Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi

Aktas, Zerrin; ŞATANA, DİLEK; KÜÇÜKBASMACI, Ömer; Gonullu, Nevriye; KAYACAN, ZEYNEP ÇİĞDEM; Can, Barış

Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi

Zerrin AKTAŞ, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

DİLEK ŞATANA, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

ZEYNEP ÇİĞDEM KAYACAN, (İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Barış CAN, (TEV Sultanbeyli Devlet Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı, İstanbul, Türkiye)

Nevriye GÖNÜLLÜ, (İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Ömer KÜÇÜKBASMACI (İstanbul Üniversitesi, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

6 0

Yıl: 2012 Cilt: 46 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 386 - 397 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi

Öz:

Pseudomonas aeruginosa bakteremi, deri ve yara enfeksiyonları, özellikle kistik fibrozlu hastalarda pulmoner hastalıklar, nozokomiyal üriner sistem enfeksiyonları, endokardit ve menenjit gibi ciddi ve hayatı tehdit eden enfeksiyonların en iyi bilinen etkenlerinden biridir. P.aeruginosa’da geniş spektrumlu beta-laktamlara direncin başlıca nedenleri sefalosporinazların aşırı sentezlenmesi ve/veya Sınıf A, B ve D beta-laktamazlardır. Son zamanlarda PER-1 enzimi Türkiye, Fransa, İtalya, Romanya, Macaristan, Belçika, Rusya, Güney Kore ve Hindistan’dan bildirilmiştir. OXA tipi beta-laktamazlar da, P.aeruginosa’nın klinik izolatlarında çeşitli coğrafik bölgelerden artan oranlarda bildirilmektedir. Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerden izole edilen P.aeruginosa suşlarının antibiyotiklere duyarlılıklarının belirlenmesi ve beta-laktam direncine neden olan beta-laktamaz enzimlerinin tiplendirilmesi amaçlanmıştır. Çeşitli klinik örneklerden (37 idrar, 21 kan, 10 balgam, 5 bronkoalveoler lavaj, 5 apse, 5 yara sürüntüsü, 4 endotrakeal aspirat, 3 boğaz sürüntüsü, 2 kateter ucu, 1 plevra, 1 batın içi sıvısı) izole edilen toplam 100 P.aeruginosa suşu çalışmaya alınmıştır. Suşların çeşitli antibiyotiklere karşı duyarlılıkları “Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)” önerilerine göre disk difüzyon ve agar dilüsyon yöntemiyle araştırılmış; beta-laktamaz enzimlerinin saptanmasında izoelektrik odaklama (IEF) yöntemi kullanılmıştır. Suşların PSE, PER-1, OXA-10 benzeri beta-laktamaz genleri ve MEX-R genleri polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile araştırılmıştır. Çalışmamızda, MİK90 değerlerine göre en etkili antibiyotiğin imipenem (8 μg/ml) olduğu görülmüş; amikasin, siprofloksasin, sefepim, sefpirom, piperasilin + tazobaktam, piperasilin, seftazidim, tikarsilin, aztreonam ve tikarsilin + klavulanik asit için MİK90 değerleri sırasıyla; 32, 64, 64, 64, 128/4, 512, 512, 512, 512, 512/2 μg/ml olarak bulunmuştur. Çift disk sinerji yöntemiyle izolatların yedisinde genişlemiş spektrumlu betalaktamaz pozitifliği saptanmıştır. İzolatların %10’u imipeneme duyarlı, %9’u orta duyarlı olarak tespit edilmiştir. Bu suşlarda metallo-beta-laktamaz (MBL) enziminin varlığı MBL E-test yöntemiyle araştırılmış ve fenotipik olarak bu enzimin varlığı gözlenmemiştir. PCR yöntemiyle P.aeruginosa suşlarının %11’inde PER-1, %11’inde OXA-10 benzeri, %4’ünde ise PER- ve OXA-10 benzeri beta-laktamaz varlığı aynı anda saptanmıştır. Suşların hiçbirinde PSE geni bulunmamış; MEX-R geni ise izolatların %52’sinde gösterilmiştir. P.aeruginosa suşlarında saptanan direnç oldukça kompleks yapıdadır. Direnç mekanizmalarının belirlenmesi, antimikrobiyal tedavinin doğru ve uygun şekilde seçilmesine ve birçok antibiyotiğin daha uzun yıllar kullanımına olanak sağlayacak, dirençli suşların ortaya çıkmasını azaltacaktır.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Farmakoloji ve Eczacılık Tıbbi Laboratuar Teknolojisi

