37
Yo¤un Bak›m Servisinde Yatan Hastalardan ‹zole Edilen
Pseudomonas aeruginosa Sufllar›nda Antibiyotik Direnci ve
Metallo-Beta-Laktamaz Oranlar›n›n Araflt›r›lmas›
The Investigation of Antimicrobial Resistance and
Metallo-Beta-Lactamase Production of Pseudomonas aeruginosa
Strains Isolated from Intensive Care Unit Patients.
Filiz Arabac›1, Mehmet Oldacay2 Çanakkale Devlet Hastanesi Enfeksiyon Hastal›klar›1
ve Mikrobiyoloji2
Servisleri Türk Mikrobiyol Cem Derg (2010) 40 (1): 37 - 40
© 1993 Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti / Turkish Microbiyological Society ISSN 0258-2171
ÖZET
Amaç: Bu çal›flma, Çanakkale Devlet Hastanesi yo¤un bak›m birimi hastalar›ndan Ocak 2008-Ocak 2009 aras›nda izole edilen Pseudomonas aeruginosa sufllar›n›n antimikrobiyal direnci ve imipeneme dirençli sufllarda metallo-beta-laktamaz pozitif olanlar›n oranlar›n› belirlemek amac›yla yap›lm›flt›r.
Gereç ve Yöntem: Bu amaçla prospektif olarak 108 P. aeruginosa suflunun antimikrobiyal duyarl›l›¤›na CLSI M100-S18 yöntemiyle bak›lm›fl ve imipenem dirençli sufllarda, metallo-beta-laktamaz üretimi çift disk sinerji metodu ile araflt›r›lm›flt›r.
Bulgular: ‹mipenem direnci 20 suflta (%18.5) saptanm›fl ve dirençli sufllar›n 14’ü (%70) ise metallo-beta laktamaz pozitif olarak bulunmufltur.
Sonuç: Hastanemiz yo¤un bak›m›nda karbapeneme dirençli P. aeruginosa sufllar›nda yüksek oranda metallo-beta-laktamaz yap›m› bulundu¤u sonucuna var›lm›flt›r.
Anahtar Kelimeler: Pseudomonas aeruginosa, antimikrobiyal direnç, metallo-beta-laktamaz SUMMARY
Objective: The aim of this study was to investigate the antimicrobial resistance and metallo-beta-lactamase production rates of Pseudomonas aeruginosa strains isolated from patients hospitalized at intensive care unit of Çanakkale State Hospital between January 2008-January 2009.
Materials and Methods: The antimicrobial susceptibilities of 108 P. aeruginosa strains were evaluated prospectively according to CLSI M100-S18 guidelines and metallo-beta-lactamase production was investigated by double-disk synergy method .
Results: Imipenem resistance was found in 20 (18.5%) of the strains and 14 (70%) of imipenem resistant strains were phenotypically metallo-beta-lactamase positive.
Conclusion: These results indicated high rate of phenotypic metallo-beta-lactamase positivity in carbapenem resistant P. aeruginosa strains isolated in the ICU. However, this phenotypic metallo-beta-lactamase production should further be investigated to enlighten the genetic basis of carbapenem resistance in these nosocomial P.aeruginosa isolates.
Key Words: Pseudomonas aeruginosa, antimicrobial resistance, metallo-beta-lactamases
F. Arabac›, M. Oldacay
38 G‹R‹fi
Beta laktam antibiyotiklerin etki mekanizmas› bakteri hücre duvar›ndaki transpeptidaz ve kar-boksipeptidazlar›n inhibisyonu yoluyla, pepti-doglikan sentezinin bozulmas›d›r; bunun sonu-cunda hücre duvar yap›s› bozulur, osmotik di-renç kayb› ile hücre ölümü gerçekleflir. Bakteri türlerinde beta laktam antibiyotiklere direnç ge-lifltirmenin bir yolu, beta laktamazlar›n sentezi-dir. Son y›llarda farkl› yeni beta laktamazlar ta-n›mlanm›fl olup, baz› patojen bakterilerin çinko ba¤›ml› beta-laktamazlar sentez etti¤i gösteril-mifltir. Metallo-beta-laktamazlar (MBL) ad› verilen bu grup; karbapenemler dahil beta lak-tam antibiyotiklerin ço¤unu içeren yayg›n bir direnç izlenmesi, direncin horizontal geçifl po-tansiyelinin bulunmas› ve klinik kullan›ma uy-gun inhibitörlerinin olmay›fl› nedeniyle tedavi-de sorun yaratmakta ve kayg› kayna¤› olufltur-maktad›r (1,2).
