Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates
Yıl: 2022 Cilt: 27 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 627 - 636 Metin Dili: İngilizce DOI: 10.5578/flora.20229612 İndeks Tarihi: 09-05-2023
Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates
Öz: Introduction: Carbapenem resistance generally emerges from carbapenemase production in Acinetobacter baumannii isolates. It is known that prognosis is adversely affected, and mortality rate increases in infections caused by Metallo-beta-lactamase (MBL) type carbapenemase-producing isolates. This study aimed to investigate MBL production in carbapenem-resistant A. baumannii isolated from inpatients in Kastamonu Training and Research Hospital (TRH), Türkiye. Materials and Methods: A total of 110 non-duplicated carbapenems (imipenem and meropenem) resistant A. baumannii isolates between July 2020 and July 2021 were included in the study. Identification of the isolates was performed by conventional methods, VITEK 2 Compact automated system, and amplification of the OXA-51-like gene region. Antibiotic susceptibility tests were conducted and evaluated with EUCAST criteria using VITEK 2. Carbapenemase production of the isolates was tested using the modified Hodge test. MBL production was screened using imipenem-EDTA double-disc synergy test. The presence of blaIMP, blaVIM, blaGIM, and blaNDM genes was investigated using polymerase chain reaction (PCR) to confirm the MBL production. Results: All isolates were confirmed to be A. baumannii. All isolates were resistant to imipenem, meropenem, ciprofloxacin, and levofloxacin. The susceptibilities to trimethoprim-sulfamethoxazole, tobramycin, amikacin, and gentamicin were 0.9% (n= 1), 1.8% (n= 2), 2.7% (n= 3), and 2.7% (n= 3), respectively. All isolates had carbapenemase activity. However, the MBL phenotype was present in none of the strains. Also, MBL genes were not detected in the isolates. Conclusion: MBL production was not detected in carbapenem-resistant A. baumannii isolates obtained from Kastamonu TRH. Carbapenem resistance in these isolates may be due to the production of non-MBL carbapenemases such as OXA-type carbapenemases.
Anahtar Kelime: Karbapenem Dirençli Klinik Acinetobacter baumannii İzolatlarında Metallo-Beta-Laktamaz Üretiminin Araştırılması
Öz: Giriş: Acinetobacter baumannii izolatlarında karbapenem direnci genellikle karbapenemaz üretimine bağlıdır. Metallo-beta-laktamaz (MBL) tipi karbapenemaz üreten izolatlardan kaynaklanan infeksiyonlarda prognozun olumsuz etkilendiği ve mortalite oranının yükseldiği bilinmektedir. Bu çalışmada Kastamonu Eğitim ve Araştırma Hastanesinde (EAH) yatan hastalara ait çeşitli klinik örneklerden izole edilmiş karbapenem dirençli A. baumannii izolatlarında MBL üretim sıklığının belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Çalışmaya Temmuz 2020-2021 tarihleri arasında farklı hastalardan izole edilmiş 110 adet karbapenem (imipenem ve meropenem) dirençli A. baumannii izolatı dahil edilmiştir. İzolatların tanımlanması konvansiyonel yöntemlerin yanı sıra VITEK 2 kompakt otomatize sistemi ve OXA-51-benzeri gen bölgesinin amplifikasyonu ile gerçekleşmiştir. Antibiyotik duyarlılık testleri VITEK 2 otomatize sistemi ile EUCAST kriterleri doğrultusunda çalışılmış ve değerlendirilmiştir. İzolatların karbapenemaz üretimi modifiye Hodge testi ile belirlenmiştir. İzolatların MBL üretimi imipenem-EDTA çift disk sinerji testi ile araştırılmıştır. MBL üretimini doğrulamak için blaIMP, blaVIM, blaGIM ve blaNDM genlerinin varlığı polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) ile