Escherichia Coli Suşlarında Genişlemiş Spektrumlu Beta Laktamaz Sıklığı ve Antibiyotik Direnç Oranları

Transkript

1 Araştırma / Research Article TAF Prev Med Bull 2013;12(3): Escherichia Coli Suşlarında Genişlemiş Spektrumlu Beta Laktamaz Sıklığı ve Antibiyotik Direnç Oranları [The Frequency of Extended-spectrum Beta-lactamase and The Rate of Antibiotic Resistance in Escherichia Coli Strains] ÖZET AMAÇ: Enterobacteriaceae enfeksiyonları ile mücadelede karşımıza çıkan önemli bir problem, genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) üretimi ile ilgili direnç oluşumudur. Bu çalışmada mikrobiyoloji laboratuvarımızda izole edilen E.coli suşlarının GSBL sıklığı ve antibiyotik direnç oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. YÖNTEM: Ocak Aralık 2011 tarihleri arasında çeşitli klinik örneklerden izole edilen E.coli suşları retrospektif olarak değerlendirilmiştir. GSBL üreten ve üretmeyen E.coli suşlarında antibiyotik dirençleri ve yıllara göre GSBL oranları karşılaştırılmış ve sonuçlar istatistiksel olarak değerlendirilmiştir. BULGULAR: 2010 yılında %21,9, 2011 yılında ise % 25 E.coli suşunun GSBL ürettiği saptanmıştır. Hiçbir suşta imipenem, meropenem, ertapenem ve tigesikline karşı direnç görülmemiş olup, amikasin hariç diğer antibiyotiklere direnç GSBL üreten suşlarda üretmeyenlere göre anlamlı bulunmuştur (p<0.05). SONUÇ: Surveyans çalışmaları uygun antibiyotik tedavisi ve direnç gelişiminin önlenmesi için yol göstericidir. Lokal surveyans verilerine göre ampirik tedavi başlanmalı ve kültür sonuçlarına göre de-eskalasyon yapılmalıdır. SUMMARY AIM: The resistance related with production of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) is an important problem that we face when we are treating infections caused by enterobacteriaceae. We aimed to evaluate the frequency of ESBL production in E. coli strains and the rate of antibiotic resistance isolated from in our microbiology laboratory. METHOD: E. coli strains isolated from various clinical specimens between January December 2011 were assessed retrospectively. Resistances to ESBL-producing and non-producing E. coli and the rate of ESBL production according to the years were investigated. The results were compared with statistical analysis. RESULTS: The rate of ESBL producing E. coli was 21.9% in 2010, and 25% in There was no resistance to imipenem, meropenem, ertapenem and tigecycline in all strains. The resistance to antibiotics other than amikacin was statistically significant in ESBL producing E. coli compared to ESBL nonproducing E.coli (p<0.05). CONCLUSION: Surveillance studies guide appropriate antibiotic therapy and prevent development of resistance. Empiric treatment should be started according to local surveillance data, and de-escalation of the administered antibiotics should be used following culture results. Gül Karagöz, Ayten Kadanalı Behiye Dede, Şenol Çomoğlu Fatma Muhterem Yücel Mehmet Fatih Bektaşoğlu Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi, İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Servisi, İstanbul Anahtar Kelimeler: Antibiyotik, Direnç, Escherichia Coli, GSBL Key Words: Antibiotic, Resistance, Escherichia Coli, ESBL Sorumlu yazar/ Corresponding author: Gül Karagöz Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi, İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Kliniği, Elmalıkent