Hızlandırılmış disk difüzyon antibiyotik duyarlılık testi ile, standart disk difüzyon antibiyotik duyarlılık testinin karşılaştırılması

Abstract

Bakterilere uygulanan antibiyotik duyarlılık testleri, klinik mikrobiyoloji laboratuvannın, en önemli işleri arasındadır. Disk difüzyon, sıvı dilüsyon ve agar dilüsyon testleri klasik ya da geleneksel yöntemler olarak tammlayabileceğimiz duyarlılık test yöntemleridir. Bunlara ek olarak difüzyon yönteminin farklı bir uygulaması olan E-test de modifiye bir klasik duyarlılık test yöntemi olarak kabul edilebilir. Bu yöntemlerin tümü en az 18 saat inkübasyon gerektirmekte ve pratik uygulamada ortaya çıkan şekliyle bir gün sonra sonuç verilmesine neden olmaktadır. Bu durum antibiyotik duyarlılık test sonuçlarının aciliyet kazandığı, hayatı tehdit eden ciddi infeksiyonlarda, tedavi başarısını olumsuz yönde etkilemektedir. Günümüzde kullanılan otomatize sistemlerle, antibiyotik duyarlılık test sonuçlan, daha kısa sürede (4-8 saat) verilebilmektedir. Bununla birlikte, otomatize sistemlerle, geleneksel yöntemler arasında, her bir test için, belirli bir maliyet farkı vardır. Bütün bu nedenler, araştırmacıları, geleneksel yöntemleri modifiye ederek, daha hızlı, aynı zamanda kolay uygulanabilir ve ucuz, birtakım antibiyotik duyarlılık test yöntemleri geliştirmeye yöneltmiş ve bugüne dek çeşitli yöntemler tanımlanmıştır. Bu amaçla, antibiyotik varlığında, bakteri üremesini besiyerinde renk değişimi oluşturarak daha kısa sürede gösteren, oksidasyon- redüksiyon kolorimetrik indikatörleri (örn: resazurin, XTT ve MTT gibi tetrazolium tuzlan) kullanılmış ve sonuçlar, standart metodlarla oldukça uyumlu bulunmuştur. Bu umut verici alternatif kolorimetrik metodlar, bir çok gram pozitif ve gram negatif bakteride M. tuberculosis 'de Aspergillus türleri ve mayalarda ilaç direncinin belirlenmesinde hızlı yöntemler olarak tasarlanmıştır. Bu çalışmada, Kirby-Bauer disk difüzyon antibiyotik duyarlılık testinde kullanılan besiyeri ortamına eklenen, bir oksidasyon-redüksiyon kolorimetrik indikatörü olan, resazurin aracılığı ile, antibiyotik duyarlılığının, 6-8 saat gibi kısa bir inkübasyon süresi sonunda saptanmasına olanak sağlayan 'kolorimetrik hızlandınlmış disk difüzyon' yönteminin geliştirilmesi ve standart disk difüzyon antibiyotik duyarlılık testiyle uyum ve zaman açısından karşılaştınlması amaçlanmıştır. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Hastanesi, Bakteriyoloji Subdisiplin Laboratuan'nda, çeşitli klinik örneklerden izole edilen 100 Escherichia coli ( E.colî) kökeninin (n: 100) yeni geliştirilen 'hızlandınlmış kolorimetrik disk difüzyon' ve 'standart disk difüzyon' IXyöntemleri ile, çeşitli antibiyotiklere duyarlılıkları çalışılmış ve sonuçlar karşılaştınlmıştır. Kategorik uyum, çok büyük uyumsuzluk, büyük uyumsuzluk ve küçük uyumsuzluk antimikrobiyal duyarlılık test sistemleri için FDA'in Class II special controls guidance dokümanında önerilen, performans değerlendirme kriterleri derlemesinde verilen tanımlamalar kullanılarak hesaplanmıştır. Hızlandırılmış kolorimetrik disk difuzyon antibiyotik duyarlılık testi ile, çok büyük hata ve büyük hata saptanmamıştır. Küçük hata % 10, kategorik uyum % 90'dır. Genel olarak, hızlandırılmış disk difuzyon yöntemi tüm test günlerinde tekrarlanabilirdir ve sonuç zamanı ortalama 6-8 saattir. Sonuç olarak, hızlandırılmış kolorimetrik disk difuzyon yöntemi ile, E. coli kökenlerinin antibiyotiklere duyarlılık durumları 6-8 saat gibi kısa bir sürede saptanabilmekte, disk difuzyon yöntemi gibi yaygm olarak kullanılan ve güvenilir olarak kabul edilen bir yöntemle büyük oranda uyum göstermektedir.Bu, acil ve doğru antibiyotik seçiminin gerektiği durumlarda, klinisyene önemli yararlar sağlayabilecek bir avantajdır. Bilindiği kadarıyla, bu çalışma resazurin kullanılarak geliştirilen, ilk hızlı, kolorimetrik disk difuzyon metodudur. Anahtar sözcükler. E. coli, hızlı antibiyotik duyarlılık testleri, resazurin

