Hastanede yatan hastalardan izole edilen mikroorganizmaların biyofilm formasyon aktiviteleri

Abstract

Hastanede gelişen enfeksiyonlar; oluşturduğu eko¬nomik maliyet, morbidite ve mortalite oranlarındaki yükseklik nedeniyle tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de önemli bir sağlık sorunudur.Antimikrobiyallere dirençli mikroorganizmaların giderek yayılması sonucunda bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde ciddi sorunlar yaşanmaktadır. Antimikrobiyal maddelere karşı direncin önemli nedenlerinden birisi de biyofilmlerdir. Biyofilm tabakası, içinde mikroorganizmaları barındıran korunaklı bir yapıdır. Biyofilmi oluşturan mikroorganizmalar antimikrobiyal ajanlara ve dezenfektanlara karşı planktonik şekillerine oranla 200 - 500 kat daha dirençlidir. Bu araştırmada, yüksek ekonomik maliyet, morbidite ve mortaliteye neden olan hastane enfeksiyonlarından sıklıkla izole edilen Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve Candida albicans'ın biyofilm formasyon aktivitelerinin değerlendirilmesi ve antimikrobiyallere direnç durumları ile ilişkisinin araştırılması amaçlanmıştır.Araştırma, tanımlayıcı araştırma özelliğindedir. Bu araştırmada kullanılan örneklem büyüklüğü güç analizi kullanılarak hesaplanmıştır. Cumhuriyet Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi'nde gerçekleştirilen araştırmanın örneklemini (α = 0,05, β = 0,10 ve (1 - β) = 0,90 olarak alındığında) hastaların çeşitli örneklerinden izole edilen 25'er adet A. baumannii, P. aeruginosa, S. aureus ve C. albicans oluşturmaktadır. İzolatların biyofilm üretim kapasitelerinin belirlenmesi amacıyla mikrotitre plak yöntemi kullanılmıştır. Biyofilm formasyonları negatif kontrol değeri baz alınarak; biyofilm oluşturmayan = 0, zayıf biyofilm = I, orta dereceli biyofilm = II ve güçlü biyofilm = III olarak değerlendirilmiştir. Araştırmadan elde edilen veriler SPSS (ver 22.0) programına yüklenerek verilerin değerlendirilmesinde Khi-Kare testi kullanılmış ve yanılma düzeyi 0,05 olarak alınmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, A. baumannii, P. aeruginosa, S. aureus ve C. albicans suşlarının sırası ile % 100, % 88, % 92 ve % 76 oranlarında biyofilm oluşturdukları görülmüştür (p < 0,05). Biyofilm oluşturan P. aeruginosa suşlarının siprofloksasin, gentamisin, amikasin, imipenem, meropenem, aztreonama karşı dirençlilik oranları sırası ile % 22,7, % 9,1, % 4,5, % 45,5, % 50, % 95,5 olarak bulunmuştur. Biyofim oluşturan A. baumannii suşlarının siprofloksasin, gentamisin, amikasin, imipenem ve meropeneme karşı dirençlilik oranları sırası ile % 92, % 88, % 84, % 92 ve % 92 olarak bulunmuştur. Biyofilm oluşturan S. aureus suşlarının gentamisin, metisilin, tobramisin, sefoksitin, eritromisin, klindamisine karşı dirençlilik oranları sırası ile % 8,7, % 26, % 8,7, % 8,7, % 8,7, % 8,7 olarak bulunmuştur. Biyofilm oluşturan C. albicans suşlarının amfoterisin B, ketokonazol, itrakonazola karşı dirençlilik oranları ise sırası ile %10,5, %5,3, %26,3 olarak bulunmuştur. Suşların bir kısmında antimikrobiyallere karşı direnç oranlarında artışlar olabilmesine rağmen birçoğu istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır (p > 0,05) .Sonuç olarak, hastane kaynaklı P. aeruginosa, A. baumannii, S. aureus ve C. albicans mikroorganizmalarının önemli oranlarda biyofilmler oluşturduğu görülmüştür. Biyofilm formasyon aktivitelerinin artışına bağlı olarak antibiyotik dirençliliği de kısmen artış göstermektedir. Çalışmamızda yüksek biyofilm formasyonuna sahip mikroorganizmaların bazı antimikrobiyallere karşı düşük direnç oranlarına sahip olmalarının, antimikrobiyal dirençlilik testlerinin in-vitro koşullarda mikroorganizmaların planktonik formları ile yapılması ile ilgili olduğunu düşünmekteyiz. Çalışmamızda elde edilen verilerin bu konuda yapılacak daha ileri çalışmalar için literatüre veri sunacağını düşünmekteyiz.