mah. Adem Yavuz cad Ümraniye, İstanbul gulkaragozmd@yahoo.com Gönderme Tarihi/Date of Submission: , Kabul Tarihi/Date of Acceptance: DOI: /pmb GİRİŞ Gram negatif bakterilerden Enterobacteriaceae ailesi üriner sistem enfeksiyonlarının, kan dolaşımı enfeksiyonlarının, hastane ve sağlık bakımı ilişkili pnömonilerin ve intra-abdominal enfeksiyonların major sebeplerindendir (1). Bu aile içerisinde Escherichia coli, idrar yolu enfeksiyonlarından en sık izole edilen patojen olmakla birlikte diğer enfeksiyonlara da neden olabilmektedir. Genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) üretimi ile ilgili direnç, Enterobacteriaceae enfeksiyonları ile mücadelede karşımıza çıkan önemli bir problemdir. GSBL enzimi penisilinleri, sefalosporinleri, monobaktamları hidrolize ederek dirence yol açmaktadır. Bu enzimler kromozomal veya plazmid kökenli olabilir. GSBL üreten organizma ilk olarak Almanya dan rapor edilmiştir (2)

2 Ülkemizde uygun olmayan antibiyotik kullanımı nedeni ile antibiyotiklere direnç gelişimi giderek önem kazanan bir sağlık problemi olmuştur. Bu çalışmada mikrobiyoloji laboratuarında çeşitli klinik örneklerden izole edilen E.coli suşlarının GSBL sıklığı ve antibiyotik direnç oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. GEREÇ VE YÖNTEM Ümraniye Eğitim ve Araştırma Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarında Ocak Aralık 2011 tarihleri arasında kan, idrar, balgam, yara kültürlerinden izole edilen E.coli suşu retrospektif olarak değerlendirilmiştir. Kan kültürleri BacT/Alert 3D (Biomerioux, Fransa) otomatize kan kültürü sisteminde 7 gün inkübe edilmiştir. Bu süre içinde pozitif üreme sinyali veren şişelerden Gram boyama ve kanlı, EMB, çukulata besiyerlerine ekimler yapılmıştır. Balgam ve yara örnekleri aynı besiyerlerine ekilirken, idrar kültürlerinin kanlı ve EMB besiyerlerine ekilmiş, 37 C de saatlik inkübasyondan sonra üreyen bakterilerin identifikasyonu, antibiyotik duyarlılıkları ve GSBL oranlarının belirlenmesi için Vitec-2 (Biomerioux, Fransa) otomatize sistem kullanılmıştır. GSBL üreten ve üretmeyen E.coli suşlarında antibiyotik dirençleri, ayrıca yıllara göre GSBL oranları karşılaştırılmıştır. İstatistiksel analizler için NCSS (Number Cruncher Statistical System) 2007, PASS (Power Analysis and Sample Size) 2008 Statistical Software (Utah, USA) programı kullanılmıştır. Çalışma verileri değerlendirilirken tanımlayıcı istatistiklerin (frekans, yüzde) yanısıra niteliksel verilerin karşılaştırılmasında ki-kare testi, Yates düzeltmeli ki-kare testi ve Fisher in kesin kikare testi kullanılmıştır. Anlamlılık p<0.05 düzeyinde değerlendirilmiştir. BULGULAR 2010 yılında izole edilen 644 E.coli suşunun 141 inin (%21,9), 2011 yılında ise 1520 E.coli suşunun 380 inin (% 25) GSBL ürettiği saptanmıştır. Hiçbir suşta imipenem, meropenem, ertapenem ve tigesikline karşı direnç görülmemiş olup, amikasin hariç diğer antibiyotiklere direnç GSBL üreten suşlarda üretmeyenlere göre istatiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Son iki yılda izole edilen E.coli suşlarının GSBL üretme sıklığı ve antibiyotik direnç yüzdelerinin detayları Tablo 1 ve Tablo 2 de gösterilmiştir. GSBL üreten suşların antibiyotik direnç yüzdeleri yıllara göre karşılaştırıldığında amoksisilin levofloksasin, seftazidim ve sefepim direncinde azalma olduğu tespit edilmiştir (p<0.05) (Tablo 3). E.coli suşlarının GSBL üretme