Haemophilus influenzae izolatlarının antibiyotik duyarlılıklarının incelenmesi
Evaluation of antibiotic susceptibility of haemophilus influenzae isolates
Yazar: ÜLKER KARAKURT
Danışman: DOÇ. DR. EBRU EVREN
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Bu çalışmada Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi İbn-i Sina Eğitim ve Araştırma Hastanesi Merkez Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na 01.01.2020-01.06.2021 tarihleri arasında gönderilen alt solunum yolu örneklerinin kültürlerinde üreyen 84 adet H.influenzae izolatının antibiyotik duyarlılıkları disk difüzyon yöntemiyle incelenmiştir. İmipenem ve meropenem duyarlılık sonuçları disk difüzyon ve gradiyent şerit test yöntemiyle de değerlendirilerek referans yöntem olan sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile uyumunun incelenmesi amaçlanmıştır.
Gereç ve Yöntem: Alt solunum yolu örnekleri mikroskopik olarak değerlendirilmiştir. Mikroskopik açıdan uygun olan örneklerin kültürü %5 koyun kanlı agar (KKA), MacConkey agar ve çikolata agar besiyerlerine ekilmiştir. KKA ve MacConkey agar plakları normal atmosferde, çikolata agar plakları CO2'li ortamda, 37 0C'de 24-48 saat inkübe edilmiştir. Bakterinin tanımlaması Gram boyama ve MALDI-TOF MS ile yapılmıştır. İzolatların antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesinde disk difüzyon yöntemi kullanılmıştır. İzolatların beta-laktamaz enzim üretimi kromojenik nitrosefin diski kullanılarak gerçekleştirilmiştir. İzolatların beta-laktam ilaçlara karşı direnç mekanizmasının varlığı 1 ünite benzilpenisilin içeren penisilin diskiyle taranmıştır. Karbapenem grubu antibiyotiklerin minimum inhibitör konsantrasyonlarının (MİK) belirlenmesinde gradiyent şerit test ve sıvı mikrodilüsyon test yöntemleri kullanılmıştır. 
Bulgular: Çalışmamızda izolatların yarısından fazlası 50 yaş ve üzeri hastalardan izole edilmiştir. Çalışmadaki erkek hastalar, tüm hastaların % 70,23'ünü oluşturmuştur. Beta-laktamaz negatif ampisilin duyarlı (BLNAS) izolatlar % 45,23 ile en bulunan fenotip olmuştur. Bunu %39,28 ile Beta-laktamaz negatif ampisilin dirençli (BLNAR), % 10,71 ile Beta-laktamaz pozitif ampisilin dirençli (BLPAR), % 4,76 ile Beta-laktamaz pozitif amoksisilin klavulanik asit dirençli (BLPACR) izolatlar izlemiştir. Çalışmamızda disk difüzyon yöntemi ile imipenem, meropenem ve sefotaksim direnci saptanmamıştır. En yüksek direnç % 54,76 ile ampisilinde görülmüştür. En düşük direnç %13,09 ile kinolon grubu antibiyotiklerde görülmüştür. Direnç oranları; sefuroksim %39,28, amoksisilin/klavulanik asit % 28,57 siprofloksasin, levofloksasin ve moksifloksasin %13,09, tetrasiklin %16,66, trimetoprim/sülfametoksazol % 29.76 olarak saptanmıştır. İmipenem ve meropenem için disk difüzyon ve sıvı mikrodilüsyon duyarlılık sonuçları birbiriyle uyumlu bulunmuştur. Gradiyent şerit test yöntemiyle sıvı mikrodilüsyon yönteminin meropenem için kategorik uyumu % 100 (n=84), temel uyumu  % 70,23 (n=59) iken imipenem için kategorik uyum % 70,23 (n=59), temel uyum % 41,66 (n=35) olarak saptanmıştır. İmipenem için büyük hata oranı % 29,76 (n=25) olarak bulunmuştur. Çalışmada imipenem için test edilen izolatların 17sinde (%20,23) disk difüzyon testinde zon içi üremeler görülmüştür. Gradient şerit testinde bu izolatların 12'sinde (%70,58) heterodirenç göstesi olan çift zon görülmüştür. Onyedi izolatın fenotip dağılımlarına bakıldığında onüç BLNAR, iki BLPAR, bir BLPACR, bir BLNAS izolat bulunmuştur. BLNAR izolatlarda MİK değerleri altı izolatta >32 µg/ml, bir izolatta 12 µg/ml, bir izolatta 8 µg/ml, iki izolatta 2 µg/ml, bir izolatta 0,5 µg/ml, bir izolatta 0,75 µg/ml, bir izolatta 0,094 µg/ml olarak bulunmuştur. İki BLPAR izolatta MİK değeri >32 µg/ml, bir BLPACR izolatta MİK değeri >32 µg/ml ve bir BLNAS izolatta MİK değeri 4 µg/ml olarak bulunmuştur.