araştırılmıştır. Bulgular: Tüm izolatlar A. baumannii olarak doğrulanmıştır. İzolatların tamamı imipenem, meropenem, siprofloksasin ve levofloksasin antibiyotiklerine dirençli bulunmuştur. İzolatların trimetoprim-sulfametoksazol, tobramisin, amikasin ve gentamisin antibiyotiklerine duyarlılıkları sırasıyla %0,9 (n= 1), %1,8 (n= 2), %2,7 (n= 3) ve %2,7 (n= 3) olarak tespit edilmiştir. Tüm izolatların karbapenemaz enzimine sahip oldukları belirlenmiş ancak hiçbir izolatta MBL fenotipi saptanmamıştır. İlave olarak izolatlarda MBL geni tespit edilmemiştir. Sonuç: Kastamonu EAH’den elde edilen karbapenem dirençli A. baumannii izolatlarında MBL üretimi tespit edilmemiştir. Çalışmaya dahil edilen izolatlarda karbapenem direnci, OXA tipi karbapenemazlar gibi MBL olmayan karbapenemazların üretiminden kaynaklanmış olabilir.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Bush K, Bradford PA. β-lactams and β-lactamase inhibitors: An overview. Cold Spring Harb Perspect Med 2016;6(8):a025247. https://doi.org/10.1101/cshperspect. a025247
- 2. Nikibakhsh M, Firoozeh F, Badmasti F, Kabir K, Zibaei M. Molecular study of metallo-β-lactamases and integrons in Acinetobacter baumannii isolates from burn patients. BMC Infect Dis 2021;21(1):782. https://doi.org/10.1186/ s12879-021-06513-w
- 3. Poirel L, Nordmann P. Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii: Mechanisms and epidemiology. Clin Microbiol Infect 2006;(9):826-36. https://doi.org/10.1111/ j.1469-0691.2006.01456.x
- 4. Vázquez-López R, Solano-Gálvez SG, Juárez Vignon-Whaley JJ, Abello Vaamonde JA, Padró Alonzo LA, Rivera Reséndiz A, et al. Acinetobacter baumannii resistance: A real challenge for clinicians. Antibiotics (Basel) 2020;9(4):205. https://doi.org/10.3390/antibiotics9040205
- 5. Ibrahim ME. Prevalence of Acinetobacter baumannii in Saudi Arabia: Risk factors, antimicrobial resistance patterns and mechanisms of carbapenem resistance. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2019;18(1):1. https://doi.org/10.1186/ s12941-018-0301-x
- 6. Ju LC, Cheng Z, Fast W, Bonomo RA, Crowder MW. The continuing challenge of metallo-β-lactamase inhibition: Mechanism matters. Trends Pharmacol Sci 2018;39(7):635-47. https://doi.org/10.1016/j.tips.2018.03.007
- 7. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. EUCAST guidelines for detection of resistance mechanisms and specific resistances of clinical and/or epidemiological importance, version 2.0, 2017. Available from: http://www.eucast.org/resistance_mechanisms/
- 8. Nowak P, Paluchowska P. Acinetobacter baumannii: Biology and drug resistance - role of carbapenemases. Folia Histochem Cytobiol 2016;54(2):61-74. https://doi.org/10.5603/ FHC.a2016.0009
- 9. Amin M, Navidifar T, Saleh Shooshtari F, Goodarzi H. Association of the genes encoding Metallo-β-Lactamase with the presence of integrons among multidrug-resistant clinical isolates of Acinetobacter baumannii. Infect Drug Resist 2019;12:1171-80. https://doi.org/10.2147/IDR.S196575
- 10. Ahmed SS, Alp E, Ulu-Kılıç A, Dinç G, Aktaş Z, Ada B, et al. Spread of carbapenem-resistant international clones of Acinetobacter baumannii in Turkey and Azerbaijan: A collaborative study. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2016;35(9):1463- 8. https://doi.org/10.1007/s10096-016-2685-x
- 11. The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters, version 11.0, 2021. Available from: http:// www.eucast.org/clinical_breakpoints/
- 12. Clinical and Laboratory Standards Institute CLSI. Screening and Confirmatory Tests for Suspected Carbapenemases Production. 2010;20 supplemental table 2A-S2.
