MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF CARBAPENEM-RESISTANT KLEBSIELLA PNEUMONIAE STRAINS ISOLATED BETWEEN IN ANKARA UNIVERSITY HOSPITAL, TURKEY

Transkript

1 Özgün Çalışma/Original Article Mikrobiyol Bul 2010; 44: 1-10 ANKARA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİNDE YILLARI ARASINDA İZOLE EDİLEN KARBAPENEME DİRENÇLİ KLEBSIELLA PNEUMONIAE SUŞLARININ MOLEKÜLER EPİDEMİYOLOJİSİ MOLECULAR EPIDEMIOLOGY OF CARBAPENEM-RESISTANT KLEBSIELLA PNEUMONIAE STRAINS ISOLATED BETWEEN IN ANKARA UNIVERSITY HOSPITAL, TURKEY Ebru US 1, Alper TEKELİ 1, Özay ARIKAN AKAN 2, İştar DOLAPÇI 1, Fikret ŞAHİN 1, Zeynep Ceren KARAHAN 1 1 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Mikrobiyoloji ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Ankara. (Ebru.Us@medicine.ankara.edu.tr) 2 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi, İbn-i Sina Hastanesi, Merkez Bakteriyoloji Laboratuvarı, Ankara. ÖZET Son yıllarda hastane enfeksiyonları içinde karbapeneme dirençli gram-negatif bakterilerin giderek artan oranlarda etken olduğu görülmektedir. Karbapenemaz üreten Enterobacteriaceae üyelerinin çoğu polimiksinler ve tigesiklin hariç tüm ajanlara dirençli olup hastanelerde ciddi tehdit oluşturduklarından Klebsiella pneumoniae daki karbapenem direnci dikkatle takip gerektirir. Bu çalışma, Şubat 2004-Nisan 2007 tarihleri arasında Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Hastanesinin çeşitli kliniklerinde (yoğun bakım, cerrahi, hematoloji, nöroloji, dahiliye, acil servis) yatan hastaların örneklerinden (13 kan, 6 idrar, 2 bronkoalveoler lavaj sıvısı, 1 apse, 1 doku, 1 kateter ucu, 1 drenaj sıvısı, 1 trakeal lavaj sıvısı) izole edilen 26 adet karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatı arasındaki moleküler epidemiyolojik ilişkinin incelenmesi ve klonal ilişkilerinin saptanması amacıyla planlanmıştır. Suşların tanımlanması ve antibiyotik duyarlılıkları mini API veya VITEK 2 Compact (Bio-Merieux, Fransa) sistemleri ile yapılmış; imipenem ve meropenem dirençleri ayrıca E-test (AB Biodisk, İsveç) ile doğrulanmıştır. Total genomik DNA nın XbaI restriksiyon endonükleaz enzimi ile kesiminin ardından, pulsed-field jel elektroforezi (PFGE) yöntemi ile elde edilen makrorestriksiyon profilleri karşılaştırıldığında, 26 izolatın 7 patern oluşturduğu gözlenmiştir. Paternler arası ilişki incelendiğinde, paternlerin genetik olarak birbirileriyle ilişkili oldukları belirlenmiş; antibiyotik duyarlılık özellikleri diğer paternlerdeki izolatlardan farklı olan B paterninin sadece 2006 yılı izolatlarında görüldüğü saptanmıştır. Aynı dönemlerde dirençli izolatların elde edildiği bölümlerden izole edilen ve karbapeneme dirençli olmayan 5 K.pneumoniae suşunun ise gözlemlenen 7 paternden farklı paternler oluşturdukları görülmüştür. Sonuç olarak, hastanemizde hakim olan karbapeneme dirençli izolatların birbirileriyle genetik olarak ilişkili olduğu belirlenmiştir. Epidemik potansiyele sahip karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarının hastanede yayılımı muhtemelen has- Geliş Tarihi: Kabul Ediliş Tarihi:

2 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde Yılları Arasında İzole Edilen Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae Suşlarının Moleküler Epidemiyolojisi ta transferi sırasında olmaktadır. Dolayısıyla, vankomisine dirençli enterokokların kontrolü için gösterilen çabaların benzeri, dirençli Klebsiella türlerini belirlemek ve sınırlamak için de gösterilmeli; bu patojenlerin yayılımının engellenmesi amacıyla ulusal düzeyde sıkı gözetim ve etkili enfeksiyon kontrol önlemleri uygulanmalıdır. Anahtar sözcükler: Karbapenem direnci, Klebsiella pneumoniae, moleküler epidemiyoloji, pulsed-field jel elektroforezi. ABSTRACT The prevalence of carbapenem-resistant gram-negative bacteria in the hospital setting is in an increasing trend worldwide. Since most of the carbapenem-resistant Enterobacteriaceae are resistant to all antimicrobial agents except polymyxins and tigecycline, the emergence of carbapenem resistance in Klebsiella pneumoniae strains requires careful monitoring. This study was conducted to analyse the epidemiological relatedness between the carbapenem-resistant isolates of K.pneumoniae collected from different wards (intensive-care, surgery, hematology, neurology, internal medicine, emergency services) of Ankara University Hospital. A total of 26 carbapenem-resistant K.pneumoniae isolates (13 blood, 6 urine, 2 bronchoalveolar lavage, 1 abscess, 1 tissue, 1 catheter tip, 1 drainage fluid, 1 tracheal lavage fluid) were identified and antibiotic susceptibility tests were performed with API 20E System or VITEK 2 Compact (Bio-Merieux, France) at the Central Laboratories of Ankara University Hospital between February 2004 and April MICs of imipenem and meropenem were also confirmed using E-test (AB Biodisk, Sweden). The clonal relationship between the isolates was studied by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). After digestion of total genomic DNA with restriction endonuclease XbaI, the 26 isolates generated 7 PFGE profiles. PFGE pattern B consisting of different antibiotic susceptibility profile was seen only in Carbapenem-sensitive strains isolated at the same time from the same wards which carbapenemresistant isolates were recovered, generated different PFGE patterns. The predominant carbapenem-resistant isolates in our hospital were found clonally related. Interhospital transmission of carbapenem-resistant K.pneumoniae strains which have a particular epidemic potential, is likely to occur during patient transfer between wards. It is likely that intensive efforts, similar to those used to control vancomycin resistant enterococci, are needed to identify and control the spread of resistant Klebsiella species. Therefore, active surveillance and strict infection control measures for this multidrug-resistant microorganism should be implemented at local and national basis. Key words: Carbapenem resistance, Klebsiella pneumoniae, molecular epidemiology, pulsed-field gel electrophoresis. GİRİŞ Klebsiella pneumoniae başta yoğun bakım üniteleri (YBÜ) ve pediatri üniteleri olmak üzere dahiliye ve cerrahi ünitelerinde ağır morbidite ve mortaliteye yol açan önemli bir nozokomiyal patojendir li yılların ilk yarısında sefotaksim, seftriakson ve seftazidim gibi geniş spektrumlu sefalosporinlerin klinik kullanıma girmesinden sonra, genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üreten K.pneumoniae dünyada önemli bir problem olmaya başlamıştır 2,3. İlk tanımlanan sınıf A GSBL olan SHV-2, sefotaksim direncinden sorumludur ve Almanya daki K.pneumonia, Klebsiella ozaenae ve Serratia marcescens izolatlarında gösterilmiştir 4,5. Yapılan çalışmalarda, GSBL üreten K.pneumoniae prevalansının Kore de %30, Amerika Birleşik Devletleri (ABD) nin bazı bölgelerinde ise %50 lere ulaş- 2

3 Us E, Tekeli A, Arıkan Akan Ö, Dolapçı İ, Şahin F, Karahan ZC. tığı gösterilmiş ve bu yüksek oranlar, karbapenemlerin tedavideki önemini artırmıştır 6-8. Karbapenemler, gram-negatif bakterilerin neden olduğu enfeksiyonların tedavisinde geniş spektrumlu aktiviteleri ve GSBL de dahil olmak üzere çoğu beta-laktamazların hidrolizine dayanıklı olmaları nedeniyle son seçenek ilaçlardır 3,9. Dolayısıyla karbapeneme dirençli enterobakterilerin ortaya çıkışı son derece endişe vericidir 10. Çoğu coğrafi bölgede nadir rastlanan bir fenotip olmakla birlikte K.pneumoniae da karbapenem direnci ilk kez 12 yıl önce bildirilmiştir 11. Ardından