İdrar kültürlerinden izole edilen GSBL oluşturan ve oluşturmayanEscherichia coli izolatlarında fosfomisin duyarlılığının otomatize sıvı mikrodilüsyon sistemi (Vitek-2), hızlı fosfomisin/E. Coli NP testi, disk difüzyon ve agar dilüsyon yöntemleri ile karşılaştırmalı olarak araştırılması
Comparative investigation of fosfomycin susceptibility in esbl-forming and non-esbl-forming escherichia coli isolates isolated from urine cultures by automated liquid microdilution system (Vitek-2), rapid fosfomycin/E.Coli NP test, disk diffusion and agar dilution methods
Yazar: ELİF TUĞÇE GÜNER
Danışman: DOÇ. DR. ÜMMÜ GÜL ERDEM
Sağlık Bakanlığı / Ankara Etlik Şehir Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Hastane ve toplum kökenli üriner sistem enfeksiyonlarının en sık
nedeni Escherichia coli'dir. Toplum kökenli alt üriner sistem enfeksiyonlarının
ampirik tedavisinde sıklıkla tercih edilen antibiyotiklerden biri olan fosfomisinin
duyarlılığının saptanması için Avrupa Antimikrobiyal Duyarlılık Testleri Komitesi
(EUCAST) ve Klinik ve Laboratuvar Standartları Enstitüsü (CLSI) tarafından
önerilen referans test, agar dilüsyon yöntemidir. Ancak bu yöntem, laboratuvarların
rutin işleyişinde uygulaması zor ve zaman alıcıdır. Laboratuvarlarda antibiyotik
duyarlılığı saptamak için genellikle kullanılan yöntemler, disk difüzyon testleri ve
otomatize sistemlerdir. Çalışmamızda, rutin işleyişte sık başvurulan bu yöntemlerle
fosfomisin duyarlılığını saptamadaki referans yöntem agar dilüsyon arasındaki
kategorik uyumların araştırılması amaçlanmıştır. Ayrıca fosfomisin duyarlılığını
belirlemede izolatların geniş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üretme özelliğinden
kullanılan yöntemler arasındaki kategorik uyumun nasıl etkilendiğinin ve mevcut
yöntemlerden daha kısa sürede fosfomisin duyarlılığı saptayacak hızlı testin referans
yöntemle arasındaki uyumunun araştırılması da hedeflenmiştir.
Gereç ve Yöntem: Çalışmamıza, T.C. Sağlık Bakanlığı Sağlık Bilimleri
Üniversitesi Dışkapı Yıldırım Beyazıt Eğitim ve Araştırma Hastanesi Tıbbi
Mikrobiyoloji Laboratuvarına Ocak 2021 ile Mart 2021 tarihleri arasında gönderilen
idrar örneklerinden izole edilen 75 GSBL üreten ve 75 GSBL üretmeyen olmak
üzere 150 E.coli izolatı dahil edilmiştir. MALDI-TOF MS ( bioMerieux, Fransa) ile
tanımlanan ve antibiyotik duyarlılık testleri otomatize sistemle (Vitek-2, bioMerieux,
Fransa) yapılan izolatların fosfomisin duyarlılığı disk difüzyon, hızlı
fosfomisin/E.coli NP testi ve agar dilüsyon yöntemleri ile belirlenmiştir. Agar
dilüsyon yöntemiyle diğer yöntemler arasındaki uyumun belirlenmesi amacıyla
kategorik uyum, küçük hata(KH), büyük hata(BH), çok büyük hata(ÇBH) oranları
hesaplanmış sonuçlar ISO kriterlerine göre değerlendirilmiştir. Ayrıca yöntemler
arasındaki kategorik uyumun, izolatların GSBL üretme özelliklerinden ve sonuçların
değerlendirilmesinde tercih edilecek uluslararası rehberlerin seçiminden etkilenip
etkilenmediği de hesaplanmıştır.
Bulgular: İzolatların fosfomisine duyarlılıkları agar dilüsyon yöntemiyle
%96 ve MİK 50 ile MİK 90 değerleri sırasıyla 1mg/L ve 8 mg/L olarak bulunmuştur.
İzolatların fosfomisin duyarlılığı GSBL üretme durumlarına göre
değerlendirildiğinde ise GSBL üretmeyen izolatların duyarlılığı %98,6 ve MİK 90
değerleri 4 mg/L iken GSBL üreten izolatlar için duyarlılık % 93,3 ve MİK 90 değeri
16 mg/L olarak bulunmuştur. Ayrıca GSBL üreten izolatların fosfomisin
duyarlılıkları, çalışmamızda yer alan tüm yöntemlerle GSBL üretmeyen izolatlara
göre daha düşük bulunmuştur. Sonuçlar, EUCAST v10.0'a göre değerlendirildiğinde
tüm izolatlar için referans yöntemle DDT, Vitek -2 otomatize sistemi ve hızlı
fosfomisin/E.coli NP testi arasındaki kategorik uyum sırasıyla %97,3, %98,6 ve
%99,3 olarak bulunmuştur. DDT'nin sonuçları agar dilüsyon yöntemiyle
karşılaştırıldığında ÇBH oranı saptanmazken %2,7 oranında BH tespit edilmiştir.