- 13. Picão RC, Andrade SS, Nicoletti AG, Campana EH, Moraes GC, Mendes RE, et al. Metallo-beta-lactamase detection: Comparative evaluation of double-disk synergy versus combined disk tests for IMP-, GIM-, SIM-, SPM-, or VIM-producing isolates. J Clin Microbiol 2008;46(6):2028-37. https://doi.org/10.1128/JCM.00818-07
- 14. Tufekci, EF, Alkateeb A, Kılınç C, Gürbüz M, Altunoğlu YC, Baloğlu MC, et al. Investigation of metallo-beta-lactamase production in carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa isolated in Kastamonu Training and Research Hospital, Turkey. Malays J Microbiol 2021;17(5):593-600. https://doi.org/10.21161/mjm.211128
- 15. Ellington MJ, Kistler J, Livermore DM, Woodford N. Multiplex PCR for rapid detection of genes encoding acquired metallo-beta-lactamases. J Antimicrob Chemother 2007;59(2):321-2. https://doi.org/10.1093/jac/dkl481
- 16. Poirel L, Walsh TR, Cuvillier V, Nordmann P. Multiplex PCR for detection of acquired carbapenemase genes. Diagn Microbiol Infect Dis 2011;70(1):119-23. https://doi.org/ 10.1016/j.diagmicrobio.2010.12.002
- 17. Brady MF, Jamal Z, Pervin N. Acinetobacter. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK430784/ (Accessed date: 13.08.2021).
- 18. Obeidat N, Jawdat F, Al-Bakri AG, Shehabi AA. Major biologic characteristics of Acinetobacter baumannii isolates from hospital environmental and patients’ respiratory tract sources. Am J Infect Control 2014;42(4):401-4. https://doi. org/10.1016/j.ajic.2013.10.010
- 19. Centre for Disease Control. Antibiotic resistance threats in the United States, 2019. U.S. Department of Health and Human Services, Atlanta, GA. Available from: https://www. cdc.gov/drugresistance/pdf/threats-report/2019-ar-threats- report-508.pdf (Accessed date: 20.01.2022).
- 20. Aksoy MD, Çavuşlu Ş, Tuğrul HM. Investigation of metallo beta lactamases and oxacilinases in carbapenem resistant Acinetobacter baumannii strains isolated from inpatients. Balkan Med J 2015;32(1):79-83. https://doi.org/10.5152/ balkanmedj.2015.15302
- 21. Cesur S, Kınıklı S, Doğan K, Büyükdemirci A, Yağcı S, Ataman Hatipoğlu Ç, et al. Klinik örneklerden izole edilien karbapeneme dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında metallo-beta-laktamaz enzimi varlığının iki farklı fenotipik yöntemle araştırılması. J Health Sci Med 2018;1(1):9-12. https://doi.org/10.32322/jhsm.410890
- 22. Ocak M, Özer B, İnci M, Duran N. Klinik örneklerden izole edilen Acinetobacter kökenlerinde antibiyotik direnci ve IMP-1, IMP-2, VIM-1, VIM-2 tipi Metallo-β-Laktamazların araştırılması. Klimik Derg 2015;28(1):23-7. https://doi. org/10.5152/kd.2015.05
- 23. Girija SA, Jayaseelan VP, Arumugam P. Prevalence of VIM- and GIM-producing Acinetobacter baumannii from patients with severe urinary tract infection. Acta Microbiol Immunol Hung 2018;65(4):539-50. https://doi. org/10.1556/030.65.2018.038
- 24. Boral B, Ünaldı Ö, Ergin A, Durmaz R, Eser ÖK, Zarakolu P, et al. A prospective multicenter study on the evaluation of antimicrobial resistance and molecular epidemiology of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii infections in intensive care units with clinical and environmental features. Ann Clin Microbiol Antimicrob 2019;18(1):19. https:// doi.org/10.1186/s12941-019-0319-8
- 25. Gözalan A, Ünaldı Ö, Kırca F, Çöplü N, Müderris T, Açıkgöz ZC, et al. Yoğun bakım ünitelerinde kan dolaşımı enfeksiyonu etkeni karbapenem dirençli Acinetobacter baumannii izolatlarının moleküler yöntemlerle karakterizasyonu. Turk Hij Den Biyol Derg 2020;77(1):15-24. https://doi. org/10.5505/TurkHijyen.2019.53323
- 26. Kostakoğlu U, Ertürk A, Yıldız İE, Özyurt S, Çopur Çiçek A, Karataş M, et al. Antibiotic resistance and integron gene cassettes in acinetobacter baumannii isolates produced in lower respiratory tract samples taken from the intensive care unit. Kırıkkale Üni Tıp Derg 2020;22(3):450-60.