Performing antimicrobial susceptibility tests of bacteria are among the most important routine tasks of clinical microbiology laboratories. Disk diffusion, broth dilution and agar dilution test methods may be classified as classic or conventional susceptibility test methods. In addition to these, E-test method, a different application of the disk diffusion method, may also be classified as a modified classic susceptibility test method. All of these methods require at least 18 hours of incubation and test results can only be obtained on the next day. This fact has a negative impact on the success of treatment in the patients with life-threatening infections for which the rapidity in obtaining the antimicrobial susceptibility test results is of vital importance. With the use of current automated systems, the results of the antimicrobial susceptibility tests can be obtained in a shorter turn-around time (4-8 hours). However, there is a difference between the automated systems and conventional methods in the cost per susceptibility test. The above stated reasons caused various researchers to search for new susceptibility test methods that are relatively rapid, cheap, and easy to apply. To date, mostly through the modification of conventional test methods, different novel susceptibility test methods have been described. To that aim, oxidation-reduction colorimetric indicators (e.g. resazurin, tetrazolium salts like XTT and MTT) that show the bacterial growth in the presence of antibiotic by causing a change in the color of the culture medium have been used, and the results of the most have been found to be in good agreement with the standard methods. These promising alternative colorimetric methods have been designed as rapid methods for the determination of drug resistance in various gram positive and gram negative bacteria, Mycobacterium tuberculosis, and Aspergillus spp. In this study, a modified Kirby-Bauer disk diffusion susceptibility test method that employs resazurin to accelerate of the test results by shortening the incubation time XIdown to 6 to 8 hours has been developed and the diagnostic performance and turn around time of the new method has been compared with the standard disk diffusion susceptibility test method. Antimicrobial susceptibility tests of Escherichia coli (E. coif) strains (w=100) that were isolated in the Bacteriology Sub. Disciplincing Laboratory of Ondokuz Mayıs University hospital from various clinical samples have been studied both with the `accelerated/rapid colorimetric disk diffusion method` and the standard disk diffusion method against various antibiotics, and the results have been compared. Performance criteria such as categorical agreement, very major discrepancy, major discrepancy and minor discrepancy rates have been calculated according to the definitions recommended in the FDA's Class II special controls guidance document for antimicrobial susceptibility test systems. There were no very major or major discrepancies in the rapid colorimetric disk diffusion method. Minor discrepancy was 10% and, categorical agreement was 90%. In general, rapid colorimetric disk diffusion method was found to be reproducible in all tests days, and average time to results was 6 to 8 hours. In conclusion, with the use of rapid colorimetric disk diffusion method, antimicrobial susceptibility test results of E. coli strains can be detected in a short time such that 6 to 8 hours, and the results show a high agreement with the standard disk diffusion method which is among the most reliable and widely used methods. The availability of a rapid colorimetric disk diffusion method such as the one described here provides the clinician with a significant advantage whenever an accurate choice of an antibiotic is required in an emergency. To our knowledge, this is the first study that reports the development of a rapid colorimetric disk diffusion method with resazurin. Key words: Escherichia coli, rapid antimicrobial susceptibility tests, resazurin.