Yenidoğan yoğunbakım ünitesinden gönderilen örneklerden izole edilen bakteriyel ve fungal etkenlerin tanımlanması, antimikrobiyal duyarlılıklarının belirlenmesi ve olası direnç genlerinin moleküler analizi
Description of bacterial and fungal agents isolated from the samples sent from the newborn intensive care unit, determination of their antimicrobial sensitivity, and molecular analysis of possible resistance genes
Yazar: ERGİN KARACAN
Danışman: PROF. DR. FATİH BÜYÜK ; PROF. DR. YASEMİN BAYRAM
Kafkas Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Bakteriler = Bacteria ; Direnç genleri = Resistance genes ; Genler = Genes ; Mantarlar = Fungi ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Yoğun bakım üniteleri-neonatal = Intensive care units-neonatal

Özet:
İnsanlarda, doğumdan itibaren ilk 28 güne (0-28) kadar geçen süreye "yenidoğan dönemi" denir. Yenidoğan enfeksiyonları tüm dünyada ve ülkemizde önemli bir morbidite ve mortaliteye neden olmaktadır. Dünya Sağlık Örgütü'ne göre her yıl 600.000 yenidoğanın ciddi enfeksiyonlardan öldüğü tahmin edilmektedir. Bunların çoğu bakım ve tedavi ile önlenebileceği bilinmektedir. Miadında doğmuş (term), sağlıklı bebeklerde hastanede anne yanında yatmakta iken daha çok omfalit, konjunktivit, dermatit ve moniliyazis gibi yüzeysel enfeksiyonlar görülmektedir. Oysa yoğun bakım ünitesinde yatan genellikle preterm bebeklerin enfeksiyonları pnömoni, sepsis, menenjit gibi ağır sistemik enfeksiyonlardır. Enfeksiyondan sorumlu olan türler yıllara göre değişmektedir. Önceki yıllarda Staphylococcus aureus, Escherichia coli ve Grup B Streptokoklar yaygın iken, daha sonraki yıllarda ve halen Gram negatif mikroorganizmalar ve koagülaz negatif stafilokoklar en sık saptanan patojenler olmaya başlamıştır. Çoklu ilaç direnci olan yeni suşların neden olduğu geleneksel antibiyotik tedavisine yanıt vermeyen yeni enfeksiyonlar dünya genelinde yüksek morbidite ve mortaliteye neden olmuştur. Bu çalışmada, 2020-2022 yılları arasında Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Dursun Odabaş Tıp Merkezi Yenidoğan Yoğunbakım ünitesinde sepsis belirtileri ile yatan 0-28 gün yaş aralıklı hastalardan rutin tanı için alınan mikrobiyolojik örnekler kullanıldı. Bu kapsamda 647 kan, 133 idrar, 70 beyin omurilik sıvısı (BOS), 56 kateter, 27 total parenteral nütrisyon (TPN), 3 apse, 2 parasentez, 1 kulak ve 1 burun kültürü örneği olmak üzere toplam 940 örnek incelendi. Bu örneklerin 105'i bakteriyel etken ve 8'i fungal etken yönünden pozitif saptandı. Kültür pozitifliği, bakteriyel etkenler için %11,17 ve fungal etkenler için %0,85 olarak belirlendi. Kültürel analizi sonrası Gram boyanma özellikleri belirlenen 105 adet bakteri izolatının identifikasyonu Siemens MicroScan WalkAway Plus 96 Otomatize Sisteminin Gram negatif veya Gram pozitif paneli ile gerçekleştirildi. MicroScan WalkAway Plus 96 ile yapılan identifikasyon sonrası tanımlanan bakteri izolatlarının dağılımı; 28 adet Koagülaz (-) stafilokok, 22 adet Acinetobacter baumanii/ haemolyticus, 16 adet Klebsiella spp., 10 adet Escherichia coli, 10 adet Enterococcus spp., 6 adet Stenotrophomnas maltophilia, 5 adet Serratia marcescens, 5 adet Staphylococcus aureus ve 3 adet Pseudomonas aeruginosa şeklindeydi. Konvansiyonel yöntemlerle Candida spp. olarak tanımlanan 8 adet izolatın tür PCR analizi sonrası tümü Candida albicans olarak identifiye edildi. Çalışmada tanımlanan bakteriyel izolatların antimikrobiyal duyarlılıkları MicroScan WalkAway ile C. albicans izolatının ise E-Test yöntemi ile belirlendi. Bakteriyel izolatların betalaktamlara %89,4, karbapenemlere %65,1, aminoglikozidlere %81,6, glikopetidlere %7,6 ve sülfonamid bileşiklerine %56,8 oranda dirençli oldukları tespit edildi. Gram negatif bakterilerde en yüksek direnç %86,7 ile betalaktam antibiyotiklere karşı gelişirken, en düşük direnç ise %65,1 ile karbapenem grubu antibiyotiklerde görüldü. Gram pozitif bakterilerde ise en yüksek direnç %93,9 ile penisilin grubu antibiyotiklere karşı gelişirken, en düşük direnç %6,7 ile glikopeptidlere karşı saptandı. C. albicans izolatlarının en duyarlı oldukları antifungaller ekinokandin ve amfoterisin B iken, en düşük duyarlılık flusitozin ve azol grubu antimikrobiyallere karşı saptandı. Çalışmada, identifikasyonu gerçekleştirilen ve antimikrobiyal duyarlılıkları belirlenen izolatların çeşitli antibiyotik ve antifungallere karşı direnç gelişiminde rol oynayan yaygın direnç genleri PCR ile belirlendi. PCR analizleri sonucu, bakterilerde en sık rastlanan direnç geni TEM (%70,91) olurken, en az rastlanan ise vanA (%6,25) ve vanB (%6,25) direnç genleriydi. Gram negatif bakteriler arasında yaygın TEM gen pozitifliği varken, KPC gen pozitifliği düşüktü. Gram pozitif bakterilerde AaDA25 gen pozitifliği görülmezken, en yaygın direnç geni MecA ve en az saptananlar ise vanA, vanB ve vanC genleriydi. C. albicans izolatları arasında en yaygın direnç geni FUR1 iken, FKS1 geni pozitifliği oldukça düşüktü. Sonuç olarak, daha önce yapılmış çalışmalara benzer şekilde tanımlanan mikroorganizmalar arasında antimikrobiyal direncin acil ve büyük bir sorun haline geldiği görülmektedir. Geniş spektrumlu antimikrobiyallerin sık ve düzensiz kullanımının, profilaksi ve ampirik tedavilerin yaygınlığının, antimikrobiyal direncin ortaya çıkmasında önemli rol oynadığı bilinmektedir. Tedavi rejimleri planlanırken antimikrobiyallerin etken spesifik olması ve güncel duyarlılık/dirençlilik durumlarının göz önünde bulundurulması eradikasyon başarısına olumlu katkılar sağlayacaktır.

