K a r b a p e n e m - S e f a p e r a z o n / S u l b a k t a m Kombinasyonlarýnýn Acinetobacter Baumannii Suþlarý Üzerine in vitro Aktivitesi

(1)

ARAÞTIRMALAR (Research Reports)

Özet

Amaç: Çoðul ilaç dirençli Acinetobacter baumannii enfeksiyonlarýnýn tedavisinde sulbaktam ve karbapenemler sýk tercih edilen ilaçlardýr. Bu çalýþmada, karbapenem-sefoperazon/ sulbaktam kombinasyonlarýnýn, kan kültürlerinden izole edilen A. baumannii izolatlarý üzerine in vitro sinerjistik etkisine bakýlmasý amaçlanmýþtýr.

Gereç ve Yöntem: Þubat 2007- Mart 2008 aylarý arasýnda Erciyes Üniversitesi Gevher Nesibe Araþtýrma ve Uygulama Hastanesi kliniklerindeki hastalardan gönderilen kan kültürü örneklerden izole edilen 100 A. baumannii suþu çalýþmaya alýndý. Karbapenem-sefoperazon/sulbaktam kombinasyonlarýnýn izolatlar üzerine in vitro sinerjistik etkisine E-test yöntemi ile bakýlmýþtýr.

Bulgular: Ýmipenem- sefoperazon/sulbaktam ve meropenem-sefoperazon/sulbaktam kombinasyonlarý için sýrasý ile %43 ile %49 oranlarýnda sinerjistik aktiviteye sahip olduðu saptandý. Bu kombinasyonlarda antagonistik aktivite bulunmamýþtýr.

Sonuç: Ýn vitro çalýþma sonuçlarýmýza göre, karbapenem- sulbaktam kombinasyonunun çoðul ilaç dirençli Acinetobacter baumannii enfeksiyonlarýnýn tedavisinde bir alternatif olabileceði görülmüþtür.

Anahtar Kelimeler: Acinetobacter baumannii; Karbapenemler; Sinerji; Sulbaktam.

Abstract

Purpose: Carbapenems and sulbactam are often the drug of choice for the treatment of infections due to multidrug-resistant Acinetobacter baumannii. The present study aimed to evaluatethe in vitro synergistic activity between carbapenem and sulbactam against A.

baumannii isolated from blood cultures of patients.

Material and Method: The 100 A. baumannii strains isolated from blood culture specimens of patients hospitalized at Erciyes University Medical Faculty Gevher Nesibe Hospitals between February 2007 and March 2008, were included in this study. The in vitro synergistic activities of carbapenem-cefoperazone/ sulbactam combination on 100 A. baumannii strains were studied by E-test method.

Results: With the combination of imipenem- cefoperazone/ sulbactam and meropenem- cefoperazone/ sulbactam on 43% and 49% of the strains respectively, synergistic activity was detected. No antagonism was detected with any combination.

Conclusion: According to our in vitro study results, carbapenem-cefoperazone/ sulbactam combination can be an alternative for the treatment of infections caused by multidrug-resistant A. baumannii.

Key words: Acinetobacter baumannii; Carbapenems; Sulbactam; Synergy.

ARAÞTIRMALAR (Research Reports)

Submitted : October 20, 2008 Revised : February 13, 2009 Accepted : November 04, 2009

In-vitro Activity of Carbapenem/Sulbactam Combination against Acinetobacter baumannii Strains

Fatma Mutlu Sarýgüzel

Specialist, M.D.

Department of Microbiology and Clinical Microbiology Faculty of Medicine, Erciyes University

fmutluguzel@gmail.com

Bülent Sümerkan

Prof., M.D.

bsumerkan@hotmail.com

Gökhan Metan

Asist. Prof., M.D.

Department Infectious Diseases and Clinical Microbiology Faculty of Medicine, Erciyes University

gokhanmetan@gmail.com metan@hacettepe.edu.tr

Corresponding Author:

Uzm. Dr. Fatma Mutlu Sarýgüzel

Kayseri / Turkey

Telephone : +90- 505 205 30 87 E- mail : fmutluguzel@gmail.com

K a r b a p e n e m - S e f a p e r a z o n / S u l b a k t a m Kombinasyonlarýnýn Acinetobacter Baumannii Suþlarý Üzerine in vitro Aktivitesi

015 Erciyes Týp Dergisi (Erciyes Medical Journal) 2010;32(1):015-018

(2)

Giriþ

Acinetobacter baumannii nozokomiyal enfeksiyonlara ve çoðul ilaç direncinden dolayý yüksek mortaliteye neden olan önemli bir patojendir. Karbapenemler, bakteri tarafýndan üretilen beta laktamaz enzimlerinin hidrolizine karþý stabil olmalarý sebebiyle dirençli A. baumannii enfeksiyonlarýn tedavisinde iyi bir seçenek olmuþtur (1).

