Yıl: 2021 Cilt: 55 Sayı: 1 Sayfa Aralığı: 1 - 16 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.5578/mb.20124 İndeks Tarihi: 07-10-2021

Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi

Öz:
Antibiyotiklere direnç dünyanın en önemli halk sağlığı sorunlarından biri olup, direncin önlenmesindekikritik basamaklardan biri direncin izlenmesidir. İzlemin yerel, bölgesel ve küresel olması yayılımındaha net anlaşılmasına olanak sağlamaktadır. Bu çalışmada Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatlarındamoleküler tabanlı pilot karbapenem direnci sürveyans sisteminden elde edilen verilere göre ülkegenelinde karbapenemaz epidemiyolojisinin belirlenmesi amaçlanmıştır. Türkiye’nin 26 istatistiki düzey-IIbölgesinden 28 hastane çalışmaya dahil edilmiştir. Çalışmaya dahil edilen hastaneler 1 Mart-31 Ağustos2019 ya da 1 Nisan-30 Eylül 2019 tarihleri arasında altı aylık dönemde klinik örneklerden izole edilen 10adet karbapenem duyarlı, 10 adet karbapenem dirençli E.coli ve K.pneumoniae izolatını laboratuvarımızagöndermiştir. Çalışmaya katılan 28 hastanenin 26 tanesinden toplam 509 izolat gönderilmiştir. İzolatlarmatriks aracılı lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometrisi [“matrix assisted laser desorptionization-time of flight mass spectrophotometry” (MALDI-TOF MS)] (Bruker Daltonics, Almanya)yöntemi ile tanımlanmış ve imipenem, meropenem ve kolistin duyarlılıkları sıvı mikrodilüsyon ile amikasin,amoksisilin klavulonik asit, ampisilin, aztreonam, sefepim, sefotaksim, seftazidim, siprofloksasin,ertapenem, gentamisin, piperasilin-tazobaktam, tobramisin ve trimetoprim sülfametoksazol duyarlılıkları disk difüzyon ile çalışılmıştır. Karbapenem ve/veya kolistine fenotipik olarak dirençli bulunan izolatlardakarbapenemaz direnç genleri in house polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemi ile ve mcr 1-8 dirençgenleri kolistin direnci gerçek zamanlı PCR kiti (Bio-Speedy, Türkiye) ile araştırılmıştır. Hastanelerden toplanan509 izolatın 493’ü tür düzeyinde E.coli (%25.7, n= 127) ve K.pneumoniae (%74.3, n= 366) olaraktanımlanmış ve çalışmaya dahil edilmiştir. Değerlendirilen izolatların %31’inin toplum kökenli enfeksiyonetkeni, %69’unun ise sağlık hizmetleri ile ilişkili enfeksiyon etkeni ya da kolonize olan bakteri olduğu tespitedilmiştir. İzolatların 248 (%50.3)’i karbapenemlere duyarlı, 245 (%49.7)’i karbapenemlere dirençliolarak belirlenmiştir. Karbapenemlerden en az birine dirençli olan izolatlarda tespit edilen karbapenemaztürleri OXA-48 (%52.2), KPC (%16.1), NDM-1 (%15), OXA-48 + NDM-1 (%12.6), KPC + NDM-1 (%2.8)ve birer izolatta VIM (%0.5) ve OXA-48 + VIM (0.5) belirlenmiştir. İzolatların %23.3’ünde kolistin direncitespit edilmiş olup mcr 1-8 genleri tespit edilememiştir. Kolistine dirençli izolatların tümünün en az birkarbapeneme dirençli olduğu görülmüştür. Ülkemizde moleküler tabanlı antibiyotik direnç sürveyans sistemininönemi bu pilot çalışma ile ortaya konmuştur. Bu epidemiyolojik özelliklerin sürekli takip edilmesininkarbapenemaz direncinin yönetimine katkı sağlayacağı düşünülmüştür.
