TOPLUM KAYNAKLI ÜR‹NER S‹STEM ‹NFEKS‹YONLARINDAN ‹ZOLE ED‹LEN ESCHERICHIA COLI SUfiLARINDA GEN‹fiLEM‹fi SPEKTRUMLU BETA-LAKTAMAZ VE BAZI ANT‹B‹YOT‹KLERE D‹RENÇ SIKLI⁄ININ ARAfiTIRILMASI*

(1)

ÖZET

Toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›ndan izole edilen Escherichia coli sufllar›nda, genifllemifl spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) s›kl›¤› ile bu infeksiyonlarda s›kl›kla kullan›lan baz› antibiyotiklere karfl› direnç s›kl›¤›n›n belirlenmesi amaçlanm›flt›r. Üriner sistem yak›nmalar› ile ayaktan baflvuran hastalar›n idrar örneklerinden izole edilen E.coli sufllar›n›n CLSI önerileri do¤rultusunda çeflitli antibiyotiklere duyarl›l›k testi yap›lm›flt›r. Bu sufllar›n GSBL üretimi çift disk sinerji tes- tiyle taranm›fl ve kombine disk kullan›larak fenotipik do¤rulama testi yap›lm›flt›r. Taranan 267 E.coli suflunun dokuzunun (% 3.4) GSBL pozitif oldu¤u tespit edilmifltir. Üriner sistem infeksiyonlar›nda s›kça kullan›lan gentamisine % 10.1, amikasine % 1.8, siprofloksasine % 16.8 ve trimetoprim/sulfametoksazole % 30.3 oran›nda direnç saptanm›flt›r. Sonuçlar›m›za gö- re, hastane kaynakl› infeksiyonlar›n tedavisinde problem oluflturan GSBL üreten kökenlerin, art›k toplum kaynakl› infeksiyonlar için de etken olabilece¤i düflünülmüfltür. Bu nedenle, toplum kaynakl› üriner infeksiyonlarda, uygun antibiyotik teda- visine ra¤men klinik düzelme saptanamayan olgularda, GSBL varl›¤› etyolojide düflünülmelidir.

Anahtar sözcükler: antibiyotik direnci, Escherichia coli, genifllemifl spektrumlu beta-laktamaz, toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›

SUMMARY

The Frequency of Extended Spectrum Beta-lactamase Production and Antibiotic Susceptibility of Escherichia coli Strains Isolated from Community-acquired Urinary Tract Infections

In this study, it was aimed to investigate the frequency of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) production and resistance to frequently used antibiotics in Escherichia coli strains isolated from community-acquired urinary tract infections. Antibiotic susceptibility tests were performed according to the recommendations of the Clinical and Laboratory Stan- dards Institute. ESBL production of these strains was investigated by double disk synergy test, and phenotypically confirmed by combined disk test. Extended spectrum beta-lactamase was detected in nine (3.4 %) of 267 E.coli strains. Resistance to tes- ted antibiotics were found as follows: 10.1 % to gentamicin, 1.8 % to amikacin, 16.8 % to ciprofloxacin and 30.3 % to tri- methoprim/sulfametoxazole. Our results show that extended spectrum beta-lactamase production that causes problems in the treatment of hospital-acquired infections can also cause troubles in the treatment of community-acquired infections. For this reason, ESBL production should be considered in the etiology of community-acquired urinary tract infections, if clinical im- provement can not be achieved in spite of suitable antibiotic therapy.

Keywords: antibiotic resistance, community-acquired urinary tract infections, Escherichia coli, extended spectrum beta-lactamase

TOPLUM KAYNAKLI ÜR‹NER S‹STEM ‹NFEKS‹YONLARINDAN

‹ZOLE ED‹LEN ESCHERICHIA COLI SUfiLARINDA GEN‹fiLEM‹fi SPEKTRUMLU BETA-LAKTAMAZ VE BAZI ANT‹B‹YOT‹KLERE

D‹RENÇ SIKLI⁄ININ ARAfiTIRILMASI*

Esra KOÇO⁄LU*, O¤uz KARABAY**, Nevin KOÇ ‹NCE**, Fatma ÖZKARDEfi*, Rasime YILDIRIM*