Ancak son yýllarda birçok antibiyotik gruplarýna olduðu gibi karbapenemlere de kýsa sürede direnç geliþtirmeleri nedeniyle bu etkenle oluþan enfeksiyonlarýn tedavisinde alternatif olmasý amacýyla karbapenem/ sulbaktam antibiyotik kombinasyonlarýnýn kullanýmý gündeme gelmiþtir (2- 5).

Antibiyotik kombinasyonlarýnýn etkileþimlerinin anlaþýlabilmesi için uygulanan tüm in vitro duyarlýlýk iþlemlerine sinerji testleri denilmektedir. Bu amaçla iki boyutlu sulandýrým (Dama Tahtasý Chequerboard) yöntemi, öldürme- zaman kinetik yöntemi, difüzyon yöntemi uygulanabilmektedir. Difüzyon yöntemlerinden biri de E-test yöntemidir (6, 7).

Bu çalýþmada, imipenem- sefoperazon/sulbaktam ve meropenem- sefoperazon/sulbaktam kombinasyonlarýnýn laboratuvarýmýzda bakteriyemili hastalarýn kan kültürlerinden izole edilen 100 A. baumannii suþlarý üzerine in vitro etkilerini E-test yöntemiyle araþtýrýlmasý amaçlanmýþtýr.

Gereç ve Yöntem

Þubat 2007- Mart 2008 aylarý arasýnda Erciyes Üniversitesi Gevher Nesibe Araþtýrma ve Uygulama Hastanesi kliniklerindeki hastalardan bakteriyoloji laboratuvarýna gönderilen kan kültürü örneklerden izole edilen 100 A.

baumannii suþu çalýþmaya alýndý.

Kan kültürü örneklerinden izole edilen suþlar Microscan Walkaway (Dade Behring, West Sacramento, CA, USA) otomatize sistem ile tanýmlandýktan sonra katalaz, oksidaz ve indol reaksiyonlarý, 44°C de üreyebilme, kanlý agarda hemoliz özellikleri, Eozin Metilen Blue agarda laktoza etkileri deðerlendirildi.

Çalýþmaya alýnan A. baumannii izolatlarý üzerine imipenem ile sefoperazon/ sulbaktam ve meropenem ile sefoperazon/

sulbaktam antibiyotiklerinin E- test yöntemiyle sinerjistik etkisine bakýldý. Her izolat için 0,5 McFarland bulanýklýðýnda hazýrlanan bakteri süspansiyonu Mueller- Hinton agar içeren iki adet petri yüzeyine steril pamuklu

çubuk kullanýlarak sürüldü (8). Birinci petriye kombinasyon etkisinin aranacaðý antibiyotiklerin minimal inhibitör konsantrasyon (MÝK) deðerlerini elde etmek amacý ile E-test þeritleri yerleþtirildi. Ýkinci petriye A ve B antibiyotik E-test þeritleri ayrý ayrý yerleþtirildi ve etüvde 35± 2 ºC

de bir saat inkübe edildi. Ön inkübasyon sonrasýnda A antibiyotiðine ait E-test þeriti kaldýrýldý ve ayný yere B antibiyotiðine ait E-test þeridi yerleþtirildi. B antibiyotiðine ait E-test þeridi kaldýrýldý ve ayný yere A antibiyotiðine ait E-test þeriti yerleþtirildi ve etüvde 35± 2 ºC de 16- 18 saat inkübe edildi. Her bir antibiyotik için fraksiyonel inhibitör konsantrasyon (FÝK) deðeri aþaðýdaki gibi hesaplandý.

FÝK(A) = MÝK A (B nin varlýðýnda A (A+B)) MÝK A (A tek baþýna)

FÝK(B) = MÝK B (A nýn varlýðýnda B (B+A)) MÝK B (B tek baþýna)

FIK= FIK(A) + FIK(B)

Elde edilen FIK deðerleri 0,5den küçük ise sinerjis;

0,5 ile 1,0 arasýnda ise kýsmi sinerjist; 1,0 ise aditif; 1 ile 4 arasýnda ise indiferent ve 4 ve daha büyük ise antagonist olarak yorumlandý (6). Kalite kontrol için P. aeruginosa ATCC 27853 ve E. coli ATCC 25922 suþlarý kullanýldý.