Anahtar Kelime:

The Epidemiology of Carbapenemases in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae Isolated in 2019 in Turkey

Öz:
Antibiotic resistance is one of the most important public health problem and one of the most critical steps in preventing resistance is the monitorization of the resistance. Local, regional and global monitoring enables the spread of antibiotic resistance to be understood more clearly. In this study, it was aimed to evaluate the results of the pilot study for the establishment of molecular-based carbapenem surveillance system in Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates and to investigate the carbapenemase epidemiology in Turkey. Hospitals (n= 28) from 26 different statistical level II regions from Turkey were included in the study. The hospitals participated in the study submitted ten carbapenem susceptible and ten carbapenem resistant E.coli and K.pneumoniae isolates to our laboratory that were isolated in two different periiods of six-month either between 1 March-31 August or 1 April-30 September 2019. A total of 509 isolates were collected from 26 of the 28 participating hospitals in the study. Isolates were identified by matrix assisted laser desorptionization-time of flight mass spectrophotometry (MALDI TOF MS) (Bruker Daltonics, Germany) method and antibiotic susceptibility tests for imipenem, meropenem and colistin were studied by broth microdilution. Moreover, susceptibilities to amikacin, amoxicillin-clavulanic acid, ampicillin, aztreonam, cefepime, cefotaxime, ceftazidime, ciprofloxacin, ertapenem, gentamicin, piperacillin-tazobactam, tobramycin and trimethoprim-sulfamethoxazole were determined by disc diffusion method. The resistance genes were investigated in isolates which were found to be phenotypically resistant to carbapenem and colistin, in house method was used to investigate carbapenemase genes and a commercial colistin resistant real-time PCR kit (Biospeedy, Turkey) was used for colistin resistance genes. In total, 493 of the 509 isolates collected from hospitals were identified as E.coli (25.7%, n= 127) and K.pneumoniae (74.3%, n= 366) and included in the study. It was determined that 31% of the isolates evaluated were from community-acquired infections and 69% were either from healthcare-associated infections or from colonization sites. Among the tested isolates, 248 (50.3%) were susceptible to carbapenems and 245 (49.7%) were resistant. The types of carbapenemases in carbapenemase-producing isolates were OXA-48 (52.2%), KPC (16.1%), NDM-1 (15%), OXA-48 + NDM-1 (12.6%), KPC + NDM-1 (2.8%) and VIM (0.5%) and OXA-48+VIM (0.5%). Resistance to colistin was detected in 23.3% of the isolates but mcr1-8 genes were not detected. It was found that all colistin resistant isolates are resistant to at least one of the carbapenems. The importance of a molecular-based antimicrobial resistance surveillance system in our country was demonstrated with this pilot study. It is thought that continuous monitoring of these epidemiological features will contribute to the management of infections due to carbapenemase-producing organisms.
Anahtar Kelime:

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik
  • 1. World Health Organization (WHO). Antimicrobial resistance: global report on surveillance. WHO 2014. Accessed from: https://www.who.int/drugresistance/documents/surveillancereport/en/
  • 2. van Duin D, Paterson DL, Multidrug-resistant bacteria in the community: Trends and lessons learned. Infect Dis Clin North Am 2016; 30: 377-90.
  • 3. van Duin D, Doi Y. The global epidemiology of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. Virulence 2017; 8(4): 460-9.
  • 4. World Health Organization (WHO). Global antimicrobial resistance surveillance system (GLASS) report. Early implementation 2017-2018. WHO 2018.
  • 5. Süzük Yıldız S, Şimşek H, Çöplü N, Gülay Z, UAMDS Study Group. National Antimicrobial Resistance Surveillance System (NAMRSS) external quality assessment studies: 2011-2016. Mikrobiyol Bul 2017; 51(3): 247-59.
  • 6. ECDC study protocol for genomic-based surveillance of carbapenem resistant and/or colistin-resistant Enterobacteriaceae at the EU level-Version 2.0-EN. 2018.
  • 7. European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). Breakpoint tables for interpretation of MICs and zone diameters. Version 9.0.2019.
  • 8. Hou C, Yang F. Drug-resistant gene of blaOXA-23. blaOXA-24. blaOXA-51 and blaOXA-58 in Acinetobacter baumannii. Int Clin Exp Med 2015; 8: 13859-63.
  • 9. Poirel L, Bonnin RA, Nordmann P. Genetic features of the widespread plasmid coding for the carbapenemase OXA-48. Antimicrob Agents Chemother 2012; 56: 559-62.
