Çoklu ilaca dirençli gram negatif bakterilerde aztreonam-seftazidim avibaktam kombinasyonunun sinerjistik aktivitesinin değerlendirilmesi
Evaluation of the synergistic activity of aztreonam-seftazidim avibactam combination in multidrug-resistant gram-negative bacteria
Yazar: BÜŞRA YILMAZ GÜLER
Danışman: PROF. DR. BANU BAYRAKTAR
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Hamidiye Uluslararası Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Metallo-beta-laktamaz (MBL) üreten mikroorganizmalar seftazidim-avibaktam (CZA) dahil olmak üzere çoğu β-laktam antibiyotiğe direnç gösterir ancak aztreonam'ı (ATM) hidrolize edemez. Birçok MBL üreticisi ayrıca ATM'yi inaktive eden ancak avibaktam (AVI) tarafından inhibe edilen enzimler taşır. Bu durum, ATM-CZA kombinasyonu için bir etki mekanizması sağlar. Yakın zamanda geliştirilen sıvı disk elüsyon (SDE) yöntemi sinerji testine basit bir yaklaşım sunmaktadır. Bu çalışmanın amacı ATM-CZA sinerjisini tespit etmek için SDE yöntemini gradiyent difüzyon test yöntemiyle karşılaştırmaktır.
Gereç ve Yöntem: 89 Klebsiella pneumoniae, 3 Enterobacter cloacae complex ve 54 Stenotrophomonas maltophilia olmak üzere toplam 146 izolat çalışmaya dahil edildi. SDE yöntemi, referans yöntem olarak gradiyent difüzyon testi ile karşılaştırıldı. Sonuçlar, kombine disk sinerji (KDS) ve çift disk sinerji (ÇDS) testleriyle karşılaştırıldı. SDE'de üreme kontrolü, ATM, CZA ve ATM+CZA olmak üzere dört tüp hazırlandı. Dördüncü tüpte üreme görülmediğinde sinerji varlığı kaydedildi. ATM ve CZA gradiyent test şeritleri, bakteri inokülumu ekimi yapılmış olan Mueller-Hinton Agar (MHA) plaklarına sırayla yerleştirildi. ATM ve CZA için minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) da ayrı ayrı belirlendi. KDS sonuçlarında, kombinasyon zon çapının ATM çapından ≥5mm olması sinerji lehine değerlendirildi. KDS ile sinerji negatif bulunan izolatlar (n=22), antibiyotik diskleri %0,9 izotonik sodyum klorür (serum fizyolojik) ile ıslatılarak tekrar edildi.
Bulgular: SDE test sonuçları, gradiyent difüzyon test sonuçlarıyla %100 uyumlu bulundu. SDE, KDS ve ÇDS'nin gradiyent difüzyon testiyle uyumları sırasıyla %100(146/146), %84,93(124/146), %98,63(144/146) bulundu. Sinerji negatif bulunan 22 izolatta KDS testi, antibiyotik testleri ıslatılarak tekrarlandı ve %100 uyumlu bulundu. Sinerji, oksasilinaz-48 (OXA-48) benzeri ve KPC üreten suşlarda da tespit edildi. CZA'ya duyarlı bulunan 86 izolatın 80 tanesinde, kombinasyonla saptanan MİK değeri, CZA MİK'inden daha düşük bulundu.
Sonuç: SDE yöntemi, ATM-CZA kombinasyonunun sinerjik etkisini saptamada gradiyent difüzyon testiyle %100 uyum göstermiştir. SDE'nin, KDS ve ÇDS yöntemlerine kıyasla sinerjiyi saptamada daha güvenilir sonuçlar verdiği belirlenmiştir. ATM-CZA kombinasyonu, yalnızca S. maltophilia ve MBL üreten Enterobacteriaceae üzerinde değil; farklı karbapenemaz sınıflarına karşı da etkili bulunmuştur.
Anahtar Kelimeler: Aztreonam, Seftazidim-avibaktam, Sıvı disk elüsyon testi, Antimikrobiyal duyarlılık testi, Sinerji testi, Metallobetalaktamaz

Abstract:
Aim: Metallo-beta-lactamase producing microorganisms pose resistance to most β-lactam antibiotics, including ceftazidime-avibactam (CZA), but cannot hydrolyse ATM. Many MBL producers also carry enzymes that inactivate ATM but are inhibited by avibactam. This provides a mechanism of action for the ATM-CZA combination. The recently developed broth disc elution method (BDE) offers a simple approach to synergy testing. This study aimed to compare the BDE method with the gradient diffusion test method for detecting ATM-CZA synergy.
Materials and Methods: A total of 146 isolates including 89 K.pneumoniae, 3 E.cloacae complex and 54 S.maltophilia were included in the study. The BDE method was compared with the gradient diffusion test method. The results were compared with combined disc synergy and double disc synergy tests also. In BDE, four tubes were prepared as growth control, ATM, CZA and ATM+CZA. The presence of synergy was recorded when no growth was observed in the fourth tube. ATM and CZA gradient test strips were placed sequentially on Mueller-Hinton Agar (MHA) plates inoculated with bacterial inoculum. The minimum inhibitory concentrations (MICs) of ATM and CZA were also determined separately. In combined disc synergy results, a combination zone diameter ≥5 mm larger than the ATM diameter was considered in favour of synergy. For 22 isolates found to be synergy-negative by the combined disk synergy test, antibiotic disks were moistened with 0.9% isotonic sodium chloride and retested.
Results: BDE method, demonstrated 100% agreement with the gradient diffusion test. The agreement of BDE, combined disc synergy and double disc synergy with the gradient diffusion test was 100%(146/146), 84.93% (124/146), 98.63% (144/146), respectively. In 22 isolates that were found to be synergy negative, the CDS test was repeated by soaking antibiotic tests and found to be 100% compatible. Synergy was also detected in OXA-48 and KPC producing strains. In 80 of 86 isolates found to be sensitive to CZA, the MIC value determined with the combination was lower than the CZA MIC.
Conclusion: The broth disc elution method agreed 100% with the gradient diffusion test in detecting the synergistic effect of ATM-CZA combination. It was determined that broth disc elution gave more reliable results in detecting synergism compared to other two methods. ATM-CZA combination was found to be effective not only against S. maltophilia and MBL-producing Enterobacteriaceae but also against other carbapenemase classes.
Keywords: Aztreonam, Ceftazidime-avibactam, Broth disc elution test, Antimicrobial susceptibility test, Synergy test, Metallobetalactamase