Bulgular

Ýzole edilen A. baumannii suþlarýnýn imipenem, meropenem ve sefoperazon/ sulbaktam için MÝK50 ve MÝK90 deðerleri ile MÝK aralýklarý ve duyarlýlýk oranlarý Tablo I de gösterilmiþtir. E-test yöntemi ile suþlarýn %34 nün imipeneme, %24 nün meropeneme ve %31 nin sefoperazon/sulbaktama duyarlý olduðu belirlendi.

Ýmipenem- sefoperazon/sulbaktam ve meropenem- sefoperazon/sulbaktam kombinasyonlarýnýn suþlar üzerine sinerjistik aktivitesi Tablo II de gösterildi. Bu antibiyotikler a r a s ý n d a a n t o g o n i s t i k a k t i v i t e b u l u n m a d ý . Ýmipenem- sefoperazon/sulbaktam ve meropenem- sefoperazon/sulbaktam kombinasyonlarý için sýrasý ile

%43 ile %49 oranlarýnda sinerjistik aktivite olduðu görüldü.

Karbapenem-sefaperazon/sulbaktam kombinasyonlarýnýn Acinetobacter baumannii suþlarý üzerine in vitro aktivitesi

(3)

Tablo I. A. baumannii suþlarýnýn imipenem, meropenem ve sefoperazon/ sulbaktam için MÝK50 ve MÝK90 deðerleri ile MÝK aralýklarý ve duyarlýlýk oranlarý.

*Orta duyarlý olan suþlar dirençli kabul edildi.

Tablo II. E-test yöntemi ile imipenem - sefoperazon/ sulbaktam ve meropenem-sefoperazon/ sulbaktam kombinasyonlarýnýn sinerjistik aktivitesi.

Kombiasyon Sinerji

(< .5) (> 0.5- < 1)

Aditif 1

Ýndiferent

> 1- < 4

Antogonist

>4

IP-CPS 43 22 19 16 -

MP-CPS 49 30 8 13 -

Kýsmi Sinerji

MÝK (µg/ mL) Duyarlýlýk oranlarý(%)

Antibiyotik Aralýk MÝK₅₀ MÝK₉₀ Duyarlý Dirençli*

Ýmipenem 0.006- > 32 32 > 32 34 66

Meropenem 0.125- >32 32 > 32 24 76

Sefoperazon/sulbaktam 0.25- 256 32 256 31 69

IP-CPS: imipenem- sefoperazon/ sulbaktam; MP-CPS: meropenem- sefoperazon/ sulbaktam

Tartýþma

Çoðul dirençli A. baumannii enfeksiyonlarýnýn tedavisinde hem baþarýyý saðlamak hem de direnç geliþimini önlemek amacýyla kombine antibiyotik kullanýmý önerilmektedir (9). Bu suþlarýn meydana getirdiði enfeksiyonlarýnýn tedavisinde alternatif olmasý amacýyla karbapenem/

sulbaktam antibiyotik kombinasyonlarýnýn sinerjistik aktivitesini araþtýran birçok çalýþma yapýlmýþtýr (2- 5).

Kiffer ve arkadaþlarý (5) 48 A. baumannii suþunda meropenem ve sulbaktam arasýndaki antibiyotik etkileþimini dama tahtasý yöntemi ile araþtýrmýþlar, izolatlarýn meropenem ve sulbaktam için MÝK50 deðerlerini sýrasýyla 1µg/ mL ve 1µg/ mL, MÝK90 deðerlerini ise 8µg/mL ve 32 µg/mL olarak bulmuþlardýr. Bu kombinasyon, suþlarýn %29,2sinde sinerjistik,

%47,9unda kýsmi sinerjistik ve %6,2sinde ise antagonistik etki göstermiþtir. Ko ve arkadaþlarý (4) çoðul dirençli bir A.baumannii suþunun meropenem/sulbaktam kombinasyonuna sinerjistik etkiye sahip olduðunu göstermiþlerdir. Ayný araþtýrmacýlar, farelerdeki intraperitoneal enfeksiyonunun tedavi baþarýsýnýn meropenemi ve sulbaktamý ayrý ayrý verdiklerinde %35 olduðunu, kombine kullanýmýnda ise bu baþarýnýn %87 olduðunu göstermiþlerdir. Choi ve arkadaþlarý (2) ikisi çoðul ilaç dirençli, biri IMP- 1 tipi MBL enzimine sahip dört A.baumannii suþunda imipenem/sulbaktam kombinayonun sinerjistik aktiviteye sahip olduðunu