  • 10. Zhou H, Pi BR, Yang Q, Yu YS, Chen YG, Li LJ, et al. Dissemination of imipenem-resistant Acinetobacter baumannii strains carrying the ISAba1 blaOXA-23 genes in a Chinese hospital. J Med Microbiol 2007; 56(8): 1076-80.
  • 11. Mushtaq S, Irfan S, Sarma JB, Pike R, Pitout J, Livermore DM, et al. Phylogenetic diversity of Escherichia coli strains producing NDM-1-type carbapenemases. J Antimicrob Chemother 2011; 66: 2002-5.
  • 12. Garza-Ramos U, Morfin Otero R, Sader HS, Jones RN, Harmandez E, Rodriguez Noriega E, et al. Metallo-betalactamase gene bla (IMP-15) in a class 1 integron. In95. from Pseudomonas aeruginosa clinical isolates from a hospital in Mexico. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52: 2943-6.
  • 13. Gomez-Gil MR, Pano-Pardo JR, Romeo Gomez MP, Gasior M, Lorenzo M, Quiles I, et al. Detection of KPC-2- producing Citrobacter freundii isolates in Spain. J Antimicrob Chemother 2010; 65: 2695-7.
  • 14. Kaczmarek FM, Dib-Hajj F, Shang W, Gootz TD. High-level carbapenem resistance in a Klebsiella pneumoniae clinical isolate is due to the combination of bla(ACT-1) beta-lactamase production. porin OmpK35/36 insertional inactivation and downregulation of the phosphate transport porin PhoE. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50: 3396-406.
  • 15. Woodford N, Johnson AP. Global spread of antibiotic resistance: the example of New Delhi metallo-β- lactamase (NDM-1)-mediated carbapenem resistance. J Med Microbiol 2013; 62(4): 499-513.
  • 16. Brolund A, Lagerqvist N, Byfors S, Struelens MJ, Monnet DL, Albiger B, et al. European Antimicrobial Resistance Genes Surveillance Network (EURGen-Net) capacity survey group. Worsening epidemiological situation of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae in Europe. assessment by national experts from 37 countries. July 2018. Euro Surveill 2019; 24(9): 1-8.
  • 17. Carrer A, Poirel L, Eraksoy H, Cagatay AA, Badur S, Nordmann P. Spread of OXA-48-positive carbapenemresistant Klebsiella pneumoniae isolates in Istanbul Turkey. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52(8): 2950- 4.
  • 18. Cuzon G, Ouanich J, Gondret R, Naas T, Nordmann P. Outbreak of OXA-48-positive carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae isolates in France. Antimicrob Agents Chemother 2011; 55(5): 2420–3.
  • 19. Poirel L, Ozdamar M, Ocampo-Sosa AA, Türkoglu S, Ozer UG, Nordmann P. NDM-1-producing Klebsiella pneumoniae now in Turkey. Antimicrob Agents Chemother 2012; 56(5): 2784-5.
  • 20. Süzük Yıldız S, Kaşkatepe B, Şimşek H, Sarıgüzel FM. High rate of colistin and fosfomycin resistance among carbapenemase-producing Enterobacteriaceae in Turkey. Acta Microbiol Immunol Hung 2019; 66(1): 103- 12.
  • 21. Tekeli A, Dolapci İ, Evren E, Oguzman E, Karahan ZC. Characterization of Klebsiella pneumoniae Coproducing KPC and NDM-1 Carbapenemases from Turkey. Microb Drug Resist 2020; 26(2): 118-25.
  • 22. Çakar A, Akyön Y, Gür D, Karatuna O, Öğünç D, Özhak Baysan B, et al. Türkiye’de 2014 yılı içinde izole edilen karbapeneme dirençli Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatlarında karbapenemaz varlığının araştırılması. Mikrobiyol Bul 2016; 50(1): 21-33.
  • 23. Lopes E, Saavedra MJ, Costa E, de Lencastre H, Poirel L, Aires-de-Sousa M. Epidemiology of carbapenemaseproducing Klebsiella pneumoniae in Northern Portugal: Predominance of KPC-2 and OXA-48. J Glob Antimicrob Resist 2020; 7165(20): 30101-6.
