Kolistin dirençli karbapenemaz üreten klebsiella pneumonıae'da antibiyotiklerin sinerjistik aktivitelerinin MALDI-TOF MS ile belirlenmesi
Determination of synergistic activities of antibiotics in klebsiella pneumoniae producing colistin-resistant carbapenemase with MALDI-TOF MS
Yazar: ÇAĞLAR YUSUF YÜCEDAĞ
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ALTINDİŞ
Sakarya Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler = Antibiotics ; Karbapenemler = Carbapenems ; Klebsiella enfeksiyonları = Klebsiella Infections ; Klebsiella pneumoniae = Klebsiella pneumoniae ; Klebsiella pneumoniae = Klebsiella pneumoniae ; Kolistin = Colistin ; Kütle spektrometri = Mass spectrometry

Özet:
GİRİŞ VE AMAÇ: Bu çalışmada karbapenemaz üreten Klebsiella pneumoniae izolatlarında matriks aracılı lazer dezorpsiyon/iyonizasyon uçuş zamanı kütle spektrometrisi (MALDI-TOF MS) kullanılarak meropenem, kolistin ve rifampisin antibiyotikleri için duyarlılık ve kombinasyon sinerjik etkilerinin Checkerboard mikrodilüsyon yöntemi ile karşılaştırılması ve ayrıca MALDI-TOF MS'in bir hızlı sinerji belirleme yöntemi potansiyelinin belirlenmesi amaçlanmıştır.  
GEREÇ VE YÖNTEM: : Sakarya Üniversitesi Eğitim ve Araştırma Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı'nda 2014 ile 2020 yılları arasında izole edilen ve genotipik olarak da real-time Polimeraz Zincir Reaksiyonu yöntemi (Gene Xpert Carba-R kiti, Cepheid, ABD) ile belirlenmiş 20 adet kolistin dirençli K. pneumoniae izolatı çalışmaya alınmıştır. İn-vitro şartlarda her bir suşun kolistin+meropenem ve kolistin+rifampisin kombinasyonu, kalitatif sonuç veren checkerboard (dama tahtası) mikrodilüsyon ve kantitatif sonuç veren MALDI-TOF MS (bioMerieux, France)  yöntemi ile sinerjik etki araştırılmıştır. Elde edilen verilere göre sinerjik etki gösteren izolatlar, referans yöntem olan Checkerboard mikrodilüsyon yöntemi sonuçları ile karşılaştırılmıştır.
BULGULAR: Checkerboard yöntemi ile kolistin+meropenem kombinasyonunun etkinliğinin araştırıldığı 20 suşun 9'unda ve kolistin+rifampisin kombinasyonu için 20 suşun 17'sinde sinerjik etki saptanmıştır. MALDI-TOF MS yönteminde ise kolistin+meropenem kombinasyonu için 20 suşun 14'ünde ve kolistin+rifampisin kombinasyonu için 20 suşun 12'sinde sinerji tespit edilmiştir.
SONUÇ: Dirençli suşlarda antibiyotik kombinasyonlarının sinerjik etkilerinin araştırıldığı MALDİ-TOF MS yöntemi ile referans olan Checkerboard mikrodilüsyon metodu karşılaştırıldığında, her iki sistemde kolistin+meropenem kombine ilaç etkileşiminde 9 suşun 6'sında (%66,6) sinerjik uyum gözlenirken, kolistin+rifampisin kombine ilaç etkileşiminde 17 suşun 12'sinde (%70,5) sinerji gözlenmiştir. Sinerji belirleme için MALDİ-TOF MS yöntemi hızlı ve güvenilir bir yöntem gibi görünmektedir. Daha ileri ve kapsamlı çalışmalara gereksinim vardır.

Abstract:
INTRODUCTION AND AIM: In this study, it was aimed to compare the sensitivity and combination synergistic effects for meropenem, colistin, and rifampisin antibiotics in carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae isolates by using MALDI-TOF MS, and also to determine the potential of MALDI TOF as a fast synergy determination method.
MATERIALS AND METHODS: Isolated in Sakarya University Training and Research Hospital Medical Microbiology Laboratory between 2014 and 2020. and 20 colistin resistant K. pneumoniae isolates genotypically determined by real-time Polymerase Chain Reaction method (Gene Xpert Carba-R kit, Cepheid, USA) were included in the study. The synergistic effect of each strain was investigated by the combination of colistin + meropenem and colistin + rifampisin, checkerboard microdilution which gives qualitative results and MALDI-TOF MS (bioMerieux, France) method which gives quantitative results under in-vitro conditions. The MALDI-TOF MS device has been studied in the mass range of 10 to 1000 kDa m / z. Then, the presence of peaks between 446.73 m / z and 660.12 m / z was observed. According to the data obtained, the isolates showing synergistic effect were compared with the results of the reference method, Checkerboard microdilution method.
RESULTS: Synergistic effects were detected in 9 out of 20 strains in which the effectiveness of colistin + meropenem combination was investigated with the checkerboard method, and in 17 of 20 strains for colistin + rifampicin combination. In MALDI-TOF MS method, synergy was detected in 14 out of 20 strains for colistin + meropenem combination and in 12 out of 20 strains for colistin + rifampicin combination.
CONCLUSION: When we compared the results of the MALDI-TOF MS method and the reference Checkerboard microdilution method in resistant strains, 6 of 11 strains (66,6%) showed synergistic harmony in colistin + meropenem combined drug interaction, while 16 strains in colistin + rifampisin combined drug interaction showed 11 Synergistic harmony was observed in (68,7%). The MALDI-TOF MS system appears to be a fast reliable method for synergy determination. Further and comprehensive studies are required.