karbapenemaz üreten K.pneumoniae (öncelikle Yunanistan da) ortaya çıkmış ve bunların metallo-beta-laktamaz ürettiği saptanmıştır 12,13. Yeni bir enzim ailesi olan K.pneumoniae karbapenemaz (KPC) ise ABD de tanımlanmış ve başlıca New York ta olmak üzere salgınlara yol açmıştır 14. Karbapenemaz üreten Enterobacteriaceae üyelerinin çoğu, polimiksinler ve tigesiklin hariç tüm ajanlara dirençli olup hastanelerde ciddi tehdit oluşturduklarından K.pneumoniae daki karbapenem direnci dikkatli takip gerektirmektedir 15. K.pneumoniae nın yayılımı ile ilgili epidemiyolojik çalışmaların yapılması, tek bir suş ile epidemik suşların ayırımına olanak veren duyarlı ve ayırıcı testlerin varlığına bağlıdır 1. Bakteriyel izolatlar arasındaki ilişkiyi incelemede serotiplendirme, biyotiplendirme, antibiyotiplendirme ve bakteriyofaj tiplendirmesi, yerini plazmid incelemesi, ribotiplendirme, polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) temelli tiplendirme yöntemleri ve pulsed-field jel elektroforezi (PFGE) ne bırakmıştır. Bu çalışma, hastanemizdeki farklı kliniklerden Şubat 2004-Nisan 2007 tarihleri arasında izole edilen çoğul dirençli K.pneumoniae nın karbapeneme dirençli suşlarının moleküler epidemiyolojilerinin araştırılması ve klonal ilişkilerinin saptanması amacıyla planlanmıştır. Ayrıca, aynı dönemlerde dirençli izolatların elde edildiği bölümlerden izole edilen ve karbapeneme dirençli olmayan 5 adet K.pneumoniae suşunun PFGE profilleri, dirençli suşlarla karşılaştırılarak aralarındaki ilişki incelenmiştir. GEREÇ ve YÖNTEM Bakteriyel İzolatlar Şubat 2004-Nisan 2007 tarihleri arasında Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Hastanesinde çeşitli klinik örneklerden (kan, idrar, apse, doku, kateter ucu, drenaj sıvısı, bronkoalveoler/trakeal lavaj sıvısı) izole edilen 26 K.pneumoniae suşu mini API veya VI- TEK 2 Compact (Bio-Merieux, Fransa) ile tanımlandı ve karbapenem grubu antibiyotiklere dirençli bulundu (Tablo I). İzolatların %53.8 i YBÜ de, %7.7 si cerrahi bölümlerde, %34.6 sı dahiliye bölümlerinde (hematoloji, nöroloji, dahiliye) ve %3.8 i acil serviste yatan hastalardan elde edildi (Tablo I). Antibiyotik Duyarlılık Testi İzolatların antibiyotik duyarlılıkları mini API veya VITEK 2 Compact (Bio-Merieux, Fransa) ile Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) kriterlerine göre değerlendirildi; imipenem ve meropenem dirençleri ayrıca E-test (AB Biodisk, Solna, İsveç) ile doğrulandı. K.pneumoniae ATCC kontrol suşu olarak kullanıldı. Karbapeneme di- 3

4 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde Yılları Arasında İzole Edilen Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae Suşlarının Moleküler Epidemiyolojisi Tablo I. Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae İzolatlarının Klinik Verileri, GSBL Üretimleri, Antibiyotik Duyarlılıkları ve PFGE Profilleri ( ) No Ay/Yıl Bölüm Kaynak GSBL PEN AMC TZP TIM CAZ FEP MEM IPM SZT AMK GEN Nt CIP PFGE profili 1 2/04 Hematoloji İdrar - R R R R R R R R R R R R R C 5 5/04 Hematoloji İdrar - R R R R R R R R R R R R R D 3 8/04 Hematoloji Kan - R R R R S S R R R S R S I F 6 11/05 YBÜ Kan + R R R R R R R R R R R R R C 8 12/05 YBÜ Sonda idrar + R R R R R R R R R R R R R C 7 1/06 YBÜ Apse + R R R R R R R R R R R R S C 9 1/06 YBÜ Kan + R R R R S S R R R S S S R B 10 2/06 YBÜ BAL - R R R R S S R R R S S S R B 11 2/06 YBÜ Kan - R R R R S S R R R S S S R B 13 4/06 YBÜ Kan + R R R R R R R R R S R R I E 15 4/06 YBÜ Kan + R R R R S S R R R S S S R B 16 5/06 YBÜ Kan - R R R R S S R R R S S S R B 17 6/06 YBÜ TL - R R R R S S R R R S S S R B 2 6/06 YBÜ Kan + R R R R R I R R R R R R I C 18 8/06 Acil servis İdrar - R I R I R R R R R S S S S D 19 8/06 Dahiliye Kan - R R R R R R R R R R R R R A 20 11/06 YBÜ BAL - R