Sonuç: Çalışmamızda direncin en yüksek görüldüğü antibiyotik ampisilin olarak belirlenmiş ve rutinde test edilen antibiyotiklere belirli oranlarda direnç tespit edilmiştir. Disk difüzyon testi ile imipenem, meropenem ve sefotaksim direnci saptanmamıştır. BLNAR izolatlar dünya genelinde yaygınlaşmaya başlamıştır ve beta laktam grubu antibiyotiklere direnç gelişimi endişesini arttırmaktadır. Çalışmamızda sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile iki karbapeneme de direnç tespit edilmemekle birlikte, gradiyent şerit testi ile 25 izolat imipeneme dirençli bulunmuştur. Önceki çalışmalarla uyumlu şekilde çalışmamızda sıvı mikrodilüsyon yönteminin H.influenzae izolatlarının karbapenem duyarlılığının belirlenmesinde özellikle de imipenem duyarlılığı açısından öneme sahip olduğu tespit edilmiştir. İmipenem ve meropenem için disk difüzyon yönteminin sıvı mikrodilüsyon yöntemiyle uyumu göz önüne alındığında disk difüzyon yöntemi rutin laboratuvar uygulamaları açısından önemini korumaktadır. Heterodirençli izolatların görülmesi, dirençli izolatların ortaya çıkışı açısından uyarıcı olabilir. H.influenzae izolatlarında direnç oranlarının ve mekanizmalarının ortaya konulabilmesi açısından sürveyans çalışmalarının yapılması önem taşımaktadır.
Anahtar Kelimeler: H. influenzae, imipenem, meropenem, sıvı mikrodilüsyon, gradiyent şerit test

Abstract:
Objective: In this study, antibiotic susceptibility of 84 H.influenzae isolates grown in the cultures of lower respiratory tract samples sent to Ankara University School of Medicine İbn-i Sina Training and Research Hospital Central Microbiology Laboratory between 01.01.2020-01.06.2021 was investigated by disc diffusion method. It was aimed to evaluate the susceptibility results of imipenem and meropenem with disc diffusion and gradient strip test methods and to examine their compatibility with the reference method, the broth microdilution method.
Materials and Methods: Lower respiratory tract samples were evaluated microscopically. Microscopically suitable samples were cultured on 5% sheep blood agar (SBA), MacConkey agar, and chocolate agar media. SBA and MacConkey agar plates were incubated at 37 oC in ambient air, chocolate agar plates were incubated in CO2 for 24-48 hours. Bacteria were identified by Gram stain and MALDI-TOF MS. Disk diffusion method was used to determine the antibiotic susceptibility of the isolates. Beta-lactamase enzyme production of the isolates was carried out using a chromogenic nitrocefin disc. The presence of the resistance mechanism of isolates against beta-lactam drugs was screened with a penicillin disc containing 1 unit of benzylpenicillin. Gradient strip test and broth microdilution test methods were used to determine the minimum inhibitory concentrations (MIC) of carbapenem group antibiotics. 
 Results: In our study, more than half of the isolates were isolated from patients aged 50 years and older. Male patients in the study comprised 70.23% of all patients. Beta-lactamase negative ampicillin-susceptible (BLNAS) isolates were the most abundant phenotype with 45.23%. This was followed by beta-lactamase negative ampicillin-resistant (BLNAR) with 39.28%, beta-lactamase positive ampicillin-resistant (BLPAR) with 10.71%, and beta-lactamase positive amoxicillin-clavulanic acid resistant (BLPACR) isolates with 4.76%. In our study, resistance to imipenem, meropenem, and cefotaxime was not detected by the disc diffusion method. The highest resistance was seen in ampicillin with 54.76%. The lowest resistance was seen in quinolone group antibiotics with 13.09%. Resistance rates; cefuroxime 39.28%, amoxicillin/clavulanic acid 28.57%, ciprofloxacin, levofloxacin, and moxifloxacin 13.09%, tetracycline 16.66%, trimethoprim/sulfamethoxazole 29.76%. Disc diffusion and broth microdilution susceptibility results were found to be compatible with each other for imipenem and meropenem. The categorical agreement of the gradient strip test method and the broth microdilution method for meropenem was 100% (n=84), the essential agreement  was 70.23% (n=59), while the categorical agreement for imipenem was 70.23% (n=59), the essential agreement was found to be 41.66% (n=35). The major error rate for imipenem was found to be 29.76%(n=25) In the study, in-zone growths were observed in 17 (20.23%) of the isolates tested for imipenem in the disk diffusion test. In the gradient strip test, a double zone with heteroresistance was observed in 12 of these isolates (70.58%). When the phenotype distributions of 17 isolates were examined, thirteen BLNAR, two BLPAR, one BLPACR, and one BLNAS isolate were found. The MIC values in BLNAR isolates >32 µg/ml in six isolates, 12 µg/ml in one isolate, 8 µg/ml in one isolate, 2 µg/ml in two isolates, 0.5 µg/ml in one isolate, 0.75 µg/ml in one isolate, and 0.094 µg/ml in one isolate. The MIC value was found to be >32 µg/ml in two BLPAR isolates, the MIC value was >32 µg/ml in one BLPACR isolate and 4 µg/ml in one BLNAS isolate.
Conclusion: In our study, the highest antimicrobial resistance was determined as ampicillin and certain rates of resistance were detected to the routinely tested antibiotics. Resistance to imipenem, meropenem, and cefotaxime was not detected by the disc diffusion test. BLNAR isolates have started spreading all over the world, raising concerns about the development of resistance to beta-lactam group antibiotics. In our study, although no resistance was detected in either carbapenem with the broth microdilution method, 25 isolates were found resistant to imipenem by the gradient strip test. Consistent with previous studies, in our study, it was determined that the broth microdilution method is important in determining the carbapenem susceptibility of H.influenzae isolates, especially in terms of imipenem susceptibility. Considering the compatibility of the disc diffusion method with the broth microdilution method for imipenem and meropenem, the disc diffusion method maintains its importance in terms of routine laboratory applications. The appearance of heteroresistant isolates may be a warning for the emergence of resistant isolates. It is important to conduct surveillance studies in order to reveal resistance rates and mechanisms in H.influenzae isolates. 
Keywords: H. influenzae, imipenem, meropenem, broth microdilution, gradient strip test