BAZI ENTEROBACTERIACEAE TÜRLERİNE ERTAPENEMİN İN-VİTRO ETKİNLİĞİ

Transkript

1 ANKEM Derg 8;():887 BAZI ENTEROBACTERIACEAE TÜRLERİNE ERTAPENEMİN İNVİTRO ETKİNLİĞİ İlkay KARAOĞLAN*, Yasemin ZER**, Aynur SÜNER*, Mustafa NAMIDURU* *Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi, Şahinbey Araştırma ve Uygulama Hastanesi, Enfeksiyon Hastalıkları Anabilim Dalı, GAZİANTEP **Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi, Şahinbey Araştırma ve Uygulama Hastanesi, Merkez Laboratuvarı, GAZİANTEP ÖZET Yeni bir karbapenem grubu antibiyotik olan ertapenemin Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae ve Proteus spp. suşlarına invitro etkinliği belirlenmiştir. Bakterilerin tanımlanması klasik yöntemler ve Vitek tam otomatik bakteri tanımlama sistemi ile, antibiyotik duyarlılıkları disk difüzyon yöntemi ile, GSBL enzimi de çift disk sinerji yöntemi ile araştırılmıştır. Çalışma 8 i (% 6), 9 u (% ) ve u (% 8) Proteus spp. olarak tanımlanan toplam suş ile yapılmıştır. Bakterilerden 98 i (% 75) yatan hastalardan, si (% 5) poliklinik takibinde olan hastalardan izole edilmiştir. Suşlarda karbapenemler dışındaki antibiyotiklere yüksek direnç oranları tespit edilmiştir. Yatan hastalardan izole edilen 6 suşunun ında (% 67), suşunun 9 unda (% 58); poliklinik hastalarından izole edilen suşunun 9 unda (% ) ve 6 Klebsiella suşunun sinde (% ) GSBL pozitifliği saptanmıştır. İzole edilen Proteus spp. suşunda GSBL pozitifliğine rastlanmamıştır. GSBL pozitif suşlarından i ve GSBL pozitif suşlarından i imipeneme dirençli olarak bulunmuştur. İmipenem direnci bulunan suşlar ertapeneme de dirençli olarak saptanmıştır. Ayrıca GSBL pozitif, imipeneme duyarlı suşu da ertapeneme dirençli bulunmuş, böylece hepsi GSBL pozitif suşta (% ) ertapenem direncine rastlanmıştır. Ertapenem invitro olarak ve suşlarına yüksek oranda etkili bulunmuş, bu bakteriler ile oluşan infeksiyonların tedavisinde iyi bir alternatif olabileceğini düşünülmüştür. Anahtar sözcükler: ertapenem, Escherichia coli, GSBL, Klebsiella pneumoniae SUMMARY Invitro Activity of Ertapenem to Some Enterobacteriaceae Species The aim of this paper is to determine the invitro activity of ertapenem, a new carbapenem, for Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Proteus spp. isolates. The bacteria were identified by Vitek microbial identification system and conventional methods, antimicrobial susceptibility tests were performed by disk diffusion method according to CLSI and isolates were examined for ESBL by double disk synergy test. Of clinical isolates, 8 were (6 %), 9 were ( %) and were Proteus spp. (8 %). Of these strains, 98 (75 %) were isolated from hospitalized patients and (5 %) from outpatients. High resistance rates were found for all antibiotics except carbapenems. Forty (67 %) of 6 strains, 9 (58 %) of strains isolated from hospitilazed patients and 9 ( %) of strains, ( %) of 6 strains isolated from outpatients were detected as ESBL producers. None of Proteus spp. strains produced ESBL. Imipenem resistance was detected in and strains, both of which were ESBL positive. These two imipenem resistant isolates were also ertapenem resistant. In addition, other ESBL positive isolates were also found resistant to ertapenem; so as a total, ESBL positive isolates ( %) were resistant to ertapenem. Ertapenem demonstrated invitro potent activity against and. Ertapenem may be a good alternative for the therapy of infections due to ESBL producing and starins. Keywords: ertapenem, ESBL, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae Yazışma adresi: İlkay Karaoğlan. Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi, Şahinbey Araştırma ve Uygulama Hastanesi, Enfeksiyon Hastalıkları Anabilim Dalı, GAZİANTEP Tel.: () 6 6 6/76566 eposta: ikaraoglan@yahoo.com Alındığı tarih: 5.9.8, revizyon kabulü:

2 İ. Karaoğlan ve ark. GİRİŞ Betalaktamaz enzimleri ile antibiyotiğin inaktivasyonu özellikle Gram negatif bakterilerin betalaktam antibiyotiklere karşı dirençte en sık kullandıkları savunma mekanizmasıdır (). Genişlemiş spektrumlu sefalosporinlerin özellikle nozokomiyal kökenli Gram negatif infeksiyonlarda yaygın biçimde kullanımı bu antibiyotiklere karşı bakterilerin etkili enzim üretmelerine yol açmıştır. Oksiimino aminotiozil sefalosporinler (sefotaksim, seftriakson, seftazidim) ve aztreonam gibi geniş spektrumlu antibiyotiklerin hidrolizine yol açan betalaktamazlar genişlemiş spektrumlu betalaktamazlar (GSBL) olarak adlandırılmışlardır (). Günümüzde sayıları hızla artmış ve ü aşmış GSBL tanımlanmıştır (,6). GSBL kromozomal veya plazmid aracılıklı olabilir (). GSBL pozitif bakterilerde oluşan infeksiyonların tedavisinde betalaktam dışı antibiyotikler teorik olarak kullanılabilirmiş gibi düşünülse de pratikte bu pek mümkün olmamaktadır (9). Plazmid aracılıklı GSBL aktarılabilir özelliktedir ve aynı plazmid aminoglikozid, trimetoprim, sülfonamid, tetrasiklin, kloramfenikol ve kinolon grubu antibiyotiklere karşı da direnç genleri taşıyabilir (). GSBL üreten bakteriler ile meydana gelen infeksiyonların tedavisinde sonuç olarak karbapenemler ilk seçenek olmuştur (,,5). Karbapenemlerin yaygın kullanımı enterik bakterilerde GSBL enziminin gittikçe yaygınlaşmasına ilaveten Pseudomonas spp. ve Acinetobacter spp. gibi bakterilerde de direnç oranlarında artışa ve bu bakteriler ile oluşan ağır nozokomiyal infeksiyonların tedavisinin daha da zorlaşmasına sebep olabilmektedir (,). Ertapenem, uzun etkili ßmetil karbapenemdir. Gram pozitif, Gram negatif aerobik ve anaerobik patojenleri de içeren geniş bir etki spektrumuna sahiptir (,7,8). Diğer karbapenemlerden imipenem ve meropenemin aksine Pseudomonas spp. ve Acinetobacter spp. e karşı kısıtlı invitro aktiviteye sahipken GSBL ve/veya AmpCtipi betalaktamaz üreten türler de dahil olmak üzere Enterobacteriaceae ailesine karşı etkilidir (6,7,,8). Klinik çalışmalarla g/gün parenteral uygulamalar etkili ve güvenilir bulunmuştur (). Komplike intraabdominal infeksiyonlarda, komplike deri ve yumuşak doku infeksiyonlarında, toplumdan kazanılmış pnömonide, akut pelvik infeksiyonlarda, komplike üriner sistem infeksiyonlarında kullanım endikasyonu mevcuttur (6,7,). Türkiye de yeni klinik kullanım izni almış olan ertapenemin çeşitli Enterobacteriaceae türlerine karşı invitro etkinliğinin test edilmesi ve kullanımının yaygınlaşmasından sonra yapılacak çalışmalarda başlangıç verileri olması amacı ile bu çalışma yapılmıştır. GEREÇ VE YÖNTEM Bu çalışma, hastanemiz merkez laboratuvarına Haziran 8 de gönderilen hastanede yatmakta olan veya polikliniklere başvuran hastalara ait, kan, balgam, bronkoalveoler lavaj sıvısı (BAL), yara sürüntüsü, derin trakeal aspirat, idrar örneklerinden izole edilen, ve Proteus suşları ile prospektif olarak yapılmıştır. Bakterilerin tanımlanması klasik yöntemler ve Vitek (biomerieux) tam otomatik bakteri tanımlama sistemi ile yapılmıştır. Kan kültürleri BacTAlert D (biomerieux) tam otomatik kan kültürü cihazında takip edilmiştir. Tanımlanan bakterilerin antibiyotik duyarlılık testleri CLSI kriterlerine uygun olarak disk difüzyon yöntemi ile Oxoid marka diskler kullanılarak yapılmıştır. Ampisilin, amikasin, gentamisin, aztreonam, sefepim, sefazolin, sefotetan, seftriakson, siprofloksasin, levofloksasin, imipenem, piperasilintazobaktam, tobramisin ve trimetoprimsülfametoksazole karşı bakterilerin invitro etkinliği test edilmiştir. Ertapenemin etkinliği de µg etken madde içeren diskler kullanılarak disk diffüzyon yöntemi ile yapılmıştır. 5 mm ve daha küçük inhibisyon zonları dirençli, 9 mm ve daha büyük değerler duyarlı olarak değerlendirilmiştir (8). GSBL enziminin araştırılması: Bakterilerde GSBL enziminin varlığı çift disk sinerji testi ile araştırılmıştır. Çift disk sinerji testinde, disk difüzyon yönteminin standartları kullanılmıştır. MuellerHinton agarının merkezine amoksisilinklavulanik asit (/ µg) diski ve bu diskin etrafına merkezden merkeze uzaklıkları mm olacak şekilde seftriakson ( µg), sefotaksim ( 8

3 Bazı Enterobacteriaceae türlerine ertapenemin invitro etkinliği µg), seftazidim ( µg) ve aztreonam ( µg) diskleri dispenser ile yerleştirilmiştir. Plaklar 8 saat süreyle 5 C de inkübe edilmiştir. Disklerden herhangi birinin inhibisyon zonunun amoksisilinklavulanik asit diskine bakan kısmında genişleme olması GSBL pozitifliği olarak değerlendirilmiştir (7). Çalışmada ATCC 59 suşu kontrol suşu olarak kullanılmıştır. İstatistik veriler SPSS programı kullanılarak değerlendirilmiştir. BULGULAR Çalışmaya alınan suşun 98 i (% 75) hastanede yatan hastalara, si (% 5) ayaktan başvuran poliklinik hastalarına ait örneklerden izole edilmiş, 8 i (% 6), 9 u (% ) ve u (% 8) Proteus spp. olarak tanımlanmıştır. Bakterilerin örnek gruplarına dağılımı tablo de, antibiyotik direnç oranları tablo de gösterilmiştir. Tablo. İzole edilen bakterinin örnek gruplarına dağılımı. Örnek İdrar Balgam BAL Kan kültürü Yara sürüntüsü Trekeal aspirat Proteus spp Tablo. İzole edilen bakterinin antibiyotik direnç oranları [sayı (%)]. Antibiyotik Amikasin Gentamisin Ampisilin Aztreonam Sefepim Sefazolin Sefotetan Seftazidim Seftriakson Siprofloksasin Ertapenem İmipenem Levofloksasin Piperasilintazobaktam Tobramisin Trimetoprimsülfametoksazol (n:8) () () 68 (8) 5 (6) 5 (6) 58 (7) 7 (9) 8 (59) 9 (6) 7 (58) () () 5 (6) 7 () (5) 7 (58) (n:9) 5 () (6) 7 (95) (6) (8) 7 () (5) (6) (6) 7 (8) () () 8 () 6 (5) (8) () Proteus spp. (n:) 7 5 İmipeneme dirençli ve suşu ertapeneme de dirençli bulunmuştur. Ayrıca imipeneme duyarlı suşunun daha ertapeneme dirençli olduğu, bu suşun da GSBL ürettiği saptanmıştır. Bu şekilde suşda, ikisi kandan, ikisi trakeal aspirattan izole edilen dörd suşda (% ) ertapeneme direnç görülmüştür. Çalışmada saptanan GSBL oranları tablo de gösterilmiştir. Yatan hasta suşlarındaki GSBL pozitifliği ayaktan hasta suşlarına göre anlamlı derecede yüksek bulunmuştur (p<.). Tablo. İzole edilen bakterilerde GSBL üretimi. Bakteri Proteus spp. Yatan hasta suşları x /6 (67) 9/ (58) /5 () 59/98 (6) TARTIŞMA Ayaktan hasta suşları x 9/ () /6 () /5 () / () x GSBL pozitif suş/toplam suş (% GSBL pozitifliği). x 9/8 (6) /9 (5) / () 7/ (5) Genişlemiş spektrumlu betalaktamaz pozitif Gram negatif bakterilerin tüm dünyada olduğu gibi Türkiye de de hızla artması karbapenem grubu antibiyotiklerin son yıllarda fazla kullanılmasına sebep olmuştur. Karbapenemlerin bu infeksiyonların tedavisinde artmış kullanım oranı ile ilişkili olarak karbapenemlere dirençli Gram negatiflerin etken olduğu infeksiyonlar, özellikle yoğun bakım ünitelerinde, problem hale gelmiştir. Türkiye nin 6 The European Antimicrobial Resistance Surveillance System (EARSS) verilerine bakıldığında suşlarında %, suşlarında ise % oranlarında. kuşak sefalosporin direnci görülmektedir (6). Mystic çalışmasına göre yılında GSBL oranı suşlarında %, suşlarında % 8 olarak bildirilmiştir (). Türkiye nin 6 EARSS verilerinde P.aeruginosa için karbapenem direnci % olarak bildirilmiştir (6). Leblebicioğlu ve ark. () yoğun bakım ünitelerinde P.aeruginosa suşlarında karbapenem direncini % 8.7 olarak tespit etmişlerdir. Yıllar içinde GSBL pozitif ve oranlarının artması ile doğru orantılı olarak artan 85

4 İ. Karaoğlan ve ark. karbapenem kullanımı nonfermentatif Gram negatif bakterilerde (Pseudomonas spp. ve Acinetobacter spp.) panrezistan suşların artmasını tetikleyecek gibi gözükmektedir. Hastalık kontrol ve önleme merkezinin (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) verilerine bakıldığında 998 yılları arasında suşlarında. kuşak sefalosporin direncinde % 8 oranında, P.aeruginosa suşlarında da karbapenem direncinde % 5 oranında bir artış saptanmıştır (7). Çalışmamızda izole edilen Enterobacteriaceae ailesinden suşun % 5 ü GSBL pozitif bulunmuş, hastanemizde GSBL oranının oldukça yüksek olduğu gözlenmiştir. Buna paralel olarak da karbapenem dışındaki antibiyotiklerde yüksek oranda dirence rastlanmıştır. Karbapenem grubundan çalışmış olduğumuz imipenem ve ertapenem invitro olarak oldukça etkili bulunmuştur. Ertapeneme 8 suşunun üçünde, 9 suşunun birinde olmak üzere suşda % oranında direnç bulunmuş, dirençli suşların tümü GSBL pozitif bakteriler olmuştur. GSBL pozitif Enterobacteriaceae ailesi bakteriler ile yapılan benzer çalışmalarda, ertapeneme %.9 oranında direnç bildirilmiştir (,6,8,). Türkiye de de 8 yılı içinde bildirilen bir çalışmada GSBL pozitif bakterilerde %.5 oranında ertapenem direnci bildirilmiştir (). Ertapeneme direnç mekanizması Gram negatif bakteriler içinde yetersiz birikim ve periplazmik aralıkta betalaktamazlarca hidroliz olarak açıklanmıştır (). Ertapenemin GSBL pozitif infeksiyonlar dışında farklı klinik kullanımları da bildirilmiştir (5,5). Komplike olmuş intraabdominal infeksiyonların tedavisinde ertapenemin piperasilintazobaktam ile karşılaştırıldığı bir çalışmada günlük g/gün ertapenem tedavisi,.75 g/6 saat piperasilintazobaktam tedavisi ile eşit etkinlikte bulunmuştur (5). Yine orta veya şiddetli diabetik ayak tanılı hastalarda yapılan bir çalışmada ertapenem tedavisiyle elde edilen klinik yanıtın piperasilintazobaktam tedavisine eşit olduğu tespit edilmiştir (5). Brezilya da yapılan bir çalışmada Bacteroides fragilis ve nin karışık bulunduğu kültür ortamında MİK ve öldürme zamanına göre (timekill kinetics) ertapenem, piperasilintazobaktama oranla daha etkili bulunmuştur (9). Ertapenemin antianaerobik etkinliği piperasilintazobaktam, imipenem ve meropeneme eşittir (). Ertapenem günde tek doz uygulanmakta ve bu da tedavi maliyetini azaltmaktadır. Ayrıca günde tek doz uygulanması ayaktan tedavi edilen diabetik ayak gibi infeksiyonlarda, osteomiyelit gibi uzun tedavi süresi olan infeksiyonlarda uygulama kolaylığı da sağlamaktadır (8). Ertapenemin antianaerobik etkinliği yanında, betalaktamazların çoğuna (TEM, SHV, genişlemiş spektrumlu betalaktamaz) dirençli olması diğer avantajı olarak görülmekte, bu da antibiyotiğin kullanım alanlarını genişletmektedir (,). Çalışmamızda ertapenemin GSBL pozitif Enterobactericeae suşlarına invitro olarak oldukça yüksek etkinliğinin olduğu gözlenmiştir. Pseudomonas spp. ve Acinetobacter spp. gibi bakterilerin direnç profillerini, diğer karbapenemlerde olduğu gibi etkileyip etkilemeyeceği kullanımının yaygınlaşmasından sonra yapılacak çalışmalarla somutlaşacaktır. Oldukça etkili ve avantajlı gözlenen ertapenemin diğer antibiyotiklerde olduğu gibi, doğru endikasyonda, ampirik tedaviden ziyade antibiyogram sonucuna göre etkene yönelik olarak kullanılması, kuşkusuz ilaçtan faydalanma zamanımızı uzatacaktır. KAYNAKLAR. Akova M: Dikkat: Genişlemiş spektrumlu betalaktamaz (GSBL) var! ANKEM Derg ;8(Ek ):98.. Aldridge KE: Ertapenem (MK86), a new karbapenem: comparative in vitro activity against clinically significant anaerobes, Diagn Microbiol Infect Dis ;():86.. Azap Kurt Ö, Timurkaynak F, Yapar G, Çağır Ü, Arslan H: Genişlemiş spektrumlu betalaktamaz salgılayan ve salgılamayan Escherichia coli, Klebsiella suşlarında kotrimoksazol, sefepim ve karbapenem duyarlılıkları, Hastane İnfeksiyon Derg 6;():95.. Betriu C, Salso S, Sancez A et al: Comparative in vitro activity and the inoculum effect of ertapenem against Enterobactericeae resistant to extendedspectrum cephalosporins, Int J Antimicrob Agents 6;8():5. 5. Bradford P: Extendedspectrum betalactamases 86

5 Bazı Enterobacteriaceae türlerine ertapenemin invitro etkinliği in the st century: Characterization, epidemiology, and detection of this important threat, Clin Microbiol Rev ;(): Bush K, Miller GH: Bactericidal enzymatic resistance: betalactamases and aminoglycosidemodifying enzymes, Curr Opin Microbiol 998;(5): Centers for Disease Control and Prevention (CDC): National Nosocoial Infections Surveillance System (NNIS). Antimicrobial resistance ICU surveillance report ( nnis/nnisreport.pdf). 8. Clinical and Laboratory Standards Institute: Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Eighteenth Informational Supplement, MS8, CLSI, Wayne (8). 9. Dos Santos KV, Diniz CG, Cautinho SC et al: In vitro activity of piperacillin/tazobactam and ertapenem against Bacteroides fragilis and Escherichia coli in pure and mixed culture, J Med Microbiol 7;56(Pt 6): Gülay Z: Gram negatif basillerde antibiyotik direnci: 5 yılında ülkemizdeki durum, Gür D, Köksal İ, Başustaoğlu AC, Gülay Z (eds): 7. Antimikrobik Kemoterapi Günleri, Program ve Özet Kitabı, s.676, Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Yayını No.5, İstanbul (6).. Gür D: Toplumdan kazanılmış infekiyonlarda betalaktamazların rolü, ANKEM Derg 6;(Ek ):77.. Kiremitçi A, Dinleyici EC, Erben N et al: In vitro activity of ertapenem and other carbapenems against extendedspectrum betalactamase producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae clinical isolates in a tertiary care center in Turkey, Expert Opin Pharmacother 8;9(9):9.. Kohler J, Dorso KL, Young K et al: In vitro activities of the potent, broadspectrum carbapenem MK86 (L79,5) against broadspectrum betalactamase and extendedspectrum betalactamaseproducing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli clinical isolates, Antimicrob Agents Chemother 999;(5):76.. Leblebicioglu H, Rosenthal VD, Arıkan ÖA et al: Deviceassociated hospitalacquired infection rates in Turkish intensive care units. Findings of the International Nosocomial Infection Control Consortium (INICC), J Hosp Infect 7;65(): Lipsky BA, Armstrong DG, Citron DM, Tice AD, Morgenstern DE, Abramson MA: Ertapenem versus piperacillin/tazobactam for diabetic foot infections (SIDESTEP): prospective, randomised, controlled, doubleblinded, multicenter trial, Lancet 5;66(998): Livermore DM, Oakton KJ, Carter MW, Warner M: Activity of ertapenem (MK86) versus Enterobactericeae with potent betalactamases, Antimicrob Agents Chemother ;5(): Livenmore DM, Sefton AM, Scott GM: Properties and potential of ertapenem, J Antimicrob Chemother ;5():. 8. Mody RM, Erwin DP, Summers AM et al: Ertapenem susceptibility of extended spectrum betalactamaseproducing organisms, Ann Clin Microbiol Antimicrob 7;6:6. 9. Paterson DL, Mulazimoglu L, Casellas JM et al: Epidemiology of ciprofloxacin resistance and its relationship to extended spectrum betalactamase production in Klebsiella pneumoniae isolates causing bacteremia, Clin Infect Dis ;():78.. Paterson DL, Rossi F, Baquero F et al: In vitro susceptibilities of aerobic and facultative gram negative bacilli isolated from patients with intraabdominal infections worldwide: the Study for Monitoring Antimicrob Resistance Trends (SMART), J Antimicrob Chemother 5;55(6): Raveh D, Yinnon AM, Broide E, Rudensky B: Susceptibilities of ESBLproducing Enterobactericeae to ertapenem, meropenem and piperacillintazobactam with and without clavulanic acid, Chemotherapy 7;5():859.. Reese AM, Frei CR, Burgess DS: Pharmacodynamics of intermittent and continuous infusion piperacillin/tazobactam and cefepime against extendedspectrum betalactamaseproducing organisms, Int J Antimicrob Agents 5;6():9.. Shah AA, Hasan F, Ahmed S, Hameed A: Extended spectrum betalactamases (ESBLs): characterization, epidemiology and detection, Crit Rev Microbiol ;():5.. Shah PM, Isaacs RD: Ertapenem, the first of a new group of carbapenems, J Antimicrob Chemother ;5(): Solomkin J, Yelin AE, Rotstein OD et al: Ertapenem versus piperacillin/tazobactam in the treatment of complicated intraabdominal infections: results of a doubleblind, randomized comparative phase III trial, Ann Surg ;7(): The European Antimicrobial Resistance Surveilance System (EARSS): Annual report 6 ( 7. Thomson KS, Sanders CC: Detection of extendedspectrum betalactamases in members of family Enterobacteriaceae: comparison of the double disk and threedimersional tests, Antimicrob Agents Chemother 99;6(9): Wexler HM: In vitro activity of ertapenem: review of recent studies, J Antimicrob Chemother ;5(Suppl ):. 87