Antibiotic susceptibility rates and beta-lactam resistance mechanisms of pseudomonas aeruginosa strains

Öz:

Pseudomonas aeruginosa is a well-known cause of severe and potentially life-threatening infections including bacteremia, skin and wound infections, pulmonary disease, especially among indivuals with cycstic fibrosis, nosocomial urinary tract infections, endocarditis and meningitis. The mechanism of resistance to broad-spectrum beta-lactams in P.aeruginosa are overexpression of cephalosporinases and/or class A, B and D beta-lactamases. Recently PER-1 type beta-lactamase has been reported from Turkey, France, Italy, Romania, Hungary, Belgium, Russia, South Korea and India. OXA beta-lactamases have increasingly been reported in clinical strains of P.aeruginosa from various geographical origins. This study was aimed to investigate the antibiotic susceptibility of various P.aeruginosa clinical strains and to define the beta-lactamase enzymes leading to resistance. In this study, a total of 100 P.aeruginosa strains isolated from various clinical specimens (37 urine, 21 blood, 10 sputum, 5 bronchoalveolar lavage, 5 abscess, 5 wound swabs, 4 endotracheal aspirate, 3 throat swabs, 2 catheter tips, one of each pleural and peritoneal fluid) were included. According to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) recommendations, susceptibilities of isolates to various antibiotics were investigated by disk diffusion and agar dilution method, and beta-lactamase enzymes were detected by isoelectric focusing (IEF) method. PSE, PER-1, OXA-10-like beta-lactamase genes and MEX-R genes of isolates were investigated by polymerase chain reaction (PCR). According to MIC90 values, the most effective antibiotics were found to be imipenem (8 μg/ml). The MIC90 values of amikacin, ciprofloxacin, cefepime, cefpirome, piperacillin + tazobactam, piperacillin, ceftazidime, ticarcilin, aztreonam and ticarcilin + clavulanic acid were 32, 64, 64, 64, 128/4, 512, 512, 512, 512 and 512/2 μg/ml, respectively. Seven of the isolates were found to be ESBL positive by double-disk synergy method. It was detected that 10% of the isolates were imipenem-susceptible and 9% were intermediate susceptible. Phenotypical investigation of metallo-beta-lactamase enzyme in these strains by MBL E-test method did not reveal a positive result. PER-1 and OXA-10 like beta-lactamases were detected each in 11% of the isolates, and co-presence of PER-like and OXA-10 like enzymes were shown in 4% of the isolates. PSE gene was not found in any of the strains. The MEXR gene was identified in 52% of the isolates. Antibiotic resistance mechanisms in P.aeruginosa strains seems to be complex. Determination of the resistance mechanisms and antibiotic susceptibility rates in P.aeruginosa will guide the proper antimicrobial therapy, reducing the emergence of resistant strains.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji Biyoteknoloji ve Uygulamalı Mikrobiyoloji Farmakoloji ve Eczacılık Tıbbi Laboratuar Teknolojisi