*Abant ‹zzet Baysal Üniversitesi T›p Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dal›, BOLU

**Abant ‹zzet Baysal Üniversitesi T›p Fakültesi, ‹nfeksiyon Hastal›klar› ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dal›, BOLU

Yaz›flma adresi: Esra Koço¤lu. Abant ‹zzet Baysal Üniversitesi T›p Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dal›, BOLU

Tel.: (0374) 253 46 56/3211, (0542) 342 91 49 e-posta: kocogluesra@yahoo.com

Al›nd›¤› tarih: 05.12.2006, revizyon kabulü: 28.12.2006

*

XII. Türk Klinik Mikrobiyoloji ve ‹nfeksiyon Hastal›klar› (KL‹M‹K) Kongresi’nde sunulmufltur (16–20 Kas›m 2005, Antalya)

(2)

G‹R‹fi

‹drar yolu infeksiyonlar›n›n etkenleri ara- s›nda en s›k saptanan bakteriler Enterobacteri- aceae ailesinin üyeleridir. Bu aile içinde de toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›nda s›kl›kla izole edilen bakteri Escherichia coli’dir^(17,18,20). Enterobacteriaceae ailesinin genifllemifl spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üreten üyeleri penisilinlere, dar ve genifl spektrumlu sefalosporinlere ve aztreonama dirençlidir- ler^(4,20). Bu mikroorganizmalar ayn› zamanda aminoglikozidlere, trimetoprim-sulfametoksazole (TMP-SMZ) ve kinolonlara da s›kl›kla di- rençlidir. Enterobakterilerde görülen direnç dikkat gerektiren önemli bir problemdir^(5,18).

Yeni kuflak beta-laktam antibiyotiklere karfl› Gram negatif bakterilerde görülen direnç tüm dünyada ve ülkemizde h›zla artmaktad›r.

Bakteriler bu grup antibiyotiklere en s›k beta- laktamaz enzimlerini üreterek direnç gelifltirir- ler^(13,19). GSBL direncini bakteriler aras›nda tafl›yan plazmidler ço¤unlukla di¤er antibiyotiklere karfl› direnci de tafl›maktad›r^(12,19). Böyle bir sorunun varl›¤› tedavi olanaklar›n› k›s›tlamak- tad›r. Hastane kaynakl› infeksiyonlarda etkenin GSBL üretmesi ciddi bir sorun olarak varl›¤›n›

sürdürürken toplum kaynakl› infeksiyonlarda da GSBL pozitifli¤i günden güne artmakta ve tedavi baflar›s›n› ciddi ölçüde olumsuz olarak etkilemektedir^(5,18).

Toplumdan kazan›lm›fl olan infeksiyonla- r›n tedavisi ço¤unlukla ampirik olarak yap›l- makta ve antibiyotik duyarl›l›klar›nda ortaya ç›- kan direnç farkl›l›klar› tedavide baflar›s›zl›klara yol açarak maddi kay›plara neden olmaktad›r.

Bu yüzden hastane kaynakl› izolatlar›n direnç oran›n›n belirlenmesi kadar toplum kaynakl›

izolatlar›n direnç oran›n›n belirlenmesi de önemlidir. Bu çal›flmada toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›ndan izole edilen E.coli sufllar›nda GSBL oluflturma ve bu infeksiyonlarda s›kl›kla kullan›lan antibiyotiklere karfl› di- renç s›kl›¤›n›n belirlenmesi amaçlanm›flt›r.

