Klinik stenotrophomonas maltophilia izolatlarında kolistin heterodirencinin araştırılması
Investigation of colistin heteroresistance in clinicalStenotrophomonas maltophilia isolates
Yazar: ÜMRAN LİSTE
Danışman: PROF. DR. CUMHUR ÖZKUYUMCU ; PROF. DR. BANU SANCAK
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Kolistin = Colistin ; Stenotrophomonas maltophilia = Stenotrophomonas maltophilia ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-çoklu = Drug resistance-multiple

Özet:
Stenotrophomonas maltophilia, özellikle hastanede yatan hastalarda görülen, fırsatçı ,çok ilaca dirençli, gram-negatif bir basildir. Aynı zamanda, özellikle bağışıklık sistemi baskılanmış ya da zayıflamış ve yoğun bakım ünitelerinde ventilatör desteği gerektiren hastalarda, önemli morbidite ve mortalite ile ilişkili nozokomiyal bir patojendir. İnsanlarda hastalık yapma  insidansı son yıllarda artmıştır. 2010-2016 yılları arasında Taiwan'da yapılan bir çalışmada  S. maltophilia'nın sağlık hizmetleri ile ilişkili enfeksiyon etkeni olarak izole edilen mikroorganizmalar arasında Acinetobacter spp. ve Enterobacter spp.'den sonra üçüncü sırada yer aldığı bildirilmiştir. S. maltophilia'nın etken olduğu  bakteremi, pnömoni, idrar yolu enfeksiyonu, oküler enfeksiyon, endokardit, menenjit, yumuşak doku ve yara enfeksiyonu, mastoidit, epididimit, kolanjit, osteokondrit bursit ve peritonit dahil olmak üzere çeşitli klinik sendromlar tanımlanmıştır. Bu nedenle tüm dünyada görülme sıklığı artan bu mikroorganizmanın epidemiyolojisi, risk faktörleri ve tedavisi hakkında yeni çalışmalara ihtiyaç vardır
S. maltophilia, diğer gram negatif baterilerin ampirik tedavisinde kullanılan ilaçlara karşı intrinsik olarak dirençlidir. S. maltophilia'nın tedavisinde ilk sırada tercih edilen ilaç trimetoprim-sülfametoksaldur. Minosiklin, tikarsilin-klavulanat, kolistin ve aztreonam gibi diğer bazı ilaçlar in vitro aktivite gösterebilse de bu ilaçlarla ilgili yeterli deneyim bulunmadığından ve S. maltophilia hızla direnç geliştirebildiği için bu ajanların potansiyel etkinliği de şüphelidir. Fakat TMP/SMX direnci görüldüğünde özellikle invaziv enfeksiyonlarda kombinasyon tedavileri zorunlu olmaktadır. S. maltophilia'daki yüksek intrinsik ve  tedavi sırasında kazanılmış direnç bu durumu gerekli kılmaktadır. Önerilen kombinasyonlar, her iki ajanın da in vitro testlerde etkili olmaları koşuluyla seftazidim, tikarsililin-klavulanat, aztreonam, kolistin veya bir kinolon dahil olmak üzere herhangi bir ikinci grup ajan ile trimetoprim-sülfametoksazolü içermektedir. Kolistin, çoklu ilaca dirençli gram negatif bakterilere karşı etkinliğini koruyan az sayıdaki antibiyotikten biridir.  Çok ilaca dirençli gram negatif non-fermenter bakterilerde kolistinin kombinasyon tedavilerinde kullanılmasının hem toksisiteyi önlemede hem de tedavinin etkinliğini arttırmadaki başarısı çeşitli çalışmalarda gösterilmişitr 
Tüm bunların yanında S. maltophilia'daki kolistin için önerilen duyarlılık test yöntemlerinin, özellikle adaptif direnç ve heterodirenç dahil olmak üzere farklı direnç mekanizmaları arasındaki karmaşık etkileşim nedeniyle güvenilmez sonuçlara yol açabileceği  çeşitli çalışmalarda gösterilmektedir. Bu sebeple çalışmamızda S. maltophilia enfeksiyonlarının tedavisinde alternatif olabileceğini düşündüğümüz bir ilaç olan kolistin için antibiyotik duyarlılığına farklı yöntemlerle bakılmıştır. Ayrıca tedavi başarısızlıklarına yol açan heterojen direnç varlığı da kolistin için araştırılmıştır  
Çalışmamıza Aralık 2015 ve Nisan 2018 tarihleri arasında Hacettepe Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Klinik Patoloji  Laboratuvarı Bakteriyoloji Ünitesine gönderilen örneklerden  izole edilen 212 S. maltophilia  suşu dahil edilmiştir. Kolistin için antibiyotik duyarlılık gradient test ve sıvı mikrodilüsyon  yöntemleri ile bakılmıştır. Her suş için iki kez bu yöntemler tekrarlanmıştır. Bu tekrarlar ile birlikte kolistin duyarlılığında kullanılan yöntemlerin tekrarlanabilirliğinde sorun olduğu gözlemlenmiştir. 
