Karbapeneme dirençli enterobacteriaceae dışkı kolonizasyonunun belirlenmesinde klasik yöntemler, kromojen agar ve carba np testinin karşılaştırılması ve kolonizasyon ve kolonize hastalarda infeksiyon gelişmesinde etkili risk faktörlerinin değerlendirilmesi
Comparison of classical methods, chromogenic media and carba np test for the detection of rectal carbapenem-resistant enterobacteriaceae colonization and evaluation of the risk factors leading to infection in colonized patients
Yazar: CUMHUR ÖZMEN
Danışman: PROF. DR. SERAP YAVUZ
İstanbul Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2017
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Giriş ve Amaç: Bu çalışmanın amacı, hastanede yatan hastalarda dışkıda
karbapeneme dirençli Enterobacteriaceae (KDE) kolonizasyonunun belirlenmesinde klasik
yöntemlerle kromojenik agar kullanılan yöntemlerin karşılaştırılmasının yapılması ve
kolonizasyon gelişmesine ve kolonize olan hastalarda infeksiyon gelişmesine etki eden risk
faktörlerinin belirlenmesidir.
Gereç ve Yöntem: Çalışma, prospektif kohort olarak planlanmış ve 01.01.2017 ile
31.08.2017 tarihleri arasında İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp Fakültesi Reanimasyon Yoğun
Bakım Ünitesi ve Travma Acil Yoğun Bakım Ünitesi'nde yatırılan, 18 yaş üzerindeki 100
ardışık hasta çalışmaya dahil edildi. . Dışkıda KDE kolonizasyonu araştırılacak tüm hastalar
önceden hazırlanmış formlara kaydedildi. Hastalardan ilki başvuru anında olmak üzere her
hafta rektal sürüntü örnekleri alınarak, bu örnekler CDC tarafından tanımlanmış klasik
yöntem, ChromID CARBA agarı ve direkt MacConkey agarına ekim yöntemleriyle çalışılarak
KDE araştırıldı Bakterilerin tanımlanmasında klasik yöntemlere ek olarak API 20E
idantifikasyon kiti kullanıldı. Bakterilerin antimikrobiyal duyarlılıkları, disk difüzyon
yöntemiyle yapılmış ve EUCAST sınır değerlerine göre değerlendirildi. Örneklerden izole
edilmiş KDE suşlarında karbapenemaz varlığını göstermek amacıyla modifiye Hodge ve
CARBA NP testleri de yapıldı; ayrıca imipenem, meropenem, ertapenem ve kolistin için
Etest yöntemiyle MIC değerleri de saptandı. Test sonuçları değerlendirilerek, kullanılan bu 3
yöntemin, ilk 24 saatte ve testin tamamlanmasından sonra, rektal KDE taşıyıcılığını
saptamadaki duyarlılık ve özgüllükleri belirlendi.
Dışkısında KDE taşıyıcılığı saptanan ve saptanmayan hastalar, kolonizasyon
gelişmesine etki eden risk faktörleri açısından, tek değişkenli ve çok değişkenli analizlerle
karşılaştırıldı. Dışkısında KDE kolonizasyonu belirlenen hastalar için önceden hazırlanmış 2.
bir form daha doldurularak, KDE infeksiyonu gelişip gelişmediği prospektif olarak izlenmiş;
infeksiyon gelişenlerle gelişmeyenler, infeksiyon gelişmesine etkili risk faktörlerini
tanımlamak üzere karşılaştırıldı.
Bulgular: Çalışmaya dahil edilen 100 hastanın 46'sında (%46) en az bir yöntemle
rektal KDE taşıyıcılığı saptandı. Hastaların 4'ü başvuru sırasında KDE pozitifken, 42'sinde
yattıktan sonra kolonizasyon gelişti. Rektal KDE taşıyıcılığının belirlenmesinde kullanılan
klasik CDC, direkt MacConkey ve ChromID CARBA yöntemlerinin ilk 24. saatteki
duyarlılık ve özgüllükleri sırasıyla %78-%42, %87-%80, %91-%98 olarak bulundu.
Yöntemlerin 72. saatteki duyarlılık ve özgüllükleri ise sırasıyla %78-%100, %87-%100 ve
%91-%100 olarak belirlendi. Rektal KDE suşlarının yaklaşık %20'sinde, aztreonam
duyarlılığı veya EDTA inhibisyonu nedeniyle metallo-β-laktamaz olabileceği düşünülmüştür.