Anahtar sözcükler: Bakteri, Enfeksiyon, Gen, Mantar, MDR, PCR, Yenidoğan

Abstract:
In humans, the period from birth to the first 28 days (0-28) is called as "neonatal period". Neonatal infections cause significant morbidity and mortality all over the world and in our country. According to the World Health Organization, it is estimated that 600000 newborns die from serious infections each year. Most of these are known to be preventable with care and treatment. Superficial infections such as omphalitis, conjunctivitis, dermatitis, and moniliasis are more common in term, healthy babies while they are hospitalized with their mothers. However, infections of preterm infants hospitalized in the intensive care unit are severe systemic infections such as pneumonia, sepsis, and meningitis. The species responsible for the infection vary from year to year. While Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Group B Streptococci were prevalent in the previous years, Gram-negative microorganisms and Coagulase-Negative Staphylococci started to be the most frequently detected pathogens in the following years and currently. New infections caused by new strains with multidrug resistance that do not respond to conventional antibiotic therapy have resulted in high morbidity and mortality worldwide. In this study, microbiological samples taken for routine diagnosis from patients aged 0-28 days with sepsis symptoms in the Neonatal Intensive Care Unit of Van Yüzüncü Yıl University Dursun Odabaş Medical Center (Türkiye) between 2020-2022 have been used. In this context, a total of 940 samples were analyzed, including 647 blood, 133 urine, 70 cerebrospinal fluid (CSF), 56 catheters, 27 total parenteral nutrition (TPN), 3 abscesses, 2 paracentesis, 1 ear, and 1 nose culture. Of these samples, 105 were found to be positive for bacterial agents and 8 for fungal agents. Culture positivity was determined as 11.17% for bacterial agents and 0.85% for fungal agents. Identification of 105 bacterial isolates, whose Gram staining characteristics were determined after the cultural analysis, was performed with a Gram-negative or Gram-positive panel of the Siemens MicroScan WalkAway Plus 96 Automated System. Distribution of the bacterial isolates identified after the MicroScan WalkAway Plus 96 was 28 Coagulase (-) staphylococci, 22 Acinetobacter baumanii/ haemolyticus, 16 Klebsiella spp., 10 Escherichia coli, 10 Enterococcus spp., 6 Stenotrophomnas maltophilia, 5 Serratia marcescens, 5 Staphylococcus aureus and 3 Pseudomonas aeruginosa. All 8 isolates identified as Candida spp. by conventional methods were identified as Candida albicans after species-specific PCR. Antimicrobial susceptibilities of bacterial isolates identified in the study were determined by MicroScan WalkAway and C. albicans isolates were determined by E-Test method. Antibacterial resistance rates of the bacterial isolates were found to be 89.4% to betalactams, 65.1% to carbapenems, 81.6% to aminoglycosides, 7.6% to glycopetides and 56.8% to sulfonamide compounds. Among the Gram-negative bacteria, the highest resistance was 86.7% to betalactam antibiotics, while the lowest resistance was 65.1% to carbapenem group antibiotics. In Gram positive bacteria, the highest resistance was found against penicillin group antibiotics with 93.9% and the lowest resistance was found against glycopeptides with 6.7%. The antifungals to which C. albicans isolates were most sensitive were echinocandin and amphotericin B, while the lowest sensitivity was determined against flucytosine and azole group antimicrobials. In the study, common resistance genes that play a role in the development of resistance to various antibiotics and antifungals of the isolates, whose antimicrobial susceptibility was determined, were determined by PCR. As a result of PCR analysis, the most common resistance gene in bacteria was TEM (70.91%), while the least common resistance genes were vanA (6.25%) and vanB (6.25%). While there was widespread TEM gene positivity among the Gram-negative bacteria, KPC gene positivity was low. While AaDA25 gene positivity was not observed in the Gram positive bacteria, the most common resistance gene was MecA and the least detected were vanA, vanB, and vanC genes. Among the C. albicans isolates, the most common resistance gene was FUR1, while FKS1 gene positivity was quite low. In conclusion, similar to previous studies, antimicrobial resistance among the microorganisms identified has become an urgent and major problem. It is known that the frequent and irregular use of broad-spectrum antimicrobials, prophylaxis and empirical treatments play an important role in the emergence of antimicrobial resistance. When planning treatment regimens, causative agent specific antimicrobials and taking into account current susceptibility/resistance status will contribute positively to eradication success.

Key words: Bacteria, Fungi, Gene, Infection, MDR, Newborn, PCR