sıklığı 2011 yılında 2010 yılına göre %3,1 artmasına rağmen bu artış istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. TARTIŞMA Genişlemiş spektrumlu beta laktamaz üreten E.coli enfeksiyonlarında çoklu ilaç direnci olduğundan, tedavi zorlaşır. Bu durum mortalitede artışa ve ekonomik kayıplara neden olur. Özellikle hastanede yatan hastalardan alınan örneklerden elde edilen E. coli suşlarında GSBL pozitifliği ayaktan hastalara göre oldukça yüksektir (3). Hastaların özellikle idrar ve balgamından GSBL üreten mikroorganizma izole edildiği zaman ilk adım enfeksiyon - kolonizasyon ayrımının yapılmasıdır. Kolonizasyon düşünüldüğünde tedavi endikasyonunun olmadığı açıktır. GSBL üreten bakterilerle oluşan enfeksiyonların tedavisinde beta - laktam / beta - laktamaz inhibitör kombinasyonları, sefamisinler, karbapenemler, florokinolonlar ve aminoglikozidler kullanılabilir. Ciddi enfeksiyon varlığında ise ampirik tedavide karbapenemler tercih edilmelidir (1). Türkiye de yapılan çeşitli çalışmalarda E.coli suşlarındaki GSBL sıklığı %17-44 arasında rapor edilmiştir (4,5). Ülkemizde yapılan çok merkezli HİTİT-2 çalışmasında hastane kaynaklı E.coli suşlarında GSBL oranı %42 olarak bulunmuştur (6). E.coli için GSBL sıklığını Sağlam ve ark. %39 (7), Karlı ve ark. %17,1 (8), Duman ve ark. %27,5 (9), Uyanık ve ark. % 44 (10), Ağca ve ark. %15 (11), Yetkin ve ark. %34,5 (12) olarak tespit etmişlerdir. EARSS Türkiye verilerine baktığımızda 2003 yılında %29,2 olan GSBL sıklığının,

3 yılında %43,7 ye çıktığını görmekteyiz. Dünya geneline baktığımızda ise Brezilya da %39,6, Kuzey Amerika da %5, Avrupa da ise %13 olduğunu görmekteyiz (13,14). Bizim çalışmamızda da bu oran 2010 yılında %21,9, 2011 yılında ise %25 olarak bulunmuş olup, Türkiye genelinde rapor edilenlerle uyumludur. Bizim çalışmamızda GSBL üreten suşlardaki antibiyotik direnç oranları GSBL üretmeyen suşlara göre istatistiksel olarak anlamlı derecede yüksek bulunmuştur. Amikasin direncinin düşük olmasının sebebi, bu antibiyotiğin klinik kullanımının yaygın olmaması olarak düşünülmüştür. İtalya da yapılan bir çalışmada GSBL üreten E.coli suşlarında kinolon direnci %92,3 iken, GSBL üretmeyenlerde %41,7 olarak rapor edilmiştir (15). Türkiye den de Sağlam ve ark. (7) GSBL üreten E.coli suşlarında kinolon direncini %82, GSBL üretmeyenlerde ise %29 olarak rapor etmişlerdir. Bizim çalışmamızda GSBL üreten suşlarda kinolon direnci 2010 yılında %72,3 iken, 2011 yılında %59,3 olarak tespit edildi yılında elde ettiğimiz kinolon direnç oranı Sağlam ve ark. nın elde ettiği oran ile uyumlu olmakla birlikte, 2011 yılında elde ettiğimiz GSBL üreten suşlarda kinolon direnç oranı önemli ölçüde düşüktür. GSBL üreten suşlarda kinolon direncinin 2011 yılında bir önceki yıla göre ve diğer çalışmalarda rapor edilen verilere göre anlamlı derecede düşük olmasının sebebinin, yaptığımız klinik ve laboratuara dayalı surveyans çalışmaları sonucunda yüksek oranda kinolon direnci tespit ettiğimiz için 2011 yılından itibaren ampirik tedavide kinolon kullanımını durdurmamız olduğunu düşünmekteyiz. GSBL üretmeyen E.coli suşlarında kinolon direnci ise 2010 ve 2011 yıllarında sırasıyla % 28,6 ve % 14,1 olarak tespit edilmiştir. Görüldüğü gibi bu oran da Sağlam ve ark.nın çalışmasında rapor edilen oranla uyumludur. Aynı şekilde GSBL üreten suşlarda sefepim ve seftazidim direnci de 2011 yılında bir önceki yıla