobacteria, including K.pneumoniae, generally treated with beta-lactam antibiotics, is complicated because of the beta-lactamase enzymes synthesized by these pathogens. In recent years, there has been a serious increase in the agents causing infection by carbapenemase producing microorganisms, especially in our country. Carbapenem-resistant microorganisms, which cause increasing mortality and morbidity, cause the treatment period to be costlier and longer. Accurate identification of clinical isolates producing carbapenemase is therefore crucial for the treatment of infections, the prevention of the spread of resistance genes and the prevention of hospital infections with these isolates. Various methods such as Modified Hodge gradient test (MHT), Dual Disk Synergy Test and molecular methods have been used for the identification of these isolates. Matrix assisted laser desorption / ionization-flight time mass spectrometry (MALDI-TOF MS) that are tried to be developed has been used for the identification of research of producing the carbapenemase of these isolates for in recent years. MALDI-TOF MS is a faster method than conventional methods in the investigation of producing the carbapenemase. To effectiveness of this diagnostic test and to standardize its use in laboratories should be investigated.In this study, carbapenem susceptible and non-susceptible K.pneumoniae strains isolated Meram Medical Faculty Hospital Medical Microbiology Laboratory of Necmettin Erbakan University were used. In resistant isolates, most of the carbapenem resistance was genotypically associated with the OXA-48 gene. In the MALDI-TOF MS analyzes of 96 isolates with genotypic resistance, 88 were resistant and 3 were susceptible. 5 isolates could not be ascessed resistan or sensitive by this method. It was determined that this method had the sensitivity of 96.7%, the specificity of 100%, the Positive Predictive Value (PPV) of 100%, and the Negative Predictive Value (NPV) of 93% in determining of producing the carbapenemase.MALDI-TOF MS, which is being used for identification and antibiotic susceptibility studies, is a quite new application in this field. The advantage of the technique that is being routinely used for identification from microbiology laboratories is that it is very fast in comparison with traditional identification methods. However, there is a need in recent years for the detection of specificity and sensitivity in detecting antimicrobial susceptibility compared to conventional methods. Optimization of the MALDI TOF MS method will be one of the important milestones in laboratory diagnosis and especially in the detection of carbapenemase by diversifying the studies on the solutions used in the extraction, antibiotics and incubation periods to be used in the analysis. Thus, the method may have a wider application area.