GEREÇ VE YÖNTEM

Çal›flmada kullan›lan sufllar, Abant ‹zzet Baysal Üniversitesi ‹zzet Baysal T›p Fakültesi Mikrobiyoloji laboratuvar›nda Eylül 2003-Tem- muz 2005 tarihleri aras›nda üriner sistem yak›n- malar› ile ayaktan baflvuran hastalar›n idrar ör- neklerinden izole edilmifltir. Laboratuvar›m›zda idrar örneklerinin ekimleri standart ölçülü özeyle kanl› agara ve eosin metilen blue agara yap›lmaktad›r. Koloni morfolojisi, Gram yönte- miyle boyanma özelli¤i, biyokimyasal testler ve gerekti¤i durumlarda API 32E (bioMerieux, Marcy L’Etoile, Fransa) ticari kitleri kullan›larak bakteri tan›mlamas›na gidilmifltir. Orta ak›m idrar› olarak toplanan idrar örneklerinin kültürü yap›larak idrar›n 10⁵/mL veya daha fazla say›- da koloni oluflturan E.coli izolatlar› çal›flma ya- p›l›ncaya kadar “skim milk” içinde -20°C’de saklanm›fl, çal›flma yap›laca¤› zaman yeniden canland›r›larak antibiyotik duyarl›l›k testlerin- de kullan›lm›flt›r. Duyarl›l›k testleri Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) önerileri do¤rultusunda Kirby-Bauer disk difüzyon yön- temi ile yap›lm›flt›r⁽⁷⁾.

GSBL pozitifli¤i çift disk sinerji testi ile araflt›r›lm›flt›r. Bunun için standart prosedürlere göre inokülasyon yap›lan Mueller Hinton agar- da amoksisilin/klavulanik asit (AMC) diski or- tada olacak flekilde etraf›na sefotaksim, seftazidim ve aztreonam diskleri merkezden merkeze 25 mm uzakl›kta olacak flekilde yerlefltirilmifl- tir⁽¹³⁾. Haz›rlanan plaklar 35°C’de 18-24 saat bekletilmifl ve disklerden herhangi birinin AMC diskine bakan taraf›nda inhibisyon zonunda ge- niflleme olmas› ve/veya iki inhibisyon zonu aras›ndaki bakteri üreyen alanda üremenin ol- mad›¤› bir bölgenin görülmesi GSBL pozitifli¤i olarak de¤erlendirilmifltir. Ayr›ca fenotipik do¤rulama yapmak için tüm izolatlar›n antibi- yogram plaklar›na, seftazidim-klavulanik asit diski (30 µg/10 µg, Oxoid) de eklenmifltir. Sefta- zidim-klavulanik asit diskinin oluflturdu¤u duyarl›l›k zon çap›n›n seftazidim diskinin tek bafl›- na oluflturdu¤u zon çap›ndan 5 mm ve daha fazla olmas› GSBL pozitifli¤i olarak de¤erlendirilmifltir.

Üriner sistem infeksiyonlar›nda s›kl›kla

(3)

tercih edilen antibiyotiklerden gentamisin (10 µg, Oxoid), amikasin (30 µg, Oxoid), TMP-SMZ (1.25/23.75 µg, Oxoid) ve siprofloksasine (5 µg, Oxoid) karfl› duyarl›l›k oranlar› kaydedilmifltir.

BULGULAR

Çal›flmadaki 267 suflun 197’si eriflkin ve 70’i çocuk yafl grubundan izole edilmifltir. Top- lam 267 E.coli suflunun dokuzunda (% 3.4) GSBL saptanm›flt›r. Üriner sistem infeksiyonlar›nda s›kl›kla tercih edilen antibiyotiklerden TMP- SMZ’e % 30.3, siprofloksasine %16.8, gentamisine % 10.1 ve amikasine % 1.8 oran›nda direnç saptanm›flt›r.

Genifllemifl spektrumlu beta-laktamaz üre- ten 9 suflun 5’inin (% 56) TMP-SMZ’e, 3’ünün (% 33) siprofloksasin ve gentamisine dirençli oldu¤u bulunurken amikasine direnç saptanma- m›flt›r.