göre anlamlı derecede düşük bulunmuş olup bunun 2011 yılında GSBL üreten suşlarda sefalosporin kullanımı ile ilgili CLSI kriterlerinin değişmesine bağlı olduğunu düşünmekteyiz. Bu çalışmada GSBL üreten ve üretmeyen suşlarda karbapenemlere direnç tespit edilmemiştir. Bu nedenle GSBL pozitif E.coli enfeksiyonlarında ertapenemin tercih edilmesi, diğer karbapenemlere direnç gelişimini engelleyecektir. Aynı zamanda tüm suşlarda tigesikline de direnç saptanmamış olması nedeniyle, GSBL üreten E.coli suşları ile oluşan intraabdominal ve yumuşak doku enfeksiyonlarında tercih edilebilir. Çalışmamızın iki yıl gibi kısa bir süre ile sınırlı olması önemli bir eksiklik olarak değerlendirilebilir. Bu nedenle çalışmamızda ortaya koyduğumuz oranlar, GSBL üreten ve üretmeyen E.coli suşlarının oluşturduğu enfeksiyonların tedavisinde kullanılacak antibiyotiklerin seçimi hakkında fikir vermekle birlikte, daha uzun süreyi kapsayan geniş çalışmalara ihtiyaç vardır. Metisilin dirençli Staphylococcus aureus a bağlı Gram pozitif enfeksiyonların tedavisinde son dekatta kinopristin/dalfopristin, linezolid, daptomisin, tigesiklin gibi birçok antibiyotik seçeneği varken bunlardan sadece tigesiklinin Gram negatif etkinliği vardır. Ayrıca ağır enfeksiyonlarda düşük serum seviyelerinden dolayı etkinliği değişkenlik göstermektedir (16). Gram negatif bakterilere karşı yeni antibiyotik bulunması zor olduğundan dolayı, varolan antibiyotiklerin ömrünü uzatmak için iyi enfeksiyon kontrolu yapılmalı, enfeksiyon tespit edildiğinde lokal direnç oranlarına göre ampirik tedavi başlanmalı ve kültür sonuçları çıktığında de-eskalasyon yapılmalıdır

4 Tablo yılı ve GSBL ( ) E. coli suşlarının değerlendirilmesi n=644 n=141 GSBL (-) n=503 a p n % n % b Ampisilin , , ** a Amoksisilin 66 46, , ** c Amikasin 2 1,40 2 0, a Seftazidim ,70 4 0, ** b Seftriakson ,70 4 0, ** b Sefuroksim ,90 4 0, ** a Sefazol , , ** a Ertapenem 0 0,00 0 0,00 - a Sefepim ,70 2 0, ** a Sefoksitin 18 12, , ** a Gentamisin 70 5, , ** İmipenem 0 0,00 0 0,00 - a Levofloksasin , , ** Meropenem 0 0,00 0 0,00 - a Sxt 84 59, , ** a Ki-kare testi tigesiklin 0 0,00 0 0,00 - b Yates düzeltmeli ki-kare testi c Fisher in kesin ki-kare testi Tablo yılı ve GSBL ( ) E. coli suşlarının değerlendirilmesi n=1520 n=380 **p<0.01 n % n % GSBL (-) n=1140 p b Ampisilin (n=1520) , , ** a Amoksisilin(n=1520) , , c Amikasin(n=1520) 1 0,30 1 0, b Seftazidim (n=1494) , , ** b Seftriakson(n=1520) , , ** b Sefuroksim(n=1520) , , ** a Sefazol(n=1422) , , ** Ertapenem (n=1520) 0 0,00 0 0,00 - a Sefepim(n=1494) 75 21,10 2 0, ** a Sefoksitin(n=1520) 47 12, , ** a Gentamisin(n=1520) , , ** İmipenem(n=1520) 0 0,00 0 0, ** a Levofloksasin(n=1396) , , ** Meropenem(n=1520) 0 0,00 0 0,00 - a Sxt (n=1520) , , ** Tigesiklin(n=1520) 0 0,00 0 0,00 - a Ki-kare testi b Yates düzeltmeli ki-kare testi c Fisher in kesin ki-kare testi **p<

5 Tablo 3. E. coli suşlarının yıllara göre karşılaştırılması TAF Preventive Medicine Bulletin, 2013:12(3) p n % N % c Ampisilin (n=521) , , a Amoksisilin(n=521) 66 46, , ** c Amikasin (n=521) 2 1,40 1 0, a Seftazidim (n=495) , , ** b Seftriakson (n=521) , , c Sefuroksim (n=521) , , b Sefazol (n=521) , , Ertapenem (n=521) 0 0,00 0 0,00 - b Sefepim (n=495) , , ** b Sefoksitin (n=521) 18 12, , a Gentamisin(n=521) 70 5, , İmipenem (n=521) 0 0,00 0 0,00 - a Levofloksasin (n=495) , , ** Meropenem (n=521) 0 0,00 0 0,00 - a Stx (n=521) 84 59, , Tigesiklin (n=521) 0 0,00 0 0,0 - a Ki-kare testi b Yates düzeltmeli ki-kare testi c Fisher in kesin ki-kare testi **p<0.01 KAYNAKLAR 1. Paterson DL. Resistance in gram-negative bacteria: Enterobacteriaceae. Am J Infect Control. 