Gradiyent test ve sıvı mikrodilüsyon yöntemleri arasında uyumsuzluk olan ayrıca gradiyent testte zon içi üremeleri olan 55 izolat heterojen direnç açısından değerlendirilmiştir. Heterojen direncin tespiti için altın standart yöntem olan PAP testi kullanılmıştır.  Kolistin heterodirenci toplamda 54 izolatta tespit edilmiştir. Kolistin heterodirenç sıklığı  54/212 (%25,5)  olarak saptanmıştır. Bir izolatta ise tekrarlayan PAP testi sonucu heterojen direnç saptanamamıştır.

Abstract:
Stenotrophomonas maltophilia is a multidrug-resistant gram-negative bacillus that is an opportunistic pathogen, particularly among hospitalized patients. It is also an important nosocomial pathogen associated with substantial morbidity and mortality, particularly in debilitated or immunocompromised patients and patients requiring ventilatory support in intensive care units. The incidence of human infection appears to have increased in recent years. S. maltophilia is a infectious agent associated with health services that. were reported to be in the third place after Acinetobacter spp. and Enterobacter spp. between 2010-2016. A variety of clinical syndromes caused by S. maltophilia have been described, including bacteremia, pneumonia, urinary tract infection, ocular infection, endocarditis, meningitis, soft tissue and wound infection, mastoiditis, epididymitis, cholangitis, osteochondritis, bursitis, and peritonitis. Therefore, new studies are needed on the epidemiology, risk factors and treatment of this microorganism, whose incidence is increasing all over the world
S. maltophilia is intrinsically resistant to most antibiotics used in the empirical treatment of other gram-negative bacteria. TMP-SMX is the first agent for the treatment of S. maltophilia. Although some other agents, such as minocycline, ticarcillin-clavulonate, colistin, and aztreonam may show in vitro activity, the potential efficacy of these agents is questionable as there is insufficient clinical experience with these agents and S. maltophilia can rapidly develop resistance. However, when TMP / SMX resistance is seen, combination therapies are essential, especially in invasive infections. High intrinsic and acquired resistance in S. maltophilia necessitates this condition. The proposed combinations include trimethoprim-sulfamethoxazole and any second group of agents, including ceftazidime, ticarcillylin-clavulanate, aztreonam, colistin or a fluoroquinolone, provided both agents are effective in in vitro tests. Colistin is one of the few antimicrobials that retains activity against multi drug resistant Gram-negative bacteria . The success of using colistin in combination therapies in multi-drug resistant gram negative non-fermenter bacteria has been shown to prevent both toxicity and increase the efficacy of treatment. 
Overall, various studies show that recommended susceptibility testing methods for colistin in S. maltophilia may lead to unreliable results, mainly due to a complex interaction between different resistance mechanisms in the bacterial cells, including both adaptive resistance and heteroresistance. For this reason, in our study, antibiotic susceptibility to colistin, a drug that we think may be an alternative in the treatment of stenotrophomonas maltophilia infections isolated from various samples, was investigated with different methods. The presence of heteroresistance leading to treatment failures was also investigated for colistin.
A total of 212 Stenotrophomonas maltophilia strains, which sent to the Bacteriology Laboratory of Hacettepe University Hospital between December 2015 and April 2018 were included in the study. Gradient test and broth microdilution methods were used for antibiotic susceptibility of colistin. These methods were repeated at two times for each strain. With these repetitions, it was observed that the reproducibility of the methods used in colistin sensitivity was a problem. 
55 isolates that, have incompatibility between gradient test and broth microdilution methods and colonies within inhibition zone by gradient test, were evaluated for heteroresistance. The gold standard method PAP test was used to determine heteroresistance. 54 isolates were found to have heteroresistance. The frequency of colistin  heteroresistance was 54/212 (25.5%). In one isolate, heteroresistance was not detected by repeated PAP test.