11
Rektal sürüntü örneklerinden izole edilmiş ve KDE olduğu doğrulanmış suşların %77'sinde
modifiye Hodge testi, %74'ünde ise CARBA NP testleri pozitif bulundu. Tek değişkenli
analizlerde hastaların başvurudaki Charlson komorbidite indeksinin ve kreatinin seviyesinin
yüksek olması, son 6 ay içinde geniş spektrumlu antibiyoterapi almış olması, YBÜ'ye
ameliyat dışı bir nedenle yatmış olması, YBÜ yatışı sırasında meropenem kullanması,
karbapenem veya piperasilin/tazobaktam veya kinolon kullanması, vetilatör desteği alması ve
toplam hastane yatış süresi, KDE taşıyıcılığı açısından risk faktörü olarak saptandı (p<0.05).
YBÜ'ye yattığı gün ampisilin-sulbaktam almakta olan hastalar anlamlı olarak daha az sıklıkla
KDE taşıyıcısı olmuştu (p<0.05). Hastanın YBÜ'deki toplam yatış süresi (OR 1.1, %95 CI
1.05-1.16) ve yattığı gün piperasilin-tazobaktam veya meropenem veya kinolon kullanıyor
olması (OR 3.13, %95 CI 1.06-9.21), rektal KDE taşıyıcılığına etki eden bağımsız risk
faktörleri olarak tanımlandı. Rektal KDE kolonizasyonu gelişen hastalarda, KDE'ye bağlı
infeksiyon gelişme riski, kolonizasyon olmayanlara göre yaklaşık 6 kat daha yüksekti
(%26'ya karşılık, %4). Aynı şekilde KDE kolonizasyonu gelişenlerde mortalite oranları da
yaklaşık 3 kat daha yüksekti (%35'e karşılık, %13).
Sonuç: YBÜ'de yatan hastaların yaklaşık yarısında yattıktan itibaren 10 gün içerisinde
rektal KDE kolonizasyonu geliştiği, kolonize olan hastaların dörtte birinde KDE infeksiyonu
ortaya çıktığı ve kolonize hastalarda mortalite oranlarının belirgin olarak daha yüksek olduğu
görüldü. Rektal KDE taşıyıcılığı gelişmesinin, başta meropenem olmak üzere piperasilintazobaktam
ve kinolonlar gibi Gram-negatif etkinliği güçlü antibiyotiklerin kullanılmasıyla ve
hastaların YBÜ'de yatış süresiyle direkt bağlantılı olduğu saptandı. Bu nedenle bu
antibiyotiklerin kullanımından mümkün oldukça kaçınarak ve hastaları olabilecek en kısa
sürede YBÜ'den çıkararak bu kolonizasyonların engellenebileceği düşünüldü. Rektal KDE
taşıyıcılığının belirlenmesinde ChromID CARBA yönteminin performansı, klasik CDC ve
direkt MacConkey yönteminden daha iyi olmakla birlikte, özellikle kaynak sorunu olan
yerlerde direkt MacConkey yönteminin de kullanılabileceği görüldü. Suşlardaki
karbapenemaz varlığını göstermek bakımından, CARBA NP testinin, MHT'ye üstünlüğü
olmadığı görüldü. KDE olarak tanımlanmış bakterilerin yaklaşık %20'sinde, aztreonam
duyarlılığı veya EDTA inhibisyonu yöntemiyle metallo-β-laktamazların olabileceği tahmin
edildi. Ülkemizde metallo-β-laktamazların gittikçe artan oranlarda bildirilmesi nedeniyle,
moleküler yöntemlere ulaşmanın her zaman mümkün olmadığı merkezlerde, KDE'lerde
aztreonam duyarlılığı ve EDTA inhibisyon yönteminin birlikte kullanımıyla bu tür
karbapenemazların varlığının tahmin edilebileceği ve gereğinde moleküler yöntemlerin
kullanılabileceği düşünüldü.

Abstract:
Objectives: In this study, we aimed to compare the classical methods and the methods
utilizing chromogenic media for the detection of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae
(CRE) among hospitalized patients and to determine the risk factors causing infection in
colonized patients.
Material and Methods: A prospective cohort study was done, including the patients
hospitalized in İstanbul University İstanbul Medical Faculty's Reanimation and Emergency
Intensive Care Units in between 01.01.2017 and 31.08.2017. A total of 100 patients above age
18 were included in the study. The data of all patients included in the study were recorded in
previously prepared forms. Beginning from the first day of ICU admission, rectal swabs were
collected from each patient once every week and these samples were tested for the presence of
CRE by using the classical method defined by CDC, ChromID CARBA chromogenic medium
and direct inoculation into MacConkey agar plates. Beside the classical methods, API 20E
identification kit was also used for the identification of bacteria. Antimicrobial susceptibilities
were evaluated with the disk diffusion method in according to the zone diameters described
by EUCAST. Also, modified Hodge test (MHT) and CARBA NP test were applied on the
isolates cultured from the samples to evaluate the presence of carbapenemases. MIC values
for imipenem, ertapenem, meopenem and colistin were determined by using the Etest.
Sensitivity and specificity values of these 3 tests for the detection of rectal CRE carriage in
the first 24 hours and after completion were determined by evaluating the test results.
Detected rectal CRE carriers and non-carriers were compared in univariate and
multivariate analyses in terms of risk factors causing colonization. A second form was
prepared for rectal CRE carriers and these patients were followed prospectively. In this group,
infected and non-infected carriers were compared to determine the risk factors causing
infection.
Findings: 46 (%46) of the 100 patients studied were detected as carriers by using at
least one method. 4 patients were already CRE-positive on admission, 42 patients developed
CRE carriage during ICU follow-up. Sensitivity and specificity values of the classic CDC
method, direct MacConkey inoculation and ChromID CARBA medium in the first 24 hours
were found as %78-%42, %87-%80, %91-%98 respectively. Sensitivity and specificity values
of these methods after 72 hours were determined as %78-%100, %87-%100 and %91-%100
respectively. Approximately 20% of rectal CRE isolates were sensitive to azteronam or
inhibited by EDTA. We thought these isolates were possible metallo-β-lactamase producers.
13
Among the confirmed CRE isolates cultured form rectal swabs, 77% and 74% of them
showed positive results in modified Hodge test and CARBA NP test, respectively. In
univariate analyses, established risk factors for CRE carriage were high Charlson comorbidity
scores and serum creatinine levels on admission, history of broad spectrum antibiotics in the
previous 6 months, admission to ICU for reasons other than surgery, meropenem
monotherapy or multiple antibiotherapies including a carbapenem, piperacillin/tazobactam or
a quinolone in the ICU, tracheal intubation and total duration of ICU stay (p<0.05). Patients
who were started ampicillin/sulbactam therapy on the first day of ICU admission developed
CRE carriage significantly less frequently (p<0.05). Total duration of stay in the ICU (OR
1.1, %95 CI 1.05-1.16) and piperacillin-tazobactam, meropenem or quinolone treatment on
the first day of ICU admission (OR 3.13, %95 CI 1.06-9.21) were independent risk factors for
CRE carriage. The risk of CRE infection was approximately 6 times higher in CRE carriers
than in non-carriers (26% vs. 4%). Similarly, risk of mortality was higher in carriers (35% vs.
13%)
Conclusion: We observed that approximately half of the patients admitted to ICU
developed CRE colonization in 10 days, a quarter of these colonized patients were infected
and mortality rates in colonized patients were markedly high. The development of rectal CRE
carriage was found to be directly linked to the total duration of ICU stay and the usage of
antibiotics with marked anti-Gram-negative spectrum, such as meropenem, piperacillintazobactam
and quinolones. Thus, we thought that colonization can be prevented by avoiding
the use of such antibiotics and discharging patients from ICUs as soon as possible. We also
observed that, although ChromID CARBA method performed better than both classical CDC
and direct MacConkey inoculation methods, direct MacConkey inoculation can still be
employed, especially in areas with limited resources. In terms of carbapenemase detection in
the isolates, CARBA NP test wasn't superior to MHT. 20% of confirmed CRE isolates were
estimated to produce metallo-β-lactamases because of aztreonam susceptibility or inhibition
by EDTA. We concluded that by utilizing aztreonam suceptibility and EDTA inhibition in the
same time, we could estimate the presence of this type of carbapenemases and apply further
molecular methods for confirmation when required.