ABSTRACTHospital infections are an important health problem in our country as it is in the whole world due to its high economic cost, morbidity and mortality rates.As a result of the spread of antimicrobial-resistant microorganisms, there are serious problems in the treatment of bacterial infections. One of the major causes of resistance to antimicrobials is biofilms. The biofilm layer is a sheltered structure containing microorganisms. Biofilm-forming microorganisms are 200 - 500 times more resistant to antimicrobial agents and disinfectants than their planktonic forms.In this study, it was aimed to evaluate the biofilm formation activities of Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Candida albicans microorganisms which are frequently isolated from hospital infections causing high economic cost, morbidity and mortality as well as to investigate the relationship with resistance status to antimicrobials.Research is descriptive research. The sample size used in this study was calculated using power analysis. The sample of the study consisted of 25 A. baumannii, 25 P. aeruginosa, 25 S. aureus and 25 C. albicans isolated from various samples of the patients in Cumhuriyet University Research and Practice Hospital ( α = 0,05, β = 0,10 and (1 - β) = 0,90). Microtiter plate method was used to determine biofilm production capacities of isolates. Biofilm formations were evaluated based on negative control value how non-biofilm = 0, weak biofilm = I, moderate biofilm = II and strong biofilm = III. The data obtained from the study were uploaded to the SPSS (ver. 22.0) program and the Chi-square test was used in the evaluation of the data and the level of error was taken as 0,05. According to the results obtained, A. baumannii, P. aeruginosa, S. aureus and C. albicans isolates were found to produce biofilms 100 %, 88 %, 92 % and 76 % respectively (p < 0,05). Resistance rates to ciprofloxacin, gentamycin, amikacin, imipenem, meropenem and aztreonam of biofilm-forming P. aeruginosa isolates to were found to be 22.7 %, 9.1 %, 4.5 %, 45.5 %, 50 %, 95.5 % respectively. Resistance rates to Ciprofloxacin, gentamycin, amikacin, imipenem, meropenem of biofilm-forming A. baumannii isolates to were found to be 92 %, 88 %, 84 %, 92 %, 92 % respectively. Resistance rates to gentamycin, methicillin, tobramycin, cefoxitin, erythromycin, clindamycin of biofilm-forming S. aureus isolates to were found to be 8.7 %, 26 %, 8.7 %, 8.7 %, 8.7 %, 8.7 % respectively. Resistance rates to amphotericin B, ketoconazole, itraconazole of biofilm-forming C. albicans isolates to were found to be 10,5 %, 5,3 %, 26,3 % respectively.Although a majority of the isolates may have increased relative resistance to antimicrobials, most of them are not statistically significant (p > 0,05).As a result, hospital-borne P. aeruginosa, A. baumannii, S. aureus and C. albicans microorganisms were found to form biofilms at significant proportions. Antibiotic resistance also increases partially due to increased biofilm formation activities. In our study, we think that microorganisms, which have high biofilm formation, have low resistant rate against some antimicrobials is related to making antimicrobial resistant tests with microorganisms' planctonic forms in-vitro conditions. We think that the data obtained in our study will provide literature data for further studies in this regard.