2006; 34(5 Suppl 1): S Paterson DL, Bonomo RA. Extended-spectrum beta-lactamase: a clinical update. Clin Microbiol. Rev. 2005; 18: Töreci K. Bakterilerde Antibiyotik Direnci ve Hastane İnfeksiyonları ile İlişkisi. Hastane Infeksiyonları Dergisi 1999; 3: Albayrak N, Kaya Ş. Çeşitli klinik örneklerden izole edilen escherichia coli ve klebsiella pneumoniae suşlarinin genişlemiş spektrumlu beta laktamaz üretimleri ve antibiyotik direnç oranlari. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2009; 39: Köksal F, Sirekbasan S, Ak K, Küçükbasmacı Ö, Samastı M. Kan kültürlerinden izole edilen genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz oluşturan escherichia coli ve klebsiella pneumoniae kökenlerinin prevalansi ve antimikrobiyal direnç patternleri. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2009; 39: Gür D, Hascelik G, Aydin N et al. Antimicrobial resistance in gram-negative hospital isolates: results of the Turkish HITIT-2 Surveillance Study of 2007, J Chemother 2009; 21(4): Sağlam D, Durmaz S, Kılıç H, Atalay MA,Erçal MD, Sarlı Ş, et al. Kan kültürlerinden izole edilen Escherichia coli suşlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz sıklığı ve antibiyotik direnç paternleri. ANKEM Derg 2011; 25: Karlı S, Ceran N, Genc I, Inan A, Ozturk D, Taşdemir C, et al. Toplum ve hastane kaynaklı infeksiyonlardan izole edilen GSBL pozitif Escherichia coli suşlarında tigesiklin duyarlılığının araştırılması. Ankem Derg 2010; 24: Duman Y, Güçlüer N, Serindağ A, Tekerekoğlu MS. Escherichia coli suşlarında antimikrobiyal duyarlılık ve genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) varlığı. Fırat Tıp Dergisi 2010;15(4): Uyanık MH, Hancı H, Yazgı H, Karameşe M. Kan kültürlerinden soyutlanan Escherichia coli ve Klebsiella pneumonia suşlarında GSBL sıklığı ve ertapenem dahil çeşitli antibiyotiklere in-vitro duyarlılıkları. ANKEM Derg 2010; 24(2):

6 11. Agca H. Extended spectrum beta lactamase production and antibiotic susceptibilities of Escherichia coli strains. J Clin Anal Med 2013;4(1): Yetkin G, Kuzucu Ç, Çalışkan A, Ay S. Kan kültürlerinde üreyen Escherichia coli lerin antibiyotik duyarlılıkları, GSBL oranları ve hastane birimlerine göre dağılımı, İnönü Üniv Tıp Fak Derg 2006; 13(3): Pfaller MA, Jones RN and the MYSTIC Study Group (Americas). MYSTIC (Meropenem Yearly Susceptibility Test Information Collection) results from the Americas: resistance implications in the treatment of serious infections. J Antimicrob Chemother 2000; 46: Le J, Nguyen T, Okamoto M, McKamy S, Lieberman JM. Impact of empiric antibiotic use on development of infections caused by extended spectrum beta-lactamase bacteria in a neonatal intensive care unit. Pediatr Infect Dis J 2008; 27: Trecarichi EM, Tumbarello M, Spanu T, et al. Incidence and clinical impact of extendedspectrum-beta-lactamase (ESBL) production and fluoroquinolone resistance in bloodstream infections caused by Escherichia coli in patients with hematological malignancies. J Infect 2009; 58: Livermore DM. Current epidemiology and growing resistance of Gram negative pathogens. Korean J Intern Med 2012; 27: