Asiye AYTAR ALTINÖZ, İdris ŞAHİN, C.Elif ÖZTÜRK, Şükrü ÖKSÜZ, Fatma AVCIOĞLU, EMEL ÇALIŞKAN, HANDAN ANKARALI

Gram negatif nonfermentatif bakterilerde metallo-beta-laktamaz aktivitesinin çeşitli fenotipik yöntemlerle araştırılması

Nonfermentatif Gram negatif bakterilerin yol açtığı infeksiyonlarda tedavi sorun oluşturmaktadır. Karbapenemlere karşı gelişen dirençte en önemli mekanizma metallo-beta-laktamaz (MBL) üretimidir. Son yıllarda MBL üretimi nedeniyle ortaya çıkan karbapenem direnç sorunu klinik ve epidemiyolojik olarak önemli hale gelmiştir. Bu çalışma, hastanemizde infeksiyon etkeni olan nonfermentatif Gram negatif bakterilerde MBL oranının araştırılması ve MBL varlığını saptamada farklı fenotipik yöntemlerin karşılaştırılması amacıyla yapılmıştır. Çalışmamıza, Düzce Üniversitesi Araştırma Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarına çeşitli kliniklerden gönderilen, imipeneme dirençli veya orta duyarlı, 50si Pseudomonas aeruginosa, 36sı Acinetobacter baumannii olmak üzere toplam 86 izolat dahil edilmiştir. İzolatların antimikrobiyal duyarlılıkları Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemi ve VITEK2 otomatize sistemi ile belirlenmiştir. MBL varlığı dört farklı fenotipik yöntem; Çift disk sinerji testi-ÇDST, kombine disk testi-KDT, Modifiye Hodge testi-MHT, E-test (bioMerieux, Fransa) ile saptanmıştır. Çalışmaya alınan örneklerin çoğunluğunu (% 44) derin trakeal aspirat örnekleri oluşturmuştur. Ayrıca örneklerin % 46.5inin yoğun bakım ünitelerine ait olduğu saptanmıştır. Çalışmamızda MBL oranı ÇDST ile % 34, KDT ile % 55, MHT ile % 45 ve E-test ile % 48 olarak saptanmıştır. Çalışmada MBL pozitifliği en çok sırasıyla KDT ve E-test yöntemi ile gözlenmiş olup, diğer test uyumları ile karşılaştırıldığın - da bu iki test arasındaki istatistiksel uyum en yüksek bulunmuştur. Tedavide karbapenem kullanımının gerekli olduğu durumlarda hızlı, uygulaması kolay, duyarlılık ve özgüllüğü yüksek olan iyi bir fenotipik tarama metoduna gereksinim vardır. Ancak var olan tarama metodları tek başına yeterli olmamaktadır. Fenotipik testlerin tarama amaçlı kullanılabileceği ancak enzim varlığını göstermek için moleküler çalışmaların yapılması gerektiği unutulmamalıdır.

Investigation of metallo-beta-lactamase activity by various phenotypic methods in non-fermentative gram negative bacteria

Treatment of infections caused by non-fermentative Gram-negative bacteria (NFGNB) is a problem. The most important mechanism for developing resistance against carbapenems is metallo-beta-lactamase (MBL) production. This study was performed to investigate the prevalence of MBL in NFGNB which cause infections in our hospital and to compare different phenotypic methods for detecting the presence of MBL. A total of 86 isolates which are intermediately resistant or/ resistant to imipenem, consisting of 50 Pseudomonas aeruginosa and 36 Acinetobacter baumannii, which were isolated at Düzce University Hospital Microbiology Laboratory from various clinics were included the study. Antimicrobial susceptibility testing of the isolates were performed by Kirby-Bauer disk diffusion method and VITEK2 automated system. Presence of MBL was investigated by four different phenotypic methods (Double Disk Synergy Test-DDST, the Combined Disk Test- CDT, modified Hodge test-MHT, E-test (bioMerieux, France). The majority of the samples (44%) were deep tracheal aspirate specimens. In addition, 46.5 % of the samples were sent from intensive care units. In our study, MBL positivity was detected as 34 %, 55 %, 45 %, 48 % by using DDST, CDT, MHT and E-test, respectively. MBL positivity rate was highest by CDT and E-test. When compared with other tests, these two test results were statistically more consistent. Fast, easily applied, highly sensitive and specific pheonotypic screening methods are needed in case carbapenems are required for tre- atment. However, the existing screening methods are not sufficient by themselves. It should be noted that, although phemotypic tests might be used for MBL screening, molecular methods are needed to confirm existance of MBL.

PDF

___

1. Altoparlak U, Aktas F, Celebi D, Ozkurt Z, Akcay MN. Prevalence of metallo-beta-lactamase among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter bau- mannii isolated from burn wounds and in vitro activities of antibiotic combinations against these isolates, Burns 2005;31(6):707-10. http://dx.doi.org/10.1016/j.burns.2005.02.017
2. Arabacı F, Oldaçay M. Yoğun bakım servisinde yatan hastalardan izole edilen Pseudomonas aeru- ginosa suşlarında antibiyotik direnci ve metallo- beta-laktamaz oranlarının araştırılması, Türk Mikrobiyol Cem Derg 2010;40(1):37-40.
3. Arakawa Y, Shibata N, Shibayama K. Convenient test for screening metallo beta-lactamase produ- cing Gram-negative bacteria by using thiol com- pounds, Clin Microbiol 2000;38(1):40-3.
4. Aşçı Toraman Z, Yakupoğulları Y, Kizirgil A. Pseudomonas ve Acinetobacter suşlarında metallo-beta-laktamaz araştırılması, İnfeksiyon Derg 2005;19(1):101-5.
5. Behera B, Mathur P, Das A, Kapil A, Sharma V. An evaluation of four different phenotypic techniqu- es for detection of metallo-beta-lactamase produ- cing Pseudomonas aeruginosa, Indian J Med Microbiol 2008;26(3):233-7. http://dx.doi.org/10.4103/0255-0857.39587
6. Bonfiglio G, Russo G, Nicoletti G. Recent develop- ments in carbapenems, Expert Opin Invest Drugs 2002;11(4):529-44. http://dx.doi.org/10.1517/13543784.11.4.529
7. Clinical and Laboratory Standards Institute. Antimikrobik duyarlılık testleri için uygulama standartları; yirmibirinci bilgi eki, CLSI dokümanı M100-S21, Wayne, PA. Clinical and Laboratory Standards Institute, Çeviri editörü: Deniz Gür, (2011).
8. Çöpçü N, Demirer A, Dalkılınç İ, Levent B, Güvener E. Non-Fermentatif Gram negatif bakte - rilerin tanımlanmasında konvansiyonel yöntem- lerle API 20 NE sisteminin karşılaştırılması, Mikrobiyol Bul 1997;31(2):141-8.
9. Demirdağ K, Cabalak M, Özgüler M. Yoğun bakımda izole edilen Pseudomonas spp. suşların- da metallo-beta-laktamaz sıklığının araştırılması, ANKEM Derg 2011;25(3):150-6.
10. Enoch DA, Birkett CI, Ludlam HA. Non- fermentative Gram-negative bacteria, Int J Antimicrob Agents 2007;29(3):33-41. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-8579(07)72176-3
11. Fidan I, Çetin Gürelik F, Yüksel S, Sultan N. Pseudomonas aeruginosa suşlarında antibiyotik direnci ve metallo-beta-laktamaz sıklığı, ANKEM Derg 2005;19(2):69-70.
12. Gayyurhan E, Zer Y, Mehli M, Akgün S. Yoğun bakım ünitesi hastalarından izole edilen Pseudomonas aeruginosa suşlarının antibiyotik duyarlılıkları ve metallo-beta-laktamaz oranları- nın belirlenmesi, İnfeksiyon Derg 2008;22(1):49-52.
13. Gülay Z. Antibiyotiklere direnç mekanizmaları ve çözüm önerileri: Beta-laktamlara ve karbapenem- lere direnç, Hastane İnfeksiyonları Derg 2001;5(3): 210-29.
14. Jesudason MV, Kandathil AJ, Balaji V. Comparison of two methods to detect carbapenemase&metallo- beta-lactamase production in clinical isolates, Indian J Med Res 2005;121(6):780-3.
15. Koneman EW, Ailen SD, Janda WM, Schrecken- berger PC, Winn WC. Color Atlas And Test Book of Diagnostic Microbiology, p.171 Philadelphia, JB Lippincott (1997).
16. Lee K, Chong Y, Shin HB et al. Modified Hodge test and EDTA-disk synergy tests to screen metallo-beta-lactamase-producing strains of Pseudomonas and Acinetobacter species, Clin Microbiol Infect 2001;7(2):88-91. http://dx.doi.org/10.1046/j.1469-0691.2001.00204.x