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Bert F, Branger C, Lambert-Zechovsky N. Identification of PSE and OXA beta-lactamase genes in Pseudomonas aeruginosa using PCR-restriction fragment length polymorphism. J Antimicrob Chemother 2002; 50(1): 11-8.
2. Poirel L, Weldhagen GF, Naas T, De Champs C, Nordmann P. GES-2 a class beta-lactamase from Pseudomonas aeruginosa with increased hydrolysis of imipenem. Antimicrob Agents Chemother 2001; 45(9): 2598- 603.
3. Nordmann P, Ronco E, Naas T, Duport C, Michel-Briand Y, Labia R. Characterization of a novel extendedspectrum beta-lactamase from Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 1993; 37(5): 962-9.
4. Huovinen P, Huovinen S, Jacoby GA. Sequence of PSE-2 beta-lactamase. Antimicrob Agents Chemother 1988; 32(1): 134-6.
5. Poirel L, Girlich D, Naas T, Nordmann P. OXA-28, an extended-spectrum variant of OXA-10 beta-lactamase from Pseudomonas aeruginosa and its plasmid- and integron-located gene. Antimicrob Agents Chemother 2001; 45(2): 447-53.
6. Danel F, Hall LM, Duke B, Gur D, Livermore DM. OXA-17, a further extended-spectrum variant of OXA-10 beta- lactamase, isolated from Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 1999; 43(6): 1362-6.
7. Aubert D, Poirel L, Chevalier J, Leotard S, Pages JM, Nordmann P. Oxacillinase-mediated resistance to cefepime and susceptibility to ceftazidime in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 2001; 45(6): 1615-20.
8. Kalai Blagui S, Achour W, Abbassi MS, Bejaoui M, Abdeladhim A, Ben Hassen A. Nosocomial outbreak of OXA-18-producing Pseudomonas aeruginosa in Tunisia. Clin Microbiol Infect 2007; 13(8): 794-800.
9. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing. 18th Informational Supplement. M100-S18, 2008. CLSI, Wayne, PA.
10. Walsh TR, Toleman MA, Poirel L, Nordmann P. Metallo-beta-lactamases: the quiet before the storm? Clin Microbiol Rev 2005; 18(2): 306-25.
11. Aktaş Z, Poirel L, Salcioğlu M, et al. PER-1 and OXA-10-like beta-lactamases in ceftazidime-resistant Pseudomonas aeruginosa isolates from intensive care unit patients in Istanbul; Turkey. Clin Microbiol Infect 2005; 11(3): 193-8.
12. Dubois V, Arpin C, Melon M, et al. Nosocomial outbreak due to a multiresistant strain of Pseudomonas aeruginosa P12: efficacy of cefepime-amikacin therapy and analysis of beta-lactam resistance. J Clin Microbiol 2001; 39(6): 2072-8.
13. Mathew M, Harris A, Marshall M, Ross G. The use of analytical isoelectric focusing for detection and identification of beta-lactamases. J Gen Microbiol 1975; 88(1): 169-78.
14. Weldhagen GF, Poirel L, Nordmann P. Ambler class A extended-spectrum beta-lactamases in Pseudomonas aeruginosa: novel developments and clinical impact. Antimicrob Agents Chemother 2003; 47(8): 2385-92.
15. Deplano A, Denis O, Poirel L, et al. Molecular characterization of an epidemic clone of panantibiotic-resistant Pseudomonas aeruginosa. J Clin Microbiol 2005; 43(3): 1198-204.
16. Bauernfeind A, Stemplinger I, Jungwirth R, et al. Characterization of beta-lactamase gene blaPER-2, which encodes an extended-spectrum class A beta-lactamase. Antimicrob Agents Chemother 1996; 40(3): 616-20.
17. Poirel L, Cabanne L, Vahaboglu H, Nordmann P. Genetic environment and expression of the extendedspectrum beta-lactamase blaPER-1 gene in gram-negative bacteria. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(5): 1708-13.
18. Aksaray S, Dokuzoguz B, Guvener E, et al. Surveillance of antimicrobial resistance among gram-negative isolates from intensive care units in eight hospitals in Turkey. J Antimicrob Chemother 2000; 45(5): 695-9.
19. Vahaboglu H, Öztürk R, Aygun G, et al. Widespread detection of PER-1 type extended-spectrum beta-lactamase among nosocomial Acinetobacter and Pseudomonas aeruginosa isolates in Turkey: a nation-wide multicenter study. Antimicrob Agents Chemother 1997; 41(10): 2265-9.
20. Arman D. Genişletilmiş spektrumlu beta-laktamazlar ve klinik önemi, s: 85-94. Ulusoy S, Leblebicioğlu H, Akova M (ed), Önemli ve Sorunlu Gram-Negatif Bakteri İnfeksiyonları. 2004. Bilimsel Tıp Yayınevi, Ankara.
21. Pagani L, Mantengoli E, Migliavacca R, et al. Multifocal detection of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa producing the PER-1 extended-spectrum beta-lactamase in northern Italy. J Clin Microbiol 2004; 42(6): 2523-9.
22. Lartigue MF, Fortineau N, Nordmann P. Spread of novel expanded-spectrum beta-lactamases in Enterobacteriaceae in a university hospital in the Paris area, France. Clin Microbiol Infect 2005; 11(7): 588-91.
23. Kolayli F, Gacar G, Karadenizli A, Sanic A, Vahaboglu H; Study Group. PER-1 is still widespread in Turkish hospitals among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter spp. FEMS Microbiol Lett 2005; 249(2): 241-5.
24. Yong D, Shin JH, Kim S, et al. High prevalence of PER-1 extended-spectrum beta-lactamase producing Acinetobacter baumannii in Korea. Antimicrob Agents Chemother 2003; 47(5): 1749-51.
25. Naas T, Namdari F, Bogaerts P, Huang TD, Glupczynski Y, Nordmann P. Genetic structure associated with blaOXA-18, encoding a clavulanic acid-inhibited extended-spectrum oxacillinase. Antimicrob Agents Chemother 2008; 52(11): 3898-904.
26. Poirel L, Heritier C, Tolun V, Nordmann P. Emergence of oxacillinase-mediated resistance to imipenem in Klebsiella pneumoniae. Antimicrob Agents Chemother 2004; 48(1): 15-22.
27. Kilic A, Aktas Z, Bedir O, et al. Identification and characterization of OXA-48 producing, carbapenem-resistant Enterobacteriaceae isolates in Turkey. Ann Clin Lab Sci 2011; 41(2): 161-6.
28. De Champs C, Poirel L, Bonnet R, et al. Prospective survey of beta-lactamases produced by ceftazidime-resistant Pseudomonas aeruginosa isolated in a French hospital in 2000. Antimicrob Agents Chemother 2002; 46(9): 3031-4.
29. Sobel ML, Hocquet D, Cao L, Plesiat P, Poole K. Mutations in PA3574 (nalD) lead to increased MexAB-OprM expression and multidrug resistance in laboratory and clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49(5): 1782-6.
30. Hocquet D, Bertrand X, Kohler T, Talon D, Plesiat P. Genetic and phenotypic variations of a resistant Pseudomonas aeruginosa epidemic clone. Antimicrob Agents Chemother 2003; 47(6): 1887-94.

