Karbapenem dirençli izolatlarda (Klebsiella SPP., Escherichia coli) hızlı karbapenemaz tespit yöntemi (The rapid carbapenemase detection method, rCDM) ile karbapenemaz üretiminin fenotipik olarak saptanması
Phenotypical detection of carbapenemase production by the rapid carbapenemase detection method (rCDM) in carbapenem resistant isolates (klebsiella SPP., escherichia coli)
Yazar: ŞEYMA ÇALIK
Danışman: PROF. DR. SEBAHAT AKSARAY ; UZMAN NİLGÜN KANSAK
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Haydarpaşa Numune Eğt. ve Arş. Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2022
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Enterobacteriaceae = Enterobacteriaceae ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Karbapenemaz = Carbapenemase ; Karbapenemler = Carbapenems ; Klebsiella = Klebsiella ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
AMAÇ
Çoklu ilaç dirençli bakterilerle gelişen enfeksiyonların tedavisinde karbapenem grubu antibiyotikler sıklıkla kullanılmaktadır. Bunun bir sonucu olarak karbapenemlere karşı direnç gelişimi giderek artan oranda bildirilmektedir. Direncin önemli bir sebebi olan karbapenemaz üretimini moleküler yöntemlerle göstermek pahalı ve zaman alıcıdır. Rutin çalışmalarda hızlı ve basit bir yöntemle karbapenemaz üreten suşların tespit edilebilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada yeni geliştirilen hızlı karbapenemaz tespit yönteminin (rCDM), altın standart moleküler yönteme göre duyarlılığının araştırılmasının yanı sıra Klinik ve Laboratuvar Standartları Enstitüsü (CLSI, M100) ve Avrupa Antimikrobiyal Duyarlılık Testleri Komitesi (EUCAST) tarafından önerilen diğer bir fenotipik yöntem olan modifiye karbapenem inaktivasyon yöntemi (mCIM) ile uyumunun değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

GEREÇ VE YÖNTEM
Çalışmamıza 12.12.2020-01.08.2021 tarihlerinde SBÜ Haydarpaşa Numune SUAM Tıbbi 	Mikrobiyoloji Laboratuvarına gönderilen çeşitli klinik örneklerden izole edilmiş 50'si kontrol olmak üzere toplam 152 gram negatif (Klebsiella spp., Escherichia coli) bakteri dahil edilmiştir. Suşların tanımlamaları VITEK®MS (bioMérieux, Marcy-I'Étoile, Fransa); karbapenem duyarlılıkları VITEK® 2 (bioMérieux, Marcy-I'Étoile, Fransa) ile yapılmıştır. Karbapenem dirençli izolatların karbapenem direnç genleri multipleks polimeraz zincir reaksiyonu [Karbapenem ve Kolistin Direnci qPCR kiti (Bioeksen, Türkiye)] ile moleküler olarak saptanmıştır. Çalışmaya dahil edilen tüm izolatlara fenotipik olarak karbapenemaz saptanması için kullanılan rCDM ve mCIM testleri uygulanmıştır. 
Moleküler yöntem altın standart kabul edilerek rCDM testinin duyarlılığı hesaplanmıştır. Her iki fenotipik test (rCDM ve mCIM) arasındaki farkı incelemek için McNemar testi; uyumluluk derecelerini belirlemek için ise Cohen kappa analizi uygulanmıştır.

BULGULAR
Karbapenem dirençli 102 izolatın 92'sinde qPCR kiti panelinde yer alan direnç genlerinden (blaKPC, blaNDM, blaVIM, blaIMP, blaOXA-51, blaOXA23/58, blaOXA-48) en az biri tespit edilmiş olup, en sık blaOXA-48 (%90,2) mevcuttur. Hızlı karbapenemaz tespit yönteminin duyarlılığı %100 olarak saptanmıştır. İki fenotipik yöntemin sonuçları karşılaştırıldığında aralarında istatiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır. (PMcNemar:1, Kappa katsayısı:1.00)

SONUÇ
Hızlı karbapenemaz tespit yönteminin duyarlılığının yüksek saptanması, özellikle ülkemizde sık görülen karbapenemaz tiplerinin tespitinde iyi bir performans sergilemesi, mCIM ile yüksek derecede uyum göstermesi, kolay uygulanabilir ve hızlı bir yöntem olması nedeniyle rutin laboratuvarlarda kullanımının uygun olduğu kanaatine varılmıştır.

ANAHTAR KELİMELER: Enterobacteriaceae, Hızlı karbapenemaz tespit metodu, karbapenem direnci, karbapenemaz

Abstract:
AIM
	Carbapenem group antibiotics are frequently used in the treatment of infections caused by multi-drug resistant bacteria. As a result, the development of resistance to carbapenems has been increasingly reported. Detection of carbapenemase production, which is an important cause of resistance, by molecular methods is expensive and time consuming. In routine studies, it is necessary to detect carbapenemase producing strains with a fast and simple method. In this study, it was aimed to investigate the sensitivity of the newly developed rapid carbapenemase detection method (rCDM) compared to the gold standard molecular method, as well as to evaluate its compatibility with the modified carbapenem inactivation method (mCIM), which is another phenotypic method recommended by Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, M100) and European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST).

	MATERIALS AND METHODS
A total of 152 gram-negative (Klebsiella spp., Escherichia coli) bacteria, 50 of which were control, isolated from various clinical samples sent to University of Health Sciences Haydarpaşa Numune Health Practice and Research Center Medical Microbiology Laboratory between 12.12.2020-01.08.2021 were included in our study. Identification of strains were determined with VITEK®MS (bioMérieux, Marcy-I'Étoile, France); carbapenem sensitivities were determined with VITEK® 2 (bioMérieux, Marcy-I'Étoile, France). Carbapenem resistance genes of carbapenem resistant isolates were determined molecularly by Multiplex polimerase chain reaction [Carbapenem and Colistin Resistance qPCR kit (Bioeksen, Turkey)]. The rCDM and mCIM tests, which are used to detect carbapenemases phenotypically, were applied to all isolates included in the study. 
The sensitivity of the rCDM test was calculated by accepting the molecular method as the gold standard. McNemar test was applied to examine the difference between both phenotypic tests (rCDM and mCIM), while Cohen kappa analysis was used to determine the degree of agreement.

RESULTS
At least one of the resistance genes included in the qPCR kit panel (blaKPC, blaNDM, blaVIM, blaIMP, blaOXA-51, blaOXA23/58, blaOXA-48) was detected in 92 of 102 carbapenem-resistant isolates, with blaOXA-48 (90.2%) being the most frequently observed. The sensitivity of rCDM test was found to be 100%. When the results of the two phenotypic methods were compared, there was no statistically significant difference between them. (PMcNemar:1, Kappa coefficient:1.00)

CONCLUSION
It has been concluded that rCDM is highly sensitive, has a good performance in detecting the carbapenemase types that are common in our country, has a high degree of compatibility with mCIM, and is an easy-to-apply and fast method, so it is suitable for use in routine laboratories.

KEYWORDS: Enterobacteriaceae, Rapid carbapenemase detection method, carbapenem resistance, carbapenemase