Klebsiella pneumoniae suşlarında kolistin direncinin araştırılması ve yöntem karşılaştırılması
Investigation of Colistin resistance and method comparison in klebsiella pneumoniae strains
Yazar: AYÇA AYDIN UYSAL
Danışman: PROF. DR. ALPER TÜNGER
Ege Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı /  Tıbbi Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Giriş ve amaç: Son yıllarda, yoğun bakım ünitelerinde (YBÜ) yatan hastalarda,
yüksek oranda morbidite ve mortalite ile seyreden, nozokomiyal enfeksiyonlara sebep
olabilen gram negatif bakterilerde çoklu ilaç direnci görülmeye başlanması, geçtiğimiz on
yıllık süreçte eski bir antibiyotik olan kolistinin klinik kullanımda tekrar yer bulmasına neden
olmuştur. Bu yaygın kullanımın bir sonucu olarak enfeksiyon etkeni bakterilerde bu ilaca
karşı da direnç gelişimi izlenmeye başlamıştır. İlacın potansiyel yan etkileri de göz önüne
alındığında etkenlerin kolistin duyarlılığının belirlenebilmesi önemli bir mesele olarak
görülmektedir. Sunulan çalışmanın amacı Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji
Laboratuvarı'nda incelenen kan kültürü örneklerinde üreyen K. pneumoniae suşlarındaki
kolistin direnç oranlarını belirleyerek epidemiyolojik veri elde etmek ve kolistin duyarlılığı
belirlenmesinde altın standart yöntem olarak belirlenmiş ancak uygulanması zor bir yöntem
olan sıvı mikrodilüsyon (BMD) ile alternatif yöntemleri kıyaslayarak, bu yöntemlerin rutin
laboratuvar işleyişine uygunluğunu belirlemektir. Ayrıca aktarılabilen, plazmid aracılı mobil
kolistin direnci (mcr) genlerinin, gerçek zamanlı kantitatif polimeraz zincir reaksiyonu (RT-
qPCR) yöntemi ile tespiti ve prevalansının değerlendirilmesi de hedeflenmiştir.
Gereç ve yöntem: Çalışmaya, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Hastanesi Tıbbi
Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na, Ekim 2019-Aralık 2021 arasında kabulü yapılan kan kültürü
örneklerinde üreyen 151 K. pneumoniae suşu dahil edildi. BMD, Sensititre™, kolistin sıvı
disk elüsyon (CBDE), ETEST ® ve VITEK ® 2 yöntemleri ile, saf kültürleri elde edilen
izolatların kolistin duyarlılıkları belirlendi. Alternatif yöntemlerin BMD ile uyumları
değerlendirildi. Ayrıca polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile çalışma grubundaki suşlarda mcr
gen varlığı değerlendirildi.
Bulgular: Çalışma grubunda kolistin direnç oranı %16,6 saptandı. Sensititre™, CBDE,
ETEST ® yöntemleri duyarlılık sonucu belirlemede BMD ile %100 uyumlu bulunurken
VITEK ® 2'nin kategorik uyum (CA), büyük hata (ME) ve çok büyük hata (VME) oranları
sırasıyla %98, %0,79 ve %8 olarak belirlendi. Sensititre™, ETEST ® ve VITEK ® 2 yöntemleri
için temel uyum (EA) değerlendirmesi yapıldı ve sırasıyla %92,7, %52,3 ve %78,1 olarak
belirlendi. Suşların hiçbirinde aktarılabilen kolistin direncinden sorumlu mcr geni saptanmadı.
Sonuç: MDR etken enfeksiyonların tedavisinde son seçenek olarak kullanılan kolistine
karşı gelişen direnç endişe vericidir. BMD'nin zor uygulanabilir bir yöntem olması sebebiyle
ülkemizde ve dünyada, kolistin direnci sürveyans verileri diğer antibiyotikler için yapılan
izlemlere kıyasla yetersiz kalmaktadır. Direnç oranlarının takip edildiği epidemiyolojik
çalışmaların sürekli hale getirilmesi gerekmektedir. BMD'ye alternatif kullanılabilecek
yöntemler, kontrollü çalışmalarla ilerlenerek laboratuvar rutin işleyişinde yer bulabilir. İleri
dönemlerde daha fazla sayılı örneklem ve daha çeşitli bakteri gruplarıyla yapılacak yöntem
karşılaştırılması çalışmalarına ihtiyaç vardır.
Anahtar kelimeler: antibiyotik direnci, kolistin, polimeraz zincir reaksiyonu,
Klebsiella pneumoniae

Abstract:
Introduction and Aim: In recent years, multidrug-resistant gram-negative bacteria
which causing nosocomial infections with high rates of morbidity and mortality have emerged
in intensive care units (ICUs). This has led to the reintroduction of colistin, an old antibiotic,
for clinical use in the past decade. However, as a consequence of its widespread use,
resistance to colistin has also started to develop among the bacterial pathogens. Considering
the potential side effects of the drug, determining the susceptibility of the pathogens to
colistin becomes an important issue. The aim of this study is to determine the prevalence of
colistin resistance in K. pneumoniae strains isolated from blood culture samples received in
Medical Microbiology Laboratory, Ege University Faculty of Medicine Hospital, obtain
epidemiological data, and evaluate alternative methods for determining colistin susceptibility
by comparing them with the gold standard method, broth microdilution (BMD), which is a
challenging method to implement but has been established as the gold standard. Additionally,
the detection and evaluation of the prevalence of transferable plasmid-mediated mobile
colistin resistance (mcr) genes using the polimerase chain reaction method are also targeted.
Materials and Methods: The study included 151 K. pneumoniae strains, isolated
from blood culture samples received at the Medical Microbiology Laboratory, Ege University
Faculty of Medicine Hospital, between October 2019 and December 2021. The colistin
susceptibilities of the isolates obtained from pure cultures using the BMD, Sensititre™,
colistin broth disk elution (CBDE), ETEST®, and VITEK®2 methods were determined. The
concordance of alternative methods with BMD was evaluated. Additionally, the presence of
mcr genes in the study group strains was assessed using polymerase chain reaction.
Results: The colistin resistance rate in the study group was found to be 16.6%.
Sensititre™, colistin broth disk elution (CBDE), and ETEST® methods showed 100%
concordance with BMD in determining susceptibility results, while VITEK®2 exhibited
categorical agreement (CA), major error (ME), and very major error (VME) rates of 98%,
0.79%, and 8%, respectively. Essential agreement (EA) assessment was performed for
Sensititre™, ETEST®, and VITEK®2 methods, resulting in 92.7%, 52.3%, and 78.1%
agreement rates, respectively. No transferable mcr gene which responsible for colistin
resistance was detected in any of the strains.
Conclusion: The development of resistance against colistin, which is used as the last
resort in the treatment of multidrug-resistant bacterial infections, is concerning. Due to the
challenging implementation of the broth microdilution method (BMD), surveillance data on
colistin resistance remains insufficient in our country and worldwide, compared to monitoring
conducted for other antibiotics. It is necessary to establish continuous epidemiological studies
that monitor resistance rates. Alternative methods to BMD can be incorporated into laboratory
routines through controlled studies. In the future, there is a need for a greater number of
samples and comparative studies involving diverse bacterial groups.
Keywords: antibiotic resistance, colistin, polymerase chain reaction, Klebsiella
pneumoniae