- 27. Telli M, Eyigör M, Korkmazgil B, Aydin N, Atalay MA. Acinetobacter spp. klinik izolatlarında karbapenem direncinin moleküler epidemiyolojisi. Türk Mikrobiyol Cem Derg 2017;47(4):190-6.
- 28. Beriş FŞ, Budak EE, Gülek D, Uzun A, Çizmeci Z, Mengeloğlu FZ, et al. Türkiye’nin farklı bölgelerinden toplanan klinik Acinetobacter baumannii izolatlarında beta-laktamaz gen sıklığı ve dağılımının araştırılması: Çok merkezli bir çalışma. Mikrobiyol Bul 2016;50(4):511-21. https://doi. org/10.5578/mb.29176
- 29. Rağbetli C, Güdücüoğlu H, Parlak M. Yoğun bakım ünitelerinden izole edilen çok ilaca dirençli Acinetobacter ve Pseudomonas izolatlarında karbapenem direncinin araştırılması. J Contemp Med 2019;9(3):275-9. https://doi. org/10.16899/jcm.609560
| APA | TÜFEKCİ E, ALKATEEB A, KILINC C, Yasar-Duman M, Baloglu M, Celik Altunoglu Y, çöplü n (2022). Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. , 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| Chicago | TÜFEKCİ Enis Fuat,ALKATEEB ANFAL Izaldeen,KILINC CETİN,Yasar-Duman Melike,Baloglu Mehmet Cengiz,Celik Altunoglu Yasemin,çöplü nilay Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. (2022): 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| MLA | TÜFEKCİ Enis Fuat,ALKATEEB ANFAL Izaldeen,KILINC CETİN,Yasar-Duman Melike,Baloglu Mehmet Cengiz,Celik Altunoglu Yasemin,çöplü nilay Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. , 2022, ss.627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| AMA | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. . 2022; 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| Vancouver | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. . 2022; 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| IEEE | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n "Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates." , ss.627 - 636, 2022. 10.5578/flora.20229612 |
| ISNAD | TÜFEKCİ, Enis Fuat vd. "Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates". (2022), 627-636. https://doi.org/10.5578/flora.20229612 |
| APA | TÜFEKCİ E, ALKATEEB A, KILINC C, Yasar-Duman M, Baloglu M, Celik Altunoglu Y, çöplü n (2022). Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, 27(4), 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| Chicago | TÜFEKCİ Enis Fuat,ALKATEEB ANFAL Izaldeen,KILINC CETİN,Yasar-Duman Melike,Baloglu Mehmet Cengiz,Celik Altunoglu Yasemin,çöplü nilay Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi 27, no.4 (2022): 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| MLA | TÜFEKCİ Enis Fuat,ALKATEEB ANFAL Izaldeen,KILINC CETİN,Yasar-Duman Melike,Baloglu Mehmet Cengiz,Celik Altunoglu Yasemin,çöplü nilay Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, vol.27, no.4, 2022, ss.627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| AMA | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi. 2022; 27(4): 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| Vancouver | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates. Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi. 2022; 27(4): 627 - 636. 10.5578/flora.20229612 |
| IEEE | TÜFEKCİ E,ALKATEEB A,KILINC C,Yasar-Duman M,Baloglu M,Celik Altunoglu Y,çöplü n "Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates." Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi, 27, ss.627 - 636, 2022. 10.5578/flora.20229612 |
| ISNAD | TÜFEKCİ, Enis Fuat vd. "Investigation of Metallo-Beta-Lactamase Production in Carbapenem-resistant Clinical Acinetobacter baumannii Isolates". Flora İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Dergisi 27/4 (2022), 627-636. https://doi.org/10.5578/flora.20229612 |