R R R R R R R R R R R R A 22 11/06 YBÜ İdrar - R R R R R R R R S S R I R G 39 12/06 Postop Drenaj sıvısı - R R R R R R R R R R R R R C 41 1/07 Nöroloji Kan - R R R R R R R R R I R R R A 42 1/07 Nöroşirürji Kan - R R R R R R R R R I R R R C 43 2/07 Nöroloji Kan - R R R R R R R R R R R R R A 44 2/07 Nöroloji İdrar - R R R R R R R R R R R R R D 45 2/07 Nöroloji Doku - R R R R R R R R R R R R R A 48 4/07 YBÜ Kan - R R R R S S R R R R S R R A 49 4/07 Nöroloji Kateter ucu - R R R R R R R R R R R R R E GSBL: Genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz, PEN: Penisilin, AMC: Amoksisilin-klavulanik asit, TZP: Piperasilin-tazobaktam, TIM: Tikarsilin-klavulanik asit, CAZ: Seftazidim, FEP: Sefepim, MEM: Meropenem, IPM: İmipenem, SXT: Trimetoprim-sülfametoksazol, AMK: Amikasin, GEN: Gentamisin, Nt: Netilmisin, CIP: Siprofloksasin, PFGE: Pulsed-field jel elektroforezi, YBÜ: Yoğun bakım ünitesi, BAL: Bronkoalveoler lavaj sıvısı, TL: Trakeal lavaj, S: Duyarlı, R: Dirençli, I: Orta duyarlı, 2 ve 8 no lu örnekler aynı hastadan alınmıştır. 4

5 Us E, Tekeli A, Arıkan Akan Ö, Dolapçı İ, Şahin F, Karahan ZC. rençli suşların tamamının minimum inhibitör konsantrasyonu değerleri > 32 µg/ml olarak belirlendi. GSBL pozitifliği çift disk sinerji yöntemi ve kombine disk yöntemlerinden biri ile doğrulandı. PFGE Karbapeneme dirençli 26 K.pneumoniae suşu arasındaki klonal ilişki, izolatların XbaI DNA makrorestriksiyon enzimi ile kesimi sonrası PFGE yöntemi ile araştırıldı. Izolatlar bir gece beyin-kalp infüzyon buyyonunda üretildikten sonra santrifüjlendi ve 1 ml steril distile suda tekrar süspanse edildi. Bakteri süspansiyonları %1.3 lük düşük erime ısılı agaroz ile karıştırıldı. Agaroz kalıpları, 0.1 mg/ml proteinaz K (Fermentas, Litvanya) içeren lizis tamponunda [0.5 M EDTA (ph 8.0) + 1 M Tris (ph 8.0) + %1 sarkozil] 54 C de 2 saat inkübe edildi. Lizis aşamasından sonra agaroz kalıpları ısıtılmış steril çift distile su ile 2 defa ve TE tamponu (ph 8.0) (10/1) [0.5 M EDTA (ph 8.0) + 1 M Tris (ph 8.0)] ile 3 defa olmak üzere 54 C de en az dakika yıkandı. Agaroz kalıplarından kesilen 2 mm lik parçalar 30 U XbaI enzimi (Fermentas, Litvanya) içeren kesim tamponu içinde 37 C de 3 saat inkübe edildi. CHEF-DR II sisteminde (Bio-Rad, ABD) uygulanan elektroforez koşulları başlangıç vuruş süresi 2.2 saniye, bitiş vuruş süresi 63.8 saniye, akım 6 V/cm, sıcaklık 14 C, süre 18 saat olacak şekilde ayarlandı. Bant profilleri Gene Directory (Syngene, İngiltere) programı kullanılarak analiz edildi. UPGMA (Unweighted pair group method with mathematical averaging) metodu ve Dice benzerlik katsayısı kullanılarak PFGE profillerinin dendrogramı oluşuruldu ve kümelenme analizi yapıldı (Şekil 1). Moleküler büyüklük standardı olarak Lambda Ladder PFG Marker (New England Biolabs, İngiltere) kullanıldı. Jeller etidyum bromür solüsyonunda boyandı ve ultraviyole ışığı altında görüntülendi E B F A C G D Şekil 1. Karbapeneme dirençli Klebsiella pneumoniae suşlarının UPGMA metodu ve Dice katsayısı elde edilen dendogramı. 5

6 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde Yılları Arasında İzole Edilen Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae Suşlarının Moleküler Epidemiyolojisi Tablo II. PFGE Profillerinin Yıllara Göre Dağılımı PFGE profili Yıl A B C D E F G Toplam PFGE: Pulsed-field jel elektroforezi. BULGULAR Karbapeneme dirençli izolatların antibiyotik duyarlılıkları Tablo I de verilmiştir. Bu izolatların aynı zamanda çoğul dirençli oldukları ve %26.9 (7/26) unun GSBL ürettiği tespit edilmiştir. PFGE B paterninde olan ve 2006 yılında 6 aylık bir süre içinde izole edilen 6 izolatın diğer paternlerden farklı olarak aminoglikozidlere (amikasin, gentamisin ve netilmisin) ve sefemlere (seftazidim ve