Farklı klonlara ait karbapenem dirençli acinetobacter baumannii suşlarında kolistin ile meropenem, sulbaktam, minosiklin, disodyum fosfomisin ve vankomisin kombinasyonlarında sinerjik etki olup olmadığının dama tahtası yöntemiyle araştırılması
Investigation of synergistic effect of colistin with meropenem, sulbactam, minocycline, disodium fosfomycin, and vancomycin combinations in different clones of carbapenem resistant acinetobacter baumannii strains
Yazar: AHMET SERTÇELİK
Danışman: PROF. DR. ESRAGÜL AKINCI
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları = Clinical Microbiology and Infectious Diseases
Dizin: Acinetobacter = Acinetobacter ; Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Antibiyotikler = Antibiotics ; Antibiyotikler-kombine = Antibiotics-combined ; Karbapenemler = Carbapenems ; Kolistin = Colistin ; Sulbactam = Sulbactam ; Vankomisin = Vancomycin ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Amaç
Asinetobakter suşlarının birçok antibiyotiğe dirençli olması ve geçmişte ilk seçenek tedavi olan karbapenemlere yüksek oranda direnç geliştirmesi nedeniyle artık tedavide kolistin ön plana geçmiştir. Bununla birlikte, kolistine direnç geliştirme potansiyeli ve yüksek dozda toksisite endişesi sonucu günümüzde genellikle kolistin içeren kombinasyon tedavileri tercih edilmektedir. Sulbaktam ve meropenem gibi antibiyotikleri içeren kombinasyonların yanında yeni tedavi kombinasyonları üzerinde de çalışmalar devam etmektedir. Asinetobakterlerin doğal dirençli olduğu fosfomisin ve vankomisin içeren kombinasyonlar ve son yıllarda gündeme gelen minosiklin içeren kombinasyonlar üzerinde çalışılan konulardır. Bu çalışmada güncel veriler ışığında kolistin ile meropenem, sulbaktam, fosfomisin, vankomisin ve minosiklin kombinasyonlarının sinerjik etkisinin olup olmadığının araştırılması, ülkemizde bulunmayan minosikline duyarlılığının saptanması ve antibiyotik kombinasyonlarındaki sinerjinin klonaliteyle ilişkili olup olmadığının gösterilmesi amaçlanmıştır. 
Gereç ve Yöntem
Bu çalışmada kullanılan suşlar, Ankara Numune Eğitim ve Araştırma Hastanesi'nde 2012-2013 yılları arasında karma yoğun bakım ünitesinde yatan hastalardan alınan örneklerden izole edilen ve klon analizi yapılan Acinetobacter baumannii suşları arasından seçilmiştir. Bu amaçla 124 adet karbapenem dirençli Acinetobacter baumannii izolatı (23 antibiyotip, 7 klon) arasından seçim yapılmış olup, suşlar seçilirken tüm antibiyotip ve klonlardan suş bulunması ve mümkün olabildiğince klinik örneklerden izole edilen suşların dahil edilmesi hedeflenmiştir. Bu şekilde farklı klon ve antibiyotiplerden 23 izolat çalışmaya alınmıştır. Kolistin ile meropenem, sulbaktam, vankomisin, fosfomisin ve minosiklin kombinasyonları için 96 kuyucuklu mikroplaklara antibiyotik dağıtımı yapılmış ve daha sonra hazırlanan inokulum eklenmiştir. 35°C'de 16-20 saat inkübe edildikten sonra MİK değerleri ve üremenin olmadığı kuyucuklar kaydedilmiştir. Kolistin ve kombinasyondaki diğer antibiyotiğin FİK değerleri toplanarak FİK indeksi (FİKİ) hesaplanmıştır. FİKİ≤0,5 sinejizm, 0,5 4 antagonizm şeklinde yorumlanmıştır. İstatistiksel analizde dağılımlar sayı ve yüzde ile, MİK50 ve MİK90 yüzdelikler hesabıyla ve kateogorik değişkenlerin karşılaştırılması Fischer'in kesin testi ve Yates'in süreklilik düzeltmesi ile yapılmıştır. p<0,05 olması istatistiksel olarak anlamlı kabul edilmiştir.  
Bulgular
Çalışmadaki 23 suşun çoğu (%52,2) A klonuna aitti. İki suşun ise klonu saptanamadı. Suşların %56,5'i rektal sürüntü kültüründen, diğer suşlar trakeal aspirat, kan, yara ve balgamdan izole edildi. Kolistin-sulbaktam kombinasyonunda sinerji görülmezken, meropenem ve fosfomisinle bir (%4,3), minosiklinle iki (%8,6) ve vankomisinle dört (%17,4) suşta sinerji görüldü. Aditif ve sinerjik etki kolistin-meropenem kombinasyonunda 16 (%69,5), kolistin-sulbaktam kombinasyonunda 8 (%34,8), kolistin-fosfomisin kombinasyonunda 11 (%47,8), kolistin-vankomisin kombinasyonunda 19 (%82,6), kolistin-minosiklin kombinasyonunda 12 (%52,1) suşta tespit edildi. Klonlar ile suşların izole edildiği örneklerin dağılımı incelendiğinde istatistiksel olarak anlamlı fark görülmedi (p=0,68). Sinerjik veya aditif etki ile klonalite arasındaki ilişkiye bakıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark bulunmadı. Suşların izole edildiği örnekler açısından sinerjik ve aditif etkileşimler karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı fark yoktu. Kombinasyonlar arasında sadece kolistin-vankomisin kombinasyonun sinerjik veya aditif etkileşim oranı anlamlı olarak yüksekti. (p=0,002). Minosiklin için MİK50 1 µg/ml, MİK90 4 µg/ml bulundu. CLSI 2017'ye göre tüm suşlar minosikline duyarlıydı.