17. Lee K, Lim YS, Yong D, Yum JH, Chong Y. Evaluation of the Hodge test and the imipenem- EDTA double-disk synergy test for differentiating metallo-beta-lactamase-producing isolates of Pseudomonas spp. and Acinetobacter spp., J Clin Microbiol 2003;41(10):4623-9. http://dx.doi.org/10.1128/JCM.41.10.4623-4629.2003
18. Lee K, Yong D, Yum JH et al. Evaluation of Etest MBL for detection blaiMP-ı and blaviM-2 allele- positive clinical isolates of Pseudomonas spp. and Acinetobacter spp., J Clin Microbiol 2005;43(2): 942-4. http://dx.doi.org/10.1128/JCM.43.2.942-944.2005
19. Murray R,Baron EJ, Jorgensen J, Landry M, Pfaller M. Manual of Clinical Microbiology, Klinik Mikrobiyoloji 9.baskı, Cilt1 s.1114-37, Rice LB ve Bonomo R USA (2009).
20. Oh EJ, Lee S, Park YJ et al. Prevalence of metallo- beta-lactamase among Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter baumannii in a Korean univer- sity hospital and comparison of screening met- hods for detecting metallo-beta-lactamase, J Microbiol Methods 2003;54(3):411-8. http://dx.doi.org/10.1016/S0167-7012(03)00090-3
21. Öztürk E, Çalışkan E, Şahin İ. Pseudomonas aeru- ginosa suşlarında antibiyotik direnci ve metallo- beta-laktamaz sıklığı, ANKEM Derg 2011;25(1): 42-7.
22. Payne D J, Cramp R, Bateson JH, Neale J, Knowles D. Rapid identification of metallo- and serine β-lactamase, Antimicrob Agents Chemother 1994; 38(5):991-6. http://dx.doi.org/10.1128/AAC.38.5.991
23. Peleg AY, Seifert H, Paterson D. Acinetobacter baumannii: Emergence of a successful pathogen, Clin Microbiol Rev 2008;21(3):538-82. http://dx.doi.org/10.1128/CMR.00058-07
24. Pournaras S, Maniati M, Petinaki Eet al. Hospital outbreak of multiple clones of Pseudomonas aeruginosa carrying the unrela - ted metallo-beta-lactamase gene variants blaVIM-2 and blaVIM-4, J Antimicrob Chemother 2003;51(6):1409-14. http://dx.doi.org/10.1093/jac/dkg239
25. Sesli Çetin E, Tetik T, Kaya S, Cicioğlu Arıdoğan B. Acinetobacter baumannii ve Pseudomonas aeru- ginosa izolatlarında metallo-beta-laktamaz üreti- minin dört farklı fenotipik yöntemle araştırılması, İnfeksiyon Derg 2009;23(2):51-5.
26. Türk Dağı H, Kuş H, Keyik Ş, Arslan U, Tuncer İ, Fındık D. Karbapenemlere dirençli Acinetobacter baumannii suşlarında metallo-beta-laktamaz var- lığının araştırılması, ANKEM Derg 2012;26(4):187- 92.
27. Ulusoy Al M, Mumcuoğlu İ, Aksu N et al. İmipenem dirençli Acinetobacter suşlarında metallo-beta-laktamaz üretiminin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması, Türk Mikrobiyol Cem Derg 2011;41(1):29-36.
28. Walsh TR, Balmström A, Owarnström A, Gales A. Evaluation of a new Etest for detecting metallo- beta-lactamases in routine clinical testing, J Clin Microbiol 2002;40(8):2755-9. http://dx.doi.org/10.1128/JCM.40.8.2755-2759.2002
29. Yan JJ, Wub JJ, Tsaia TS, Chuang LC. Comparison of the double-disk, combined disk, and E-test met- hods for detecting metallo-beta-lactamases in gram-negative bacilli, Diagn Microbiol Infect Dis 2004;49(1):5-11. http://dx.doi.org/10.1016/j.diagmicrobio.2004.01.002
30. Yan J, Hsueh P, Ko W et al. Metallo-beta-lactamases in clinical Pseudomonas isolates in Taiwan and identification of VIM-3, a novel variant of the VIM-2 enzyme, Antimicrob Agents Chemother 2001;45(8):2224-8. http://dx.doi.org/10.1128/AAC.45.8.2224-2228.2001