APA	Aktas Z, ŞATANA D, KAYACAN Z, Can B, Gonullu N, KÜÇÜKBASMACI Ö (2012). Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. , 386 - 397.
Chicago	Aktas Zerrin,ŞATANA DİLEK,KAYACAN ZEYNEP ÇİĞDEM,Can Barış,Gonullu Nevriye,KÜÇÜKBASMACI Ömer Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. (2012): 386 - 397.
MLA	Aktas Zerrin,ŞATANA DİLEK,KAYACAN ZEYNEP ÇİĞDEM,Can Barış,Gonullu Nevriye,KÜÇÜKBASMACI Ömer Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. , 2012, ss.386 - 397.
AMA	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. . 2012; 386 - 397.
Vancouver	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. . 2012; 386 - 397.
IEEE	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö "Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi." , ss.386 - 397, 2012.
ISNAD	Aktas, Zerrin vd. "Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi". (2012), 386-397.

APA	Aktas Z, ŞATANA D, KAYACAN Z, Can B, Gonullu N, KÜÇÜKBASMACI Ö (2012). Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, 46(3), 386 - 397.
Chicago	Aktas Zerrin,ŞATANA DİLEK,KAYACAN ZEYNEP ÇİĞDEM,Can Barış,Gonullu Nevriye,KÜÇÜKBASMACI Ömer Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni 46, no.3 (2012): 386 - 397.
MLA	Aktas Zerrin,ŞATANA DİLEK,KAYACAN ZEYNEP ÇİĞDEM,Can Barış,Gonullu Nevriye,KÜÇÜKBASMACI Ömer Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.46, no.3, 2012, ss.386 - 397.
AMA	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2012; 46(3): 386 - 397.
Vancouver	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi. Mikrobiyoloji Bülteni. 2012; 46(3): 386 - 397.
IEEE	Aktas Z,ŞATANA D,KAYACAN Z,Can B,Gonullu N,KÜÇÜKBASMACI Ö "Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi." Mikrobiyoloji Bülteni, 46, ss.386 - 397, 2012.
ISNAD	Aktas, Zerrin vd. "Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik duyarlılık oranları ve beta-laktam direnç mekanizmalarının tiplendirilmesi". Mikrobiyoloji Bülteni 46/3 (2012), 386-397.