sefepim) duyarlı olduğu görülmüştür. PFGE B bant profili gösteren suşlardan sadece 2 sinin GSBL ürettiği tespit edilmiştir. Aynı dönemlerde dirençli izolatların elde edildiği bölümlerden izole edilen ve karbapeneme dirençli olmayan 5 K.pneumoniae suşundan 2 sinin çoğul dirençli, 3 ünün ise oldukça duyarlı suşlar olduğu belirlenmiştir. Total genomik DNA nın XbaI restriksiyon enzimi ile kesimi sonrası, büyüklükleri kb arasında değişen, her biri 9-18 bant gösteren 7 farklı (A-G) PFGE profili elde edilmiştir (Tablo II). Yedi grubun birbiriyle %70 in üzerinde bir benzerliğe sahip olduğu görülmüştür yılında 6 aylık bir süre içinde izole edilen ve diğer paternlerden farklı olarak aminoglikozidlere (amikasin, gentamisin ve netilmisin) ve sefemlere (seftazidim ve sefepim) duyarlı bulunan 6 izolatın aynı PFGE paternine sahip olması (B grubu) ve hepsinin de YBÜ deki hastalardan izole edilmiş olması dikkat çekici bulunmuştur. B paternini gösteren izolatların 2 si hariç (ki bunlar solunum yolu örnekleriydi) diğerleri kan kültüründen izole edilen suşlardır. Daha duyarlı suşlardan oluşan bu grup ile E grubu %90 ın üzerinde bir benzerliğe sahiptir (Şekil 1). Başta B grubu olmak üzere diğer izolatlara göre nisbeten daha duyarlı suşları içeren E, B, F ve A paternleri birbiri ile klonal ilişkili (%86 oranında benzer) bulunmuştur. Aynı dönemlerde dirençli izolatların elde edildiği bölümlerden izole edilen ve karbapeneme dirençli olmayan K.pneumoniae suşlarının ise gözlemlenen 7 paternden farklı paternler oluşturdukları görülmüştür. TARTIŞMA Nozokomiyal Klebsiella enfeksiyonları, genellikle çoğul dirençli suşlar tarafından oluşturulur ve mortalite oranı oldukça yüksektir 8. K.pneumoniae, YBÜ hastalarında ortaya çıkan pnömoninin en sık 4. ve bakteriyeminin en sık 5. sebebidir 16. Bakteriyemiyle seyreden K.pneumoniae hastane salgınlarında %30-60 oranında ölüm bildirilmiştir 17. Konta- 6

7 Us E, Tekeli A, Arıkan Akan Ö, Dolapçı İ, Şahin F, Karahan ZC. mine tıbbi ekipman, hastane personelinin eli ve hastaların gastrointestinal sistemleri başlıca nozokomiyal rezervuarlardır 16. Ağır seyreden nozokomiyal enfeksiyonların tedavisi, sıklıkla karbapenem grubu antibiyotiklerle gerçekleştirilmektedir. Günümüzde karbapenem direnci daha ziyade nozokomiyal Pseudomonas aeruginosa ve Acinetobacter baumannii enfeksiyonlarında görülmektedir 16. Özellikle çoğul dirençli A.baumannii kan dolaşımı enfeksiyonlarındaki artış, karbapenem kullanımının ve dolayısıyla da direncin artışına yol açmaktadır 16,18. K.pneumoniae suşlarında karbapenem direnci nadir olmakla beraber, plazmid aracılı AmpC-tipi beta-laktamaz (PACBL) ekspresyonu, porin kaybı veya değişimi sonucu dış membran geçirgenliğinin azalması ve beraberinde de GSBL üretimi; ya da karbapenemaz enziminin varlığı sonucunda karbapenem direnci ortaya çıkar 3,10. Tedavi sırasında porin-dış atım pompası düzeneğiyle direnç gelişimi için en riskli antibiyotikler karbapenemlerdir 19. K.pneumoniae da imipenem duyarlılığı başta bazı PACBL ler (ACT-1, CMY-2, DHA-1, FOX-1) olmak üzere sekonder beta-laktamazların üretimine daha fazla bağlıyken; meropenem duyarlılık seviyesi daha çok porin ekspresyonuna bağlıdır 20,21. Karbapenemazlar 3 farklı sınıfa (Ambler sınıfı A, B ve D) ayrılırlar. Bunlar arasında sınıf B metallo-beta-laktamazlar en sık görülenleri ve en önemlileridir; zira beta-laktamları en geniş spektrumda hidrolize edebilir ve integron yoluyla yayılabilirler 22. D sınıfı, OXA-48 türü beta-laktamaz en çok Türkiye de ve çok yakın zamanda da Lübnan ve Belçika daki K.pneumoniae suşlarında tanımlanmıştır Çalışma suşlarımız içinde bulunan ve Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde ilk kez saptanan karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatı, Fransa daki bir referans laboratuvarında araştırılmış ve oksasilinaz enzimi yapan bla OXA-48 geni tespit edilmiştir 26. Klebsiella suşlarında geniş spektrumlu sefalosporinlere karşı plazmid kaynaklı direnç saptanmaktadır. Bu direnç GSBL üretimine bağlıdır 27. GSBL oluşturan suşlar hastane enfeksiyonu epidemilerine neden olabilmelerinden ve taşıdıkları direnç plazmidleri türler arasında da transfer edilebildiğinden daha da önem kazanmaktadır 28. Bizim çalışmamızda, karbapeneme dirençli K.pneumoniae suşlarının %26.9 (7/26) unun GSBL ürettiği görülmüştür. Bu durum, suşlarda karbapenem direnci gelişiminde GSBL üretiminin dışında, suşlardan birinde de tespit edildiği üzere OXA-48 türü beta-laktamaz üretimi ve diğer mekanizmaların da rol oynadığını düşündürmüştür. Çalışmamızda PFGE yöntemi ile elde edilen makrorestriksiyon profilleri karşılaştırıldığında, 26 izolatın 7 patern oluşturduğu gözlenmiştir (Tablo I,II). Paternler arası ilişki incelendiğinde, paternlerin genetik olarak birbirileri ile ilişkili oldukları belirlenmiş; antibiyotik duyarlılık özellikleri diğer paternlerdeki izolatlardan farklı olan B paterninin sadece 2006 yılı izolatlarında görüldüğü ortaya çıkmıştır. Tespit edilen 7 grup birbiriyle %70 in üzerinde bir benzerliğe sahiptir yılında 6 aylık bir süre içinde izole edilen ve diğer paternlerden farklı olarak aminoglikozidlere (amikasin, gentamisin ve netilmisin) ve sefemlere (seftazidim ve sefepim) duyarlı bulunan 6 izolatın aynı PFGE paternine sahip olduğu (B grubu) belirlenmiştir. Daha duyarlı suşlardan oluşan B paterni izolatlarının hep- 7

8 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde Yılları Arasında İzole Edilen Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae Suşlarının Moleküler Epidemiyolojisi sinin YBÜ deki hastalardan elde edilmesi, hastadan hastaya yayılım olduğunu vurgulamaktadır. B grubu, E grubu ile %90 ın üzerinde bir benzerliğe sahiptir (Şekil 1). Başta B grubu olmak üzere diğer izolatlara göre nisbeten daha duyarlı suşları içeren E, B, F ve A paternleri birbirileriyle klonal ilişkili (%86 oranında benzer) bulunmuştur. Aynı dönemlerde dirençli izolatların elde edildiği bölümlerden izole edilen ve karbapeneme dirençli olmayan K.pneumoniae suşlarının ise, gözlemlenen 7 paternden farklı paternler oluşturdukları görülmüştür. Hastanemizde hakim olan karbapeneme dirençli izolatların birbirileriyle genetik olarak ilişkili olduğu ve tek bir klonun hastadan hastaya yayılmasıyla ortaya çıktıkları sonucuna varılmıştır. Literatürde, karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarının hastane içindeki yayılımlarını PFGE ile karşılaştıran bir yayına rastlanmamıştır. Ancak 2006 yılında İsrail de yapılan bir çalışmada; 10 aylık süre içinde KPC-3 üreten GSBL negatif K.pneumoniae nın neden olduğu bir salgında farklı bölümlerden 90 hastadan 135 (%6) karbapeneme dirençli K.pneumoniae suşu (toplam 2219 K.pneumoniae suşu içinde) izole edilmiş ve bu suşlar arasından rastgele seçilen 15 tanesi randomly amplified polymorphic DNA - PCR ile incelenmiştir 16. Elde edilen bulgular karbapeneme duyarlı 2 K.pneumoniae izolatı ile (1 i GSBL pozitif, 1 i GSBL negatif) karşılaştırıldığında, araştırıcılar, tüm salgın izolatlarının genetik olarak aynı olduğunu, kontrol suşlarının farklı paternler gösterdiğini ve bu bilgiler ışığında salgın suşlarının klonal olduğunu ifade etmişlerdir 16. Benzer şekilde bizim çalışmamızdaki izolatlar da kontrol suşlarından farklı paternler göstermiş ve klonal olarak ilişkili bulunmuştur. Leavitt ve arkadaşları 29, KPC-2 ve KPC-3 içeren karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarındaki benzer bir artışı, yılları arasında Tel Aviv den bildirmişlerdir. Bizim çalışmamızda da, 3 yıllık bir süre