TARTIfiMA

Antibiyotiklere direnç, infeksiyonlar›n tedavi edilmesinde karfl›lafl›lan en önemli sorun- lardan biridir. Toplum kaynakl› infeksiyonlarda antibiyotik direnç oranlar›n›n bilinmesi ampirik tedavinin etkinli¤i ve baflar›s› aç›s›ndan önemli- dir. Yap›lan çal›flmalarda toplum kaynakl› üri- ner sistem infeksiyonlar›nda s›kl›kla E.coli (% 56.3–77.3) izole edildi¤i vurgulanm›fl- t›r^(17,18). Hastanemize baflvuran toplum kaynak- l› üriner sistem infeksiyonlu hastalar›n % 67.9’un- dan E.coli izole edilmifltir. Toplum kaynakl› üri- ner infeksiyonlardan sorumlu olan bu sufllar›n çeflitli antibiyotiklere direnci ve GSBL üretimi ülkeden ülkeye, bölgeden bölgeye farkl›l›k gös- termektedir. Bu farkl›l›klar epidemiyolojik fak- törlere, infeksiyon kontrol önlemlerine ve antibiyotik kullan›m politikalar›na ba¤lanmaktad›r.

Son y›llarda yap›lan çal›flmalarda toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›ndan izole edilen E.coli sufllar›nda farkl› oranlarda GSBL üretimi bildirilmektedir^(1,3,6,8). Astal ve ark.⁽³⁾ toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›n- dan izole edilen E.coli sufllar›nda % 3.3 oran›nda GSBL pozitifli¤i bildirmifllerdir. De Champs ve

ark.⁽⁸⁾Fransa’da E.coli sufllar›nda GSBL pozitifli¤i oran›n› % 0.2 olarak bildirmifllerdir. Ayn› ül- kede 2003 y›l›nda yap›lan bir di¤er çal›flmada E.coli sufllar› içinde GSBL pozitifli¤i % 0.3 olarak bulunmufltur⁽¹⁾. ‹spanyada yap›lan bir çal›flmada ise 4 y›ll›k bir süreçte GSBL üreten toplum kaynakl› E.coli oran›n›n % 0.4’ten % 1.7’ye yük- seldi¤i bildirilmifltir⁽⁶⁾. Yap›lan bu çal›flmalarla, çal›flmam›zda saptad›¤›m›z oran benzerdir.

Ülkemizde yap›lan çeflitli çal›flmalarda toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›n- dan izole edilen E.coli sufllar›nda farkl› oranlarda GSBL pozitifli¤i bildirilmifltir. Ertu¤rul ve Çolak⁽¹¹⁾ E.coli’lerde GSBL s›kl›¤›n› % 7, Pulluk- çu ve ark.⁽¹⁹⁾% 17.7 olarak bildirmifllerdir. Öz- den ve ark.⁽¹⁶⁾ise toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›ndan izole ettikleri E.coli sufllar›n- da % 8.3 oran›nda GSBL pozitifli¤i saptad›klar›- n› bildirmifllerdir. Çal›flmam›zda E.coli sufllar›- n›n GSBL üretme oran› ülkemizde yap›lan çal›flmalarla karfl›laflt›r›ld›¤›nda daha düflüktür.

Calbo ve ark.⁽⁶⁾ GSBL pozitifli¤inin gün geçtikçe artt›¤›n› ve daha önce antibiyotik kulla- n›lmas›n›n risk faktörü olarak önemli pay› oldu-

¤unu vurgulanmaktad›r. Klinisyenler artan bu direnç oranlar›n› göz önünde bulundurarak beta-laktam antibiyotikler yerine beta-laktam olmayan antibiyotikleri tercih etmektedirler.

Komplike olmayan idrar yolu infeksiyonlar›nda s›kl›kla kullan›lan antibiyotikler siprofloksasin ve TMP-SMZ’e karfl› direncin yap›lan son çal›flmalarda giderek artt›¤› vurgulanmaktad›r. Bu çal›flmalarda toplum kaynakl› sufllar›n en fazla TMP-SMZ’e dirençli oldu¤u tesbit edilmifltir (% 36-63)(2,10,14,15,21,22).

Toplum kaynakl› üriner sistem infeksiyonlar›nda dikkat çeken di¤er bir nokta da giderek artan siprofloksasin direncidir. Literatüre bak›l- d›¤›nda Uzunovic-Kamberovic⁽²²⁾dört y›ll›k bir araflt›rmada antibiyotiklere karfl› geliflen direnç oranlar›n› araflt›rm›fllar ve siprofloksasine karfl›

y›llar içinde direncin giderek artt›¤›n› vurgula- m›flt›r. Lau ve ark.⁽¹⁴⁾idrar yolu infeksiyonu etkeni olarak izole ettikleri E.coli sufllar›nda siprofloksasin direncini % 17 olarak bulmufllard›r.

Çal›flmam›zda da bu antibiyotiklere karfl› ben- zer direnç oranlar› bulunmufltur.

Yap›lan çal›flmalarda GSBL üreten suflla-

(4)

r›n beta-laktam s›n›f›ndan olmayan antibiyotiklere de s›kl›kla dirençli oldu¤u vurgulanm›flt›r.

Astal ve ark.⁽³⁾çal›flmalar›nda GSBL üreten sufllar›n % 81’inin TMP-SMZ’e ve % 54.5’inin siprofloksasine dirençli oldu¤unu vurgulam›fllar- d›r. Özden ve ark.⁽¹⁶⁾ise GSBL üreten sufllar›n

% 70.4’ünün TMP-SMZ’e ve % 59.3’ünün siprofloksasine dirençli oldu¤unu bildirmifllerdir.

Çal›flmam›zda da GSBL üreten sufllar›n TMP- SMZ ve siprofloksasine direnç oranlar›n›n yük- sek oldu¤u saptanm›flt›r.

Toplum kökenli üriner sistem infeksiyonu etkeni E.coli sufllar›nda GSBL s›kl›¤›n›n araflt›r›l- d›¤› bu çal›flmada % 3.4 oran›nda GSBL tespit edilmifl olmas› yak›n gelecekte toplum kaynakl›

üriner sistem infeksiyonlar›nda ciddi problem- ler yaflanabilece¤ini düflündürmektedir. Kulla- n›mda yüzlerce antibiyotik olmas›na ra¤men, direncin de h›zla artmas› antibiyotiklerin ak›lc›

kullan›m›n› zorunlu hale getirmektedir. Tedavi baflar›s›zl›¤› görülen toplum kaynakl› infeksiyonlarda GSBL olas›l›¤› düflünülmelidir⁽⁹⁾. Ya- k›n bir gelecekte GSBL nedeniyle tedavi baflar›- s›zl›klar›nda art›fl görülebilir. Bunu önlemek amac›yla, antibiyotik kullanma kalitesi iyileflti- rilmeli, klinisyenler antibiyotik kullan›m› hak- k›nda bilgilendirilmeli, bölgesel direnç oranlar›

saptanmal› ve buna göre antibiyotik kullanma politikalar› oluflturulmal›d›r.

KAYNAKLAR

1. Arpin C, Dubois V, Coulange L et al: Extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae in community and private health care centers, Antimicrob Agents Chemother 2003;47(11):3506-14.

2. Arslan H, Azap OK, Ergonul O, Timurkaynak F and Urinary Tract Infection Study Group: Risk factors for ciprofloxacin resistance among Escherichia coli strains isolated from community-acquired urinary tract infections in Turkey, J Antimicrob Chemother 2005;56(5):914-8.

3. Astal Z, Sharif FA, Abdallah SA, Fahd MI: Extended spectrum beta-lactamases in Escherichia coli isolated from community-acquired urinary tract infections in the Gaza Strip, Paletsine, Ann Saudi Med 2004;24(1):55-7.

4. Bhattacharya S: ESBL- from petri dish to the patient, In- dian J Med Microbiol 2006;24(1):20-4.

5. Bradford PA: Extended-spectrum beta-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detec- tion of this important resistance threat, Clin Microbiol

Rev 2001;14(4):933-51.

6. Calbo E, Romani V, Xercavins M et al: Risk factors for community-onset urinary tract infections due to Esche- richia coli harbouring extended-spectrum beta-lactamases, J Antimicrob Chemother 2006;57(4):780-3.

7. Clinical and Laboratory Standards Institute: Performan- ce Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing;

Fifteenth Informational Supplement M100-S15, CLSI, Wayne, PA (2005).

8. De Champs C, Sirot D, Chanal C, Bonnet R, Sirot J: A 1998 survey of extended-spectrum beta-lactamases in Enterobacteriaceae in France. The French Study Group, Antimicrob Agents Chemother 2000;44(11):3177-9.

9. Del Carmen Rodriguez M, Vera DE, Ramirez-Ronda CH, Saavedra S: Phenotypic confirmation of extended- spectrum beta-lactamases (ESBL) in clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae at the San Juan Veterans Affairs Medical Center, P R Health Sci J 2004;23(3):207-15.

10. Dimitrov TS, Udo EE, Emara M, Awni F, Passadilla R:

Etiology and antibiotic susceptibility patterns of community-acquired urinary tract infections in a Kuwait hospital, Med Princ Pract 2004;13(6):334-9.

11. Ertugrul MB, Çolak N: ‹drardan izole edilen toplum kö- kenli Escherichia coli sufllar›n›n antibiyotik duyarl›l›kla- r›, ANKEM Derg 2004;18(3):161-5.

12. Esen fi: ESBL’lerin epidemiyolojik özellikleri, “Köksal ‹ (ed): Yeni ve Yeniden Gündeme Gelen ‹nfeksiyonlar;

Genifllemifl Spektrumlu Beta-Laktamazlar (ESBL)” kita- b›nda s.26-30, Bilimsel T›p Yay›nevi, Ankara (2004).

13. Gülay Z: ESBL’lerin tan› yöntemleri, “Köksal ‹ (ed): Ye- ni ve Yeniden Gündeme Gelen ‹nfeksiyonlar; Geniflle- mifl Spektrumlu Beta-Laktamazlar (ESBL)” kitab›nda s.13-25, Bilimsel T›p Yay›nevi, Ankara (2004).

14. Lau SM, Peng MY, Chang FY: Resistance rates to com- monly used antimicrobials among pathogens of both bacteremic and non-bacteremic community-acquired urinary tract infection, J Microbiol Immunol Infect 2004;37(3):185-91.

15. Matute AJ, Hak E, Schurink CA et al: Resistance of uro- pathogens in symptomatic urinary tract infections in Le- on, Nicaragua, Int J Antimicrob Agents 2004;23(5):506-9.

16. Ozden M, Kalkan A, Demirdag K, Kilic SS, Ozdarende- li A: Ciprofloxacin and co-trimoxazole resistance and extended spectrum beta-lactamase production in Esche- richia coli strains isolated from urinary tract infections, Int J Antimicrob Agents 2003;21(5):492-3.

17. Özsüt H: ‹drar yollar› infeksiyonlar›, “Topçu AW, Söy- letir G, Do¤anay M (eds): ‹nfeksiyon Hastal›klar›, 2. bas- k›” kitab›nda s.1059-64, Nobel T›p Kitapevleri, ‹stanbul (2002).

18. Paterson DL: Resistance in gram-negative bacteria: En- terobacteriaceae, Am J Infect Control 2006;34(5 Suppl 1):S20-8.

19. Pullukçu H, Taflbakan M, Aydemir fi ve ark: ‹drar kül- türlerinden soyutlanan bakteriler ve çeflitli antibiyotiklere in-vitro duyarl›l›klar›n›n de¤erlendirilmesi, AN-

(5)

KEM Derg 2006;20(1):26-30.

20. Sobel JD, Kaye D: Urinary tract infections, “Mandell GL, Bennett JE, Dolin R(eds): Principle and Practice of Infec- tious Disease, 6th ed.” kitab›nda s.875-905, Churchill Li- vingstone, Philadelphia (2005).

21. fiencan ‹, Sevinç ME: Toplum kökenli üropatojen Esche-

richia coli izolatlar›nda antimikrobiyal direncin izlemi, Klimik Derg 2002;15(3):85-8.

22. Uzunovic-Kamberovic S: Antibiotic resistance of coli- form organisms from community-acquired urinary tract infections in Zenica-Doboj Canton, Bosnia and Herzego- vina, J Antimicrob Chemother 2006;58(2):344-8.