bildirmiþlerdir. Song ve arkadaþlarý (3) imipenem ve sulbaktam için MÝK50 deðerlerini sýrasýyla 32 µg/ mL ve 16 µg/ mL, MÝK90 deðerleri ise 32 µg/ mL ve 32 µg/ mL olan 43 A.baumannii suþunda imipenem/sulbaktam kombinayonun in vitro aktivitelerinin etkili olduðunu saptamýþlardýr. Çalýþmamýzda 100 A.baumannii suþunun imipenem, meropenem ve sefoperazon/sulbaktam antibiyotikleri için sýrasý ile MÝK50 deðerleri 32 µg/mL, 32 µg/mL ve 32 µg/mL, MÝK90 deðerleri ise > 32 µg/mL,

> 32 µg/mL ve 256 µg/mL olarak bulunmuþtur (Tablo I).

Bu izolatlarýn, imipenem ve sefoperazon/ sulbaktam kombinasyonuna karþý %43 ü sinerjistik, % 22 si kýsmi sinerjistik, %19 u aditif, %16 sý indiferent aktiviteye sahip olduðu gösterilmiþtir. Meropenem ve sefoperazon/

sulbaktam kombinasyonuna ise %49 u sinerjistik, %30

u kýsmi sinerjistik, %8 si aditif, %13 ü indiferent aktivite gösterdiði saptanmýþtýr (Tablo II). Suþlarýn her iki kombinasyonla da antagonistik etkileþiminin olmadýðý belirlenmiþtir.

Sonuç olarak, çalýþmamýz, karbapenem- sefoperazon/

sulbaktam kombinasyonuna in vitro sinerji oranlarýn yüksek olmasý ve antagonistik etkileþimlerinin olmamasý nedeniyle, bu kombinasyonun çoðul dirençli A.baumannii enfeksiyonlarýnýn tedavisinde iyi bir seçim olabileceðini düþündürmüþtür.

Fatma Mutlu Sarýgüzel, Bülent Sümerkan, Gökhan Metan

(4)

Kaynaklar

1. Bergogne-Berezin E, Towner KJ. Acinetobacter spp as nosocomial pathogens. Microbiological, clinical and epidemiological features. Clin Microbiol Rev 1996;

9: 148- 65.

2. Choi JY, Park YS, Cho CH, et al. Synergic in vitro activity of imipenem and sulbactam against Acinetobacter baumannii. Clin Microbiol Infect 2004; 10: 1098- 1101.

3. Song JY, Kee SY, Hwang IS, et al. In vitro activities of carbapenem/ sulbactam combination, colistin, colistin / rifampicin combination and tigecycline against carbapenem - resistant Acinetobacter baumannii.

J Antimicrobiol Chemother 2007; 60: 317- 322.

4. Ko WC, Lee HC, Chiang SR, et al. In vitro and in vivo activity of meropenem and sulbactam against a multidrug- resistant Acinetobacter baumannii strain. J Antimicrobiol Chemother 2004; 53: 393- 395.

5. Kiffer CRV, Sampaio JL, Sinto S, et al. In vitro synergy test of meropenem and sulbactam against clinical isolates of Acinetobacter baumannii. Diag Microbiol Infect Dis 2005; 52: 317- 322.

6. Moody J. Susceptibility tests to evaluate synergism.

In: Isenberg HD, editor. Clinical microbiology procedures handbook. Washington, DC: ASM Press; 2004. pp.

5.18.1 15.

7. Haddad FA, Van Horn K, Carbonaro C, Aguero- Rosenfeld M, Wormser GP. Evaluation of antibiotic combinations against multidrug- resistant Acinetobacter baumannii using E-test. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2005; 24: 577- 579.

8.Clinical and Laboratory Standards Institute.

Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Sixteenth Informational Supplement. CLSI document M100-S16 Clinical and Laboratory Standard Institute, 940 West Valley Road, Suite 1400, Wayne, Pennsylvania 19087- 1898 USA, 2006.

9. Marques MB, Brookings ES, Moser SA, Sonke PM, Waites KB. Comparative in vitro antimicrobial susceptibilities of nosocomial isolates of Acinetobacter baumannii and synergistic activities of nine antimicrobial combinations. Antimicrob Agents Chemother 1997; 41:

881- 885.

Karbapenem-sefaperazon/sulbaktam kombinasyonlarýnýn Acinetobacter baumannii suþlarý üzerine in vitro aktivitesi