Bakterilerde MBL enzim genlerinin tespit edil-mesi genifllemifl spektrumlu beta laktamazlar›n (GSBL) erken tespiti kadar önemlidir. Çünkü MBL pozitif bakteriler ço¤u beta laktam antibi-yotiklere dirençli olup, tedavi baflar›s›zl›klar›na yol açabilirler. MBL ve GSBL pozitif hastalar-da, birim içi direnç yay›l›m›n› önlemek için te-mas izolasyonuna uyulte-mas› önerilmektedir (3-5). Klinik Mikrobiyoloji Laboratuarlar›nda M-BL enzimi tafl›yan bakterilerin tan›mlanmas›nda çeflitli fenotipik yöntemler kullan›lmaktad›r. Uygulanan fenotipik yöntemlerin temeli ED-TA’n›n MBL enzimini inhibe etme özelli¤ine dayanmaktad›r (6,7).
Bu çal›flmada Çanakkale Devlet Hastanesi Yo-¤un Bak›m Ünitelerinde (YBÜ) tedavi edilen hastalardan izole edilen Pseudomonas aerugi-nosa sufllar›nda antimikrobiyal direnç ve MBL yap›m oran›n›n saptanmas› amaçlanm›flt›r.
GEREÇ VE YÖNTEM
Çanakkale Devlet Hastanesi Mikrobiyoloji La-boratuar›na Ocak 2008-Ocak 2009 tarihleri ara-s›nda YBÜ ve Reanimasyon birimlerinden gön-derilen çeflitli klinik örneklerden izole edilen ve klasik ve otomatize sistemle (Sensititre, ABD) tan›mlanan 108 P. aeruginosa suflunun anti-bakteriyellere direnç durumu ve metallo-beta laktamaz yap›m› aranm›flt›r. Antimikrobiyal duyarl›l›k testleri, CLSI M100-S18 rehberine uygun olarak otomatize sistem taraf›ndan ya-p›lm›flt›r. Kontrol olarak P. aeruginosa ATCC 27853 suflu kullan›lm›flt›r (8). ‹mipenem için MIC de¤eri >32 µg/ml olan 20 adet suflta MBL araflt›r›lm›flt›r.
MBL araflt›r›lmas› için EDTA varl›¤›nda MBL enziminin inhibisyonu temeline dayanan bir test olan çift disk sinerji metodu kullan›lm›flt›r. Çift disk sinerji testinde amaç imipenem inhibisyon zonunun EDTA varl›¤›nda geniflleyip geniflle-medi¤ini tespit ederek MBL pozitif bakteri izo-latlar›n› tan›mlamakt›r. Bunun için saf olarak el-de edilen bakterilerin 0,5 Mc Farland bulan›kl›-¤›nda süspansiyonu haz›rlanm›fl, steril eküvyon ile önceden haz›rlanan Mueller-Hinton agar be-siyerine yay›lm›fl ve yayma üzerine imipenem (10µg) diski yerlefltirilmifltir. Ard›ndan imipe-nem diskinin merkezinden 10mm uza¤›na daha önce haz›rlanan bofl disk yerlefltirilmifltir. Bofl disk üzerine 0,5 M EDTA solüsyonundan 10µl eklenip, plaklar 35-37°C lik etüvde 18–20 saat inkübe edildikten sonra de¤erlendirmeye al›n-m›flt›r. ‹nkübasyon sonras›nda imipenem diski inhibisyon zonunun EDTA eklenmifl bofl diske do¤ru genifllemesi sinerjistik inhibisyon zonu olarak de¤erlendirilmifl ve bu genifllemenin gö-rüldü¤ü bakteri izolatlar› MBL pozitif olarak kaydedilmifltir (7,9).
Yo¤un Bak›m Servisinde Yatan Hastalardan ‹zole Edilen Pseudomonas aeruginosa Sufllar›nda Antibiyotik Direnci ve Metallo-Beta-Laktamaz Oranlar›n›n Araflt›r›lmas›
39 BULGULAR
‹zole edilen 108 P. aeruginosa suflunun klinik örneklere göre da¤›l›m› Tablo 1’de verilmifltir. Bu izolatlar›n antibiyotik direnç oranlar› tablo 2’de verilmifltir. Bu tabloda da görüldü¤ü gibi imipenem direnci %18.5 meropenem direnci ise %22.2 olarak saptanm›flt›r. ‹mipeneme direçli olarak saptanan 20 izolat›n 14’ü (%70) çift disk sinerji metodu ile MBL pozitif bulunmufltur. M-BL pozitif olan P. aeruginosa sufllar›n›n 12’si balgamdan, 2’si ise kandan izole edilmifltir.
TARTIfiMA
Son y›llarda art›fl gözlenen antibakteriyel direnç nedeniyle bakterilerin neden oldu¤u
enfeksi-yonlar›n tedavisinde güçlüklerle karfl›lafl›lmakta-d›r. Özellikle yaflam› tehdit eden çoklu ilaç diren-ci gösteren gram negatif bakterilerin yol açt›¤› ciddi enfeksiyonlarda karbapenem grubu antibi-yotikler son seçenek durumunda oldu¤u için kar-bapenem direncinin ayr› bir önemi vard›r.