Vitek-2 otomatize sistem sonuçları referans metodla karşılaştırıldığında ise %0,6 BH
oranı saptanırken %16,6 ÇBH oranı bulunmuştur. Tüm izolatlara ait sonuçlar CLSI
M100'e göre değerlendirildiğinde ise DDT ve Vitek-2 otomatize sisteminin referans
yöntemle kategorik uyumları artarak oran %99,3 olarak hesaplanmıştır. CLSI
M100'e göre yöntemler arasında BH ve ÇBH oranı saptanmazken %0,6 oranında KH
saptanmıştır.
Sonuç: Çalışmamızda, EUCAST v10.0'a ve CLSI M100'e göre DDT ve hızlı
fosfomisin/E. coli NP testinin kategorik uyum oranlarının yüksek, hata oranlarının
düşük olmasına dayanarak rutin laboratuvar işleyişinde bu testlerin referans metod
yerine kullabılabilir olduklarını sonucuna vardık. Vitek-2 otomatize sisteminin
antibiyotik duyarlılıklarını belirlemede bir çok ajan için aynı anda ortak ve kolay
kullanılabilir bir yöntem oluşu da göz önüne alındığında, CLSI M100'e göre
bulunan yüksek kategorik uyum ve düşük hata oranlarına dayanılarak, otomatize
sistemlerin rutinde kullanımının uygun olacağı düşünülmüştür. Ancak özellikle çoklu
ilaca dirençli ya da GSBL üreten etkenlerin neden olabileceği hastane kaynaklı
enfeksiyonlarda muhtemel dirençli izolatları gözden kaçırmamak adına sonuçların
referans yöntemle doğrulanarak bildirilmesi gerektiği kanaatindeyiz.

Abstract:
Objective: Escherichia coli is the most common cause of hospital and
community-acquired urinary tract infections. The reference test recommended by the
European Committee for Antimicrobial Susceptibility Tests (EUCAST) and the
Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) to determine the susceptibility of
fosfomycin, which is one of the antibiotics frequently preferred in the empirical
treatment of community-acquired lower urinary tract infections, is the agar dilution
method. However, this method is difficult and time consuming to apply in the routine
operation of laboratories. Disc diffusion tests (DDT) and automated systems are the
methods commonly used in laboratories to detect antibiotic susceptibility. In our
study, it was aimed to investigate the categorical concordances between these
methods, which are frequently used in routine operation, and agar dilution, which is
the reference method for detecting fosfomycin susceptibility. It is also aimed to
investigate how the categorical agreement between the methods used by the
extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) production feature of isolates is affected
in determining fosfomycin susceptibility, and the compatibility of the rapid test,
which will detect fosfomycin susceptibility in a shorter time than existing methods,
with the reference method.
Materials and Methods: 150 E.coli isolates, 75 ESBL producing and 75
non-ESBL producing, isolated from urine samples sent to the University of Health
Sciences Dışkapı Yıldırım Beyazıt Training and Research Hospital Medical
Microbiology Laboratory, between January 2021 and March 2021 were included in
our study. Fosfomycin susceptibility of isolates identified by MALDI-TOF MS
(bioMerieux, France) and antibiotic susceptibility tests were performed with an
automated system (Vitek-2, bioMerieux, France) were determined by disk diffusion,
rapid fosfomycin/E.coli NP test and agar dilution methods. In order to determine the
compatibility between the agar dilution method and other methods, categorical
agreement, minor error (MiE), major error (MjE), very major error (VMjE) rates
were calculated, and the results were evaluated according to ISO criteria. It was also
calculated whether the categorical agreement between the methods was affected by
the ESBL producing characteristics of the isolates and the selection of international
guidelines to be preferred in the evaluation of the results.
Results: The susceptibility of the isolates to fosfomycin was 96% by the agar
dilution method, and the MIC50 and MIC90 values were found to be 1mg/L and 8
mg/L, respectively. When the fosfomycin susceptibility of the isolates was evaluated
according to their ESBL production status, the sensitivity of the isolates that did not
produce ESBL was 98.6% and the MIC90 values were 4 mg/L, while the sensitivity
for ESBL producing isolates was 93.3% and the MIC90 value was 16 mg/L. In
addition, ESBL-producing isolates were found to have lower fosfomycin
susceptibility than non-ESBL-producing isolates by all methods in our study. When
the results were evaluated according to EUCAST v10.0, the categorical agreement
between the reference method, DDT, Vitek-2 automated system and rapid
fosfomycin/E.coli NP test was 97.3%, 98.6% and 99.3%, respectively. In addition,
DDT and agar dilution method were compared, no VMjE rate was detected, while
MjE was detected at the rate of 2.7%. When the results of the Vitek-2 automated
system were compared with the reference method, the rate of MjE was found to be
0.6%, while the rate of VMjE was 16.6%. If the results were evaluated according to
CLSI M100, the categorical compatibility of DDT and Vitek-2 automated system
with the reference method increased and the rate was calculated as 99.3%. According
to CLSI M100, the rate of MjE and VMjE was not detected among the methods,
while MiE was found at the rate of 0.6%.
Conclusion: Based on the high categorical agreement rates and low error
rates of DDT and rapid fosfomycin/E.coli NP test according to EUCAST v10.0, and
CLSI M100, we concluded that these tests can be used instead of the reference
method in routine laboratory operation. Considering that the Vitek-2 automated
system is a common and easy-to-use method for determining antibiotic susceptibility
for many agents at the same time, it was thought that automated systems would be
appropriate for routine use, based on the high categorical agreement and low error
rates found according to CLSI M100. However, we believe that the results should be
reported by confirming with the reference method in order not to miss the possible
resistant isolates, especially in hospital-acquired infections that may be caused by
multi-drug resistant or ESBL-producing agents.