Sonuç
İncelenen kombinasyonların hiçbirinde antagonizm olmaması, sinerjik veya aditif etkileşimlerin tespit edilmesi bu kombinasyonların klinik pratikte uygulanabilir olduğunu düşündürmektedir. Bu çalışmada dikkat çekici olarak kolistin-vankomisin kombinasyonunda sinerjik etkinin yüksek bulunması bu konu üzerinde daha fazla araştırma yapılması gerektiğini ortaya koymaktadır. Diğer taraftan bu çalışma,  ülkemizde henüz klinik uygulamalarda kullanımı olmayan, kolistin ile sinerjik ve aditif etkileşim gösteren fosfomisin ve minosiklin çalışmaları için öncü bir nitelik taşımaktadır. Çalışmada klonal farklılığının sinerji çalışmalarında önemli olmayabileceğinin gösterilmesi de bundan sonraki araştırmalara ışık tutacak bir veri olarak değerlendirilmektedir.

Abstract:
Aims
Colistin becomes primary treatment option in order to Acinetobacter strains are resistant to a lot of antibiotics and have developed high rate of carbapenem resistance that carbapenems were the first line therapy in the past. Because of the potential resistance to colistin and concerns about toxicity, especially for high doses, colistin based combination therapies are preferred nowadays. Besides combinations including antibotics like sulbactam and meropenem, trials on new treatment combinations are being continued. Combinations including fosfomycin and vancomycin to which Acinetobacter species are intrinsically resistant and combination including minocycline is being investigated in recent years. In this study we aimed to investigate whether combinations of colistin with meropenem, sulbactam, fosfomycin, vancomycin, and minocycline are synergic or not; to determine minocycline susceptibility rates which is not exist in our country and to show whether antibiotic interactions are related with clonality or not.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
Materials and methods
Acinetobacter strains were selected from the isolates which were isolated in patients staying in mixed intensive care unit in Ankara Numune Training and Research Hospital between 2013 and 2014. Clone analysis of the strains have been done before. The study isolates were selected in 124 carbapenem resistant Acinetobacter baumannii strains (23 antibiotypes and 7 clones) and selected strains represented all antibiotypes and clones. Consequently, 23 strains were included in this study. For combination of colistin with meropenem, sulbactam, vancomycin, fosfomycin, and minocycline, antibiotics were dispersed to 96-well microplates and then inoculum was added. After incubation for 16-20 hours at 35°C, MIC's and wells without visible signs of growth were recorded.  FIC values of colistin and the other antibiotics were added and FIC index  (FICi) was calculated. Due to determination of antibiotic interactions FICis were interpreted as synergistic interaction if FICi≤0,5, as additive interaction if 0,5 4. For statistical analyses, sample distributions were given as count and  percent proportion, MIC50 and MIC90 were calculated with percentiles calculation and categorical variables were compared with Fisher's exact test and Yates' continuation correction. P <0.05 was considered as statistically significant.
Results
Most of the 23 strains (52.2%) were belong to A clone. Two strains' clone was not detected. 56.5% of the strains were isolated from rectal swap cultures and the other strain were isolated from tracheal aspirate, blood, wounds, and sputum cultures. While synergy was not detected for colistin-sulbactam combination, synergy of colistin with meropenem, and fosfomycin was detected for one (4,3%) strain, synergy of colistin with minocycline was detected for two (8.6%) strains, and synergy of colistin with vancomycin was detected for four (17.4%) strains. Additive and synergistic interactions were detected in 16 (69.5%) of colistin-meropenem, 8 (34.8%) of colistin-sulbactam, 11 (47.8%) of colistin-fosfomycin, 19 (82.6%) of colistin-vancomycin, and 12 (52.1%) of colistin-minocycline combination. There was no statistically significant difference between clones and samples from which strains were isolated (p=0.68).  In the examination of relationship between synergistic/additive interactions and clones, no statistically significant differance was found. There was also no statistically significant differance between synergistic/additive interactions and samples from which the strains were isolated. Synergistic and additive interaction ratio was significantly higher for in colistin-vancomycin combination (p=0.002). For minocycline, MIC50 and MIC90 were found to be 1 µg/mL and 4 µg/mL, respectively. All the strains were susceptible to minocycline. 
Conclusion
None of the antibiotic combinations were antagonistic, but they have synergistic and additive interactions. Thus, these combinations can be used in clinical practises. The remarkable synergistic interaction of colistin-vancomycin combination suggested that more researches on this subject are needed. This study is a piooner study for minocycline and fosfomycin in our country which display synergistic interactions with colistin, but they are not in routine clinical practice in our country yet. Furthermore, it has been shown that clonal diversity may not be important for synergy studies and this may be a driver for other investigations.