Dünyadaki imipenem direnç oranlar›na bakt›¤›-m›zda Pseudomonas ve Acinetobacter türü bak-terilerde giderek artan miktarlarda antibiyotik direnci görülmektedir. Yap›lan araflt›rmalara gö-re Pseudomonas türleri için % 6 ile % 70 ara-s›nda de¤iflen oranlarda imipenem direnci görü-lürken bu oran Acinetobacter türlerinde % 13 ile % 58 aras›nda de¤iflmektedir (9,10).
Ülkemizde gram negatif çomaklarda direnç oran-lar›n› irdeleyen bir derlemede çok merkezli Mys-tic 2003 çal›flmas› sonuçlar›na göre pseudomo-naslarda meropenem direnci %39.4, Hitit 2004 çal›flmas›na göre imipenem direnci %27 olarak bildirilmifltir (11). Ülkemizde pseudomonaslarda MBL yap›m›n› araflt›ran çal›flmalar incelendi¤in-de, Gaziantep Üniversitesi T›p Fakültesi hastane-sinde yo¤un bak›m ünitesi hastalar›ndan izole edilen pseudomonaslarda imipeneme direnç %20.22 bulunmufl, dirençli sufllarda %72.2, tüm pseudomonaslarda ise %14.6 MBL pozitifli¤i saptanm›flt›r (12). Gazi Üniversitesi T›p Fakültesi hastanesinde 2005 y›l›nda pseudomonaslarda %15 imipenem direnci saptanm›fl, tüm sufllarda %5 MBL pozitifli¤i bildirilmifltir (13). ‹stanbul fiiflli Etfal Hastanesinde yo¤un bak›mlardan izole edilen imipeneme dirençli P. aeruginosa sufllar›n-da Etest ile %62.9 MBL pozitifli¤i bildirilmifltir (14). F›rat Üniversitesi T›p Fakültesi hastanesinde yap›lan çal›flmada ise imipenem direnci %10.3 bulunmufl, imipeneme dirençli pseudomonaslar›n %24’ünde MBL pozitifli¤i saptanm›flt›r. (15). Dünyada MBL pozitifli¤i en çok uzak do¤udan bildirilmekte olup, Kore’den bildirilen %60.7 oran› ve Brezilya’dan bildirilen %20 oran› dik-Tablo 1. Pseudomanas aeuroginosa sufllar›n›n izole edildi¤i
klinik örnekler
Klinik örnek Say›
Balgam 36 ‹drar 4 Katater 2 Kan kültürü 16 Trakeal aspirat 40 Yara 10 Toplam 108
Tablo 2. Pseudomanas aeruginosa sufllar›n›n antibiyotik direnç oranlar› Antibiyotik Say› (%) Ampisilin 108 100 Ampisilin-Sulbaktam 103 95.4 Aztreonam 56 51.8 Amikasin 26 24.1 Seftriakson 72 66.7 Seftazidim 44 40.7 Sefotaksim 64 59.2 Sefepim 44 40.7 Gentamisin 36 33.3 Siprofloksasin 30 27.8 ‹mipenem 20 18.5 Meropenem 24 22.2 Piperasilin-Tazobaktam 22 20.4 Tikarsilin-Klavunat 20 18.5 Trimetoprim-Sulfometoksazol 22 20.4
F. Arabac›, M. Oldacay
40
kat çekicidir (16). Bir Akdeniz ülkesi olan ‹tal-ya’dan yap›lan çok merkezli bir çal›flmada P. aeruginosa izolatlar›n›n %12.6‘s›nda E-test ile MBL pozitifli¤i bulunmufltur (17).
Çal›flmam›zda izole edilen 108 adet P. aerugi-nosa suflunun 20‘si imipeneme dirençli bulundu (%18.5 direnç). Bu dirençli sufllar›n 14’ünde (% 70) çift disk sinerji testi ile MBL pozitifli¤i sap-tand›. Tüm pseudomonas sufllar›nda MBL yap›-m› ise %13.2 olarak saptanyap›-m›flt›r. Bu sonuçlar hastanemizde yo¤un bak›m hastalar›ndan izole edilen pseudomonaslarda MBL pozitifli¤inin yüksek oranda oldu¤unu göstermektedir. En çok MBL yap›m› ise balgamdan elde edilen izo-latlarda izlenmifltir. Özellikle ventilatöre ba¤l› pnömonilerde MBL pozitifli¤i, hastan›n tedavi-sini neredeyse imkâns›z hale getirmektedir. Bu nedenle MBL pozitif olgular›n ayn› metisilin di-rençli stafilokoklar ve vankomisine didi-rençli en-terokoklar gibi temas izolasyonu program›na al›nmalar› önerilmektedir. Günlük t›p prati¤inde tarama amaçl› MBL bak›lmamakta olup, antibi-yotik duyarl›l›k testleri ile imipenem dirençli veya MIC de¤eri s›n›rda olan sufllarla karfl›lafl›l-d›¤›nda dikkatli olma zorunlulu¤u vard›r. ‹letiflim / Correspondence
Dr. Filiz Arabac›
Çanakkale Devlet Hastanesi ‹ntaniye Servisi 17200 Çanakkale Tel: 0505 216 87 78
e-mail: farabaci@hotmail.com Kaynaklar
1. Bebrone C. Metallo-beta-lactamases (classification, activity, genetic organization, structure, zinc coordina-tion) and their superfamily. Biochem Pharmacol 2007; 74:1686-701.
2. Opal SM, Medeiros AA. Molecular mechanisms of an-tibiotic resistance in bacteria. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases. 6th ed. Pennsylvania: Elsevier Churchill Li-vingstone Inc 2005:253–70.
3. Livermore DM. Beta-lactamases in laboratory and cli-nical resistance. Clin Microbiol Rev 1995; 8:557-84. 4. Payne DJ, Hueso-Rodriguez JA, Boyd H, et al.
Identi-fication of a series of, tricyclic natural products as po-tent broad-spectrum inhibitors of metallo-
β-lactama-ses. Antimicrob Agents Chemother 2002; 46:1880–6. 5. Yana JJ, Wub JJ, Tsaia TS, Chuang LC. Comparison of
the double-disk, combined disk, and E-test methods for detecting metallo B-lactamases in gram-negative bacilli. Diagnostic Microbiol Infect Dis 2004; 49:5–11. 6. Yorganc›gil B. Beta laktam antibiyotiklere karfl› oluflan
direnç mekanizmalar›. Turgut Özal T›p Merkezi Dergi-si 1999; 6:176–82.
7. Lee KY, Chong HB, Shin YA, Yong KD, Yum JH. Modi-fied Hodge test and EDTA disc synergy tests to screen metallo beta lactamase producing strains of Pseudomo-nas and Acinetobacter species. CMI 2001; 7:88-91. 8. Clinical and Laboratory Standards Institute.
Perfor-mance standards for antimicrobial susceptibility tes-ting. 19th informational supplement: M100-S19. Way-ne: Clinical and Laboratory Standards Institute, 2008. 9. Franklin C, Liolios L, Peleg AY. Phenotypic Detection
of Carbapenem-susceptible Metallo B lactamase pro-ducing Gram-Negative Bacilli in the Clinical Labora-tory. J Clin Microbiol 2006; 44:3139–44.
10. Enoch DA, Birkett CI, Ludlam HA. Non-Fermentative Gram-negative bacteria. Int J Antimicrob Agent 2007; 29 (supp3): S33–41.
11. Gülay Z. Gram negatif çomaklarda antibiyotik direnci: 2003-2004 Türkiye haritas›. ANKEM Derg 2005; 19(ek 2): E66-77.
12. Gayyurhan E, Zer Y, Mehli M, Akgün S. Yo¤un bak›m ünitesi hastalar›ndan izole edilen Pseudomonas aeru-ginosa sufllar›n›n antibiyotik duyarl›l›klar› ve metallo-beta-laktamaz oranlar›n›n belirlenmesi. ‹nfeksiyon Dergisi 2008; 22:49-52.
13. Fidan I, Gürelik FÇ, Yüksel S, Sultan N. Pseudomonas aeruginosa sufllar›nda antibiyotik direnci ve metallo-be-ta-laktamaz s›kl›¤›. ANKEM Derg 2005; 19:68-70. 14. Bayraktar B, Y›ld›z D, Bulut E. Yo¤un bak›m
ünitesin-den izole edilen karbapeneme dirençli pseudomonas sufllar›nda metallobetalaktamaz üretiminin araflt›r›lma-s›. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2004; 34:248-52. 15. Toraman ZA, Yakupo¤ullar› Y, Kizirgil A.
Pseudomo-nas ve acinetobacter sufllar›nda metallo-beta-laktamaz araflt›r›lmas›. ‹nfeksiyon Dergisi 2005; 19:101-5. 16. Walsh TR, Toleman MA, Poirel L, Nordmann P.
Me-tallo-beta-lactamases: the quiet before the storm? Clin Microbiol Rev 2005; 4:306-25.
17. Rossolini GM, Luzzaro F, Migliavacca R, et al. First countrywide survey of metallo-beta-lactamases in gram-negative pathogens in Italy. Antimicrob Agents Chemother 2008; 10:4023-29.
