Enterobacterales izolatlarında kolistin direncinin fenotipik ve genotipik yöntemlerle araştırılması
Investigation of colistin resistance in Enterobacterales isolates by phenotypic and genotypic methods
Yazar: KÜBRA HACIEMİNOĞLU ÜLKER
Danışman: PROF. DR. YELİZ TANRIVERDİ ÇAYCI
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Kolistin = Colistin

Özet:
Bu çalışmada, dirençli Enterobacterales izolatlarında son çare olarak kullanılan kolistin antibiyotiğinin duyarlılığının yeni geliştirilen testler hızlı polimiksin bromkrezol, resazurin bazlı kolistin sıvı disk elüsyon (KSDE) ve nitrat redüktaz bazlı KSDE testleri ile belirlenmesi ve kolistin dirençli izolatlarda plazmid aracılı kolistin direnç genleri mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 ve mcr-5'in varlığının araştırılması amaçlanmıştır. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji laboratuvarına rutin inceleme için gönderilen çeşitli klinik örneklerden izole edilen ve rutin yöntemlerle tanımlama ve antibiyotik duyarlılığı çalışılan çoklu ilaç dirençli (ÇİD) ve yaygın ilaç dirençli (YİD) Enterobacterales izolatları arasından kolistin duyarlılığı referans yöntem sıvı mikrodilüsyonla (SMD) ile belirlenmiş 140 kolistin dirençli ve 75 kolistin duyarlı Enterobacterales izolatı çalışmaya dahil edilmiştir. Bu izolatlarda yeni geliştirilen testler hızlı polimiksin bromkrezol, resazurin bazlı KSDE ve nitrat redüktaz bazlı KSDE testlerinin performansı değerlendirilmiş ve plazmid aracılı kolistin direnç genleri mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 ve mcr-5'in varlığı araştırılmıştır. Yeni geliştirilen üç test ile kolistin duyarlılık sonuçları ortalama 4-6 saatte sonuçlandırılmıştır. Hızlı polimiksin bromkrezol testinin sonuçları SMD ile karşılaştırıldığında; duyarlılığının %99,3, özgüllüğünün %97, pozitif prediktif değerinin (PPD) %98,5 ve negatif prediktif değerinin (NPD) %98,6 olduğu belirlenmiştir. Resazurin bazlı KSDE testinin sonuçları SMD ile karşılaştırıldığında; duyarlılığının %86,4, özgüllüğünün %100, pozitif prediktif değerinin %100 ve negatif prediktif değerinin %80 olduğu belirlenmiştir. Nitrat redüktaz bazlı KSDE testinin sonuçları SMD ile karşılaştırıldığında ise; duyarlılığının %82,1, özgüllüğünün %100, pozitif prediktif değerinin %100 ve negatif prediktif değerinin %75 olduğu belirlenmiştir. Kolistin direncinin moleküler olarak araştırıldığı polimeraz zincir reaksiyonu sonuçları değerlendirildiğinde Enterobacterales izolatlarının hiçbirinde plazmid aracılı kolistin direnç genleri saptanamamıştır. Sonuç olarak, ÇİD ve YİD Enterobacterales izolatlarında referans yöntem SMD'den yaklaşık 12-14 saat daha erken sonuç veren hızlı kolistin duyarlılık testlerinin yüksek duyarlılık, özgüllük, PPD ve NPD oranları verdiği ve bu testlerin SMD testine bir alternatif olabileceği görülmüştür. Ayrıca kolistin direncinin hızlı yayılmasından sorumlu mcr genlerinin izolatlarımızda tespit edilmemiş olması da sevindiricidir.

Abstract:
The aim of this study was to determine the susceptibility of colistin antibiotic, which is used as a last resort in resistant Enterobacterales isolates, with the newly developed rapid polymyxin bromcresol, resazurin-based colistin liquid disk elution (CBDE) and nitrate reductase-based CBDE tests and to investigate the presence of plasmid-mediated colistin resistance genes mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 in colistin-resistant isolates. Among the multidrug resistant (MDR) and extensively drug resistant (XDR) Enterobacterales isolates isolated from various clinical specimens sent to Ondokuz Mayıs University, Faculty of Medicine, Medical Microbiology laboratory for routine examination, and whose identification and antibiotic susceptibility were studied by routine methods, 140 colistin resistant and 75 colistin susceptible Enterobacterales isolates whose colistin susceptibility was determined by broth microdilution (BMD) were included in the study. The performance of newly developed rapid polymyxin bromcresol, resazurim-based CBDE and nitrate reductase-based CBDE tests were evaluated in these isolates and the presence of plasmid-mediated colistin resistance genes mcr-1, mcr-2, mcr-3, mcr-4 and mcr-5 were investigated. With the three newly developed tests, colistin susceptibility results were obtained in an average of 4-6 hours. When the results of the rapid polymyxin bromcresol test were compared with BMD, the sensitivity was 99.3%, specificity was 97%, positive predictive value (PPV) was 98.5% and negative predictive value (NPV) was 98.6%. When the results of the resazurin-based CBDE test were compared with BMD, the sensitivity was 86.4%, specificity was 100%, positive predictive value was 100% and negative predictive value was 80%. When the results of nitrate reductase-based CBDE test were compared with BMD, the sensitivity was 82.1%, specificity was 100%, positive predictive value was 100% and negative predictive value was 75%. When the results of polymerase chain reaction, in which colistin resistance was investigated molecularly, plasmid-mediated colistin resistance genes were not detected in any of the Enterobacterales isolates. In conclusion, it was observed that rapid colistin susceptibility tests, which give results approximately 12-14 hours earlier than the reference method BMD in MDR and MDR Enterobacterales isolates, gave high sensitivity, specificity, PPV and NPV rates and these tests can be an alternative to BMD test. It is also pleasing that mcr genes responsible for the rapid spread of colistin resistance were not detected in our isolates.