  • 24. Logan LK, Weinstein RA. The epidemiology of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae: The impact and evolution of a global menace. J Infect Dis 2017; 215(1): 28-36.
  • 25. Lagacé-Wiens P, Walkty A, Karlowsky JA. Ceftazidime-avibactam: an evidence based review of its pharmacology and potential use in the treatment of Gram negative bacterial infections. Core Evid 2014; 24(9): 13–25.
  • 26. Alexander EL, Loutit J, Tumbarello M, Wudrenik R, Felton T, Daikos G, et al. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae infections: results from a retrospective series and implications for the design of prospective clinical trials. Open Forum Infect Dis 2017; 4:ofx063.
  • 27. Arabacı Ç, Dal T, Başyiğit T, Genişel N, Durmaz R. Investigation of carbapenemase and mcr-1 genes in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae isolates. J Infect Dev Ctries 2019; 13(6): 504-9.
  • 28. Özkaya E, Buruk CK, Tosun İ, Toraman B, Kaklıkkaya N, Aydın F. Investigation of plasmid mediated mcr colistin resistance gene in clinical Enterobacterales ısolates. Mikrobiyol Bul 2020; 54(2): 191-202.
APA Suzuk Yıldız S, Şimşek H, Bakkaloglu Z, Numanoglu Cevik y, Hekimoğlu C, KILIÇ S, Alp E (2021). Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. , 1 - 16. 10.5578/mb.20124
Chicago Suzuk Yıldız Serap,Şimşek Hüsniye,Bakkaloglu Zekiye,Numanoglu Cevik yasemin,Hekimoğlu Can Hüseyin,KILIÇ Selçuk,Alp Emine Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. (2021): 1 - 16. 10.5578/mb.20124
MLA Suzuk Yıldız Serap,Şimşek Hüsniye,Bakkaloglu Zekiye,Numanoglu Cevik yasemin,Hekimoğlu Can Hüseyin,KILIÇ Selçuk,Alp Emine Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. , 2021, ss.1 - 16. 10.5578/mb.20124
AMA Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. . 2021; 1 - 16. 10.5578/mb.20124
Vancouver Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. . 2021; 1 - 16. 10.5578/mb.20124
IEEE Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E "Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi." , ss.1 - 16, 2021. 10.5578/mb.20124
ISNAD Suzuk Yıldız, Serap vd. "Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi". (2021), 1-16. https://doi.org/10.5578/mb.20124
APA Suzuk Yıldız S, Şimşek H, Bakkaloglu Z, Numanoglu Cevik y, Hekimoğlu C, KILIÇ S, Alp E (2021). Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. Mikrobiyoloji Bülteni, 55(1), 1 - 16. 10.5578/mb.20124
Chicago Suzuk Yıldız Serap,Şimşek Hüsniye,Bakkaloglu Zekiye,Numanoglu Cevik yasemin,Hekimoğlu Can Hüseyin,KILIÇ Selçuk,Alp Emine Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. Mikrobiyoloji Bülteni 55, no.1 (2021): 1 - 16. 10.5578/mb.20124
MLA Suzuk Yıldız Serap,Şimşek Hüsniye,Bakkaloglu Zekiye,Numanoglu Cevik yasemin,Hekimoğlu Can Hüseyin,KILIÇ Selçuk,Alp Emine Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.55, no.1, 2021, ss.1 - 16. 10.5578/mb.20124
AMA Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2021; 55(1): 1 - 16. 10.5578/mb.20124
Vancouver Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2021; 55(1): 1 - 16. 10.5578/mb.20124
IEEE Suzuk Yıldız S,Şimşek H,Bakkaloglu Z,Numanoglu Cevik y,Hekimoğlu C,KILIÇ S,Alp E "Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi." Mikrobiyoloji Bülteni, 55, ss.1 - 16, 2021. 10.5578/mb.20124
ISNAD Suzuk Yıldız, Serap vd. "Türkiye’de 2019 Yılı İçinde İzole Edilen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Epidemiyolojisi". Mikrobiyoloji Bülteni 55/1 (2021), 1-16. https://doi.org/10.5578/mb.20124