içinde Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Hastanesinde çeşitli klinik örneklerden izole edilen K.pneumoniae suşlarında karbapeneme direnç oranı %2.2 (26/1183) olarak bulunmuştur. Hastanemizde yılları arasında karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarında İsrail dekine benzer bir artış olmakla birlikte, dirençli suş oranının İsrail dekinden düşük olması sevindiricidir. Epidemik potansiyele sahip karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarının hastanede yayılımı muhtemelen hasta transferi sırasında olmaktadır 16. Bu nedenle yüksek riskli durumlarda dirençli bakterilerle gastrointestinal kolonizasyonu olan hastaların belirlenmesi yararlı olacaktır. Ancak bu suşların saptanmasında tarama amaçlı kulanılabilecek uygun ticari bir besiyeri yoktur 8. Bu patojenler, yayılımlarının engellenmesi amacıyla ulusal düzeyde sıkı gözetim altına alınmalı ve etkili enfeksiyon kontrol önlemleri uygulanmalıdır 10,16. Vankomisine dirençli enterokokların kontrolü için gösterilen çabaların benzeri, dirençli Klebsiella türlerini belirlemek ve sınırlamak için de gösterilmelidir 8. Grupları erken saptamak ve kontrol altına almak, karbapeneme dirençli K.pneumoniae izolatlarının yayılımını sınırlayacaktır 16. Yapılacak daha ileri çalışmalarla, elimizdeki diğer suşların da enzim tipleri belirlenerek, direncin klinik durum üzerine etkilerinin ortaya çıkarılması, risk faktörlerinin belirlenmesi, tedavi edici ve koruyucu planların geliştirilmesi mümkün olacaktır. 8

9 Us E, Tekeli A, Arıkan Akan Ö, Dolapçı İ, Şahin F, Karahan ZC. KAYNAKLAR 1. Ben-Hamouda T, Foulon T, Ben-Cheikh-Masmoudi A, Fendri C, Belhadj O, Ben-Mahrez K. Molecular epidemiology of an outbreak of multiresistant Klebsiella pneumoniae in a Tunisian neonatal ward. J Med Microbiol 2003; 52: Yu WL, Chuang YC, Walther-Rasmussen J. Extended-spectrum beta-lactamases in Taiwan: epidemiology, detection, treatment and infection control. J Microbiol Immunol Infect 2006; 39: Kim SY, Park YJ, Yu JK, et al. Prevalence and mechanisms of decreased susceptibility to carbapenems in Klebsiella pneumoniae isolates. Diagn Microbiol Infect Dis 2007; 57: Knothe H, Shah P, Krcmery V, Antal M, Mitsuhashi S. Transferable resistance to cefotaxime, cefoxitin, cefamandole, and cefuroxime in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae and Serratia marcescens. Infection 1983; 6: Kliebe C, Nies BA, Meyer JF, Tolxdorf-Neutzling RM, Wiedemann B. Evolution of plasmid-coded resistance to broad-spectrum cephalosporins. Antimicrob Agents Chemother 1985; 28: Jeong SH, Bae IK, Lee JH, et al. Molecular characterization of extended-spectrum β-lactamase produced by clinical isolates of Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli from a Korean nationwide survey. J Clin Microbiol 2004; 42: Kim J, Lim YM, Rheem I, et al. CTX-M and SHV-12 beta-lactamases are the most common extended-spectrum enzymes in clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae collected from 3 university hospitals within Korea. FEMS Microbiol Lett 2005; 245: Bratu S, Landman D, Haag R, et al. Rapid spread of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae in New York City: a new threat to our antibiotic armamentarium. Arch Intern Med 2005; 165: Bush K, Jacoby GA, Medeiros AA. A functional classification scheme for beta-lactamases and its correlation with molecular structure. Antimicrob Agents Chemother 1995; 39: Nordmann P, Cuzon G, Naas T. The real threat of Klebsiella pneumoniae carbapenemase producing bacteria. Lancet Infect Dis 2009; 9: MacKenzie FM, Forbes KJ, Dorai-John T, Amyes SG, Gould IM. Emergence of a carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae. Lancet 1997; 350: Giakkoupi P, Xanthaki A, Kanelopoulou M, et al. VIM-1 metallo-beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae strains in Greek hospitals. J Clin Microbiol 2003; 41: Ikonomidis A, Tokatlidou D, Kristo I, et al. Outbreaks in distinct regions due to a single Klebsiella pneumoniae clone carrying a blavim-1metallo-beta-lactamase gene. J Clin Microbiol 2005; 43: Schwaber MJ, Klarfeld-Lidji S, Navon-Venezia S, Schwartz D, Leavitt A, Carmeli Y. Predictors of carbapenemresistant Klebsiella pneumoniae acquisition among hospitalized adults and effect of acquisition on mortality. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52: Woodford N, Dallow J WT, Hill RL, et al. Ertapenem resistance among Klebsiella and Enterobacter submitted in the UK to a reference laboratory. Int J Antimicrob Agents 2007; 29: Samra Z, Ofir O, Lishtzinsky Y, Madar-Shapiro L, Bishara J. Outbreak of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae producing KPC-3 in a tertiary medical centre in Israel. Int J Antimicrob Agents 2007; 30: Silva J, Gatica R, Aguilar C, et al. Outbreak of infection with extended-spectrum beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae in a Mexican hospital. J Clin Microbiol 2001; 39: Poirel L, Nordmann P. Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii: mechanisms and epidemiology. Clin Microbiol Infect 2006; 12: Carmeli Y, Troillet N, Eliopoulos GM, Samore MH. Emergence of antibiotic-resistant Pseudomonas aeruginosa: comparison of risks associated with different antipseudomonal agents. Antimicrob Agents Chemother 1999; 43: Ardanuy C, Linares J, Dominguez MA, Hernandez-Alles S, Benedi VJ, Martinez-Martinez L. Outer membrane profiles of clonally related Klebsiella pneumoniae isolates from clinical samples and activities of cephalosporins and carbapenems. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42: Jacoby GA, Mills DM, Chow N. Role of beta-lactamases and porins in resistance to ertapenem and other beta-lactams in Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 2004; 48:

10 Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesinde Yılları Arasında İzole Edilen Karbapeneme Dirençli Klebsiella pneumoniae Suşlarının Moleküler Epidemiyolojisi 22. Lee HK, Park YJ, Kim JY, et al. Prevalence of decreased susceptibility to carbapenems among Serratia marcescens, Enterobacter cloacae, and Citrobacter freundii and investigation of carbapenemases. Diagn Microbiol Infect Dis 2005; 52: Poirel L, Pitout JD, Nordmann P. Carbapenemases: molecular diversity and clinical consequences. Future Microbiol 2007; 2: Matar GM, Cuzon G, Araj GF, et al. Oxacillinase-mediated resistance to carbapenems in Klebsiella pneumoniae from Lebanon. Clin Microbiol Infect 2008; 14: Cuzon G, Naas T, Bogaerts P, et al. Plasmid-encoded carbapenem-hydrolyzing beta-lactamase OXA-48 in an imipenem-susceptible Klebsiella pneumoniae strain from Belgium. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52: Arıkan Akan O, Poirel L, Nordmann P, Azap A, Uysal S, Akan H. Febril nötropenik bir hastada karbapenem dirençli Klebsiella pneumoniae enfeksiyonu. 7. Febril Nötropeni Sempozyumu Şubat 2006, Ankara. Poster No: 042: Çetinkaya Z, Çiftçi İH, Aktepe OC, Şafak B, Altındiş M. Klinik örneklerden izole edilen Klebsiella izolatlarının antibiyotiklere duyarlılıkları. ANKEM 2005; 19: Anğ-Küçüker M, Küçükbasmacı Ö, Tekin M, Akbulut D, Büyükbaba-Boral Ö, Anğ Ö. Üropatojen Klebsiella suşlarının serotiplendirilmesi, siderofor sentezi, serum direnci ve genişlemiş spektrum beta-laktamaz tayini. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2002; 32: Leavitt A, Navon-Venezia S, Chmelnitsky I, Schwaber MJ, Carmeli Y. Emergence of KPC-2 and KPC-3 in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae strains in an Israeli Hospital. Antimicrob Agents Chemother 2007; 51: