Escherichia coli ve klebsiella pneumoniae izolatlarına karşı plazomisin ve diğer aminoglikozidlerin etkinliklerinin karşılaştırılması
Comparison of activity of plazomicin and other aminoglycosides against escherichia coli and klebsiella pneumoniae isolates
Yazar: GİZEM İNCE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN CENK MİRZA
Başkent Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı / Tıbbi Mikrobiyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Antibiyotikler-aminoglikozid = Antibiotics-aminoglycoside ; Antienfektif ajanlar = Anti infective agents ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Klebsiella pneumoniae = Klebsiella pneumoniae ; Plazomisin = Plazomicin

Özet:
Enterobacteriaceae ailesi üyesi olan Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae insanlarda çok çeşitli hastalıklara neden olabilen, tıbbi önemi olan mikroorganizmalardır. Genişlemiş spektrumlu-beta laktamaz (GSBL) üreten Enterobacteriaceae ve karbapenem dirençli Enterobacteriaceae günümüzde önemli bir toplum sağlığı tehdidi haline gelmiş olup, Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ)'nün 'acil olarak yeni antibiyotiklerin geliştirilmesi gereken bakteriler' listesinde bulunmaktadır. Plazomisin, çoğu aminoglikozid modifiye edici enzimden etkilenmeyen yeni bir aminoglikozid olup, Food and Drug Administration (FDA) tarafından 2018 yılında onaylanmıştır. Bu çalışmanın amacı GSBL üretmeyen (n=60), GSBL üreten (n=60) ve karbapenem dirençli [n=60 (blaOXA-48 saptanan 31            K. pneumoniae ile 15 E. coli, blaNDM saptanan 11 K. pneumoniae, blaOXA-48 ve blaNDM birlikte saptanan 3 K. pneumoniae)] E. coli ve K. pneumoniae klinik izolatlarından oluşan 180 bakteriye karşı plazomisin ve iki diğer aminoglikozid antibiyotiğin (gentamisin ve amikasin) in vitro etkinliklerini karşılaştırmaktır. İzolatlarda GSBL varlığının araştırılması amacıyla kombinasyon disk testi; karbapenem direncinin saptanması amacıyla imipenem, meropenem ve ertapenem disk difüzyon testi kullanılmıştır. Karbapenem direnci saptanan izolatlarda karbapenemaz geni varlığı polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) yöntemiyle araştırılmıştır. İzolatların gentamisin, amikasin ve plazomisin minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerlerinin saptanması için gradiyent difüzyon yöntemi kullanılmıştır. GSBL üreten ve GSBL üretmeyen izolatların tamamı plazomisine duyarlı bulunmuştur. GSBL üretmeyen izolatların tamamı amikasine duyarlı bulunmuştur. Gentamisine duyarlılık oranı GSBL üretmeyen izolatlarda %96,7, GSBL üreten izolatlarda %68,3 bulunmuştur. Karbapenem dirençli izolatlardaki gentamisin, amikasin ve plazomisin duyarlılık oranı; karbapenem duyarlı izolatlara kıyasla anlamlı olarak düşük bulunmuştur. Karbapenem dirençli izolatlardaki plazomisin duyarlılık oranı (%71,7), aynı izolat grubundaki gentamisin (%45) ve amikasin ['Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), 2020' kriterlerine göre %56,7; 'European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST), 2021' kriterlerine göre %51,7] duyarlılık oranlarından anlamlı olarak yüksek bulunmuştur. Karbapenem dirençli K. pneumoniae izolatlarında saptanan gentamisin, amikasin ve plazomisin duyarlılık oranları (gentamisin için %35,6; amikasin için CLSI kriterlerine göre %44,4, EUCAST kriterlerine göre %37,8; plazomisin için %64,4); karbapenem dirençli E. coli ile kıyaslandığında (gentamisin için %73,3, amikasin ve plazomisin için %93,3) anlamlı olarak düşük bulunmuştur. Sadece blaNDM geni saptanan izolatlar arasında saptanan gentamisin, amikasin ve plazomisin duyarlılık oranları; sadece blaOXA-48 geni saptanan izolatlardan düşük bulunmuş; fakat oranlar arasındaki fark istatistiksel olarak anlamlı bulunmamıştır. Tüm izolatlar göz önüne alındığında; 180 izolatın 163'ü (%90,6) plazomisine duyarlı olarak saptanmıştır. Sonuç olarak plazomisin, K. pneumoniae ve E. coli izolatlarına karşı gentamisin ve amikasinden daha yüksek in vitro etkinlik göstermiştir.

Anahtar Kelimeler: Plazomisin, amikasin, gentamisin, K. pneumoniae, E. coli

Abstract:
The members of Enterobacteriacae, Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae, are medically important bacteria which can cause different types of diseases in humans. Today, extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae and carbapenem-resistant Enterobacteriaceae have become important threats and are among the list of World Health Organization (WHO) for which new antimicrobials are urgently needed. Plazomicin is a new aminoglycoside which is not affeced by most aminoglycoside modifying enzymes and was approved by Food and Drug Administration (FDA) in 2018. Objective of this study was to compare the in vitro activity of plazomicin and two traditional aminoglycosides (gentamicin and amikacin) against 180 clinical isolates of      K. pneumoniae and E. coli, including subsets of non-ESBL-producing (n=60), ESBL-producing (n=60) and carbapenem-resistant [n=60 (31 K. pneumoniae and 15 E. coli carrying blaOXA-48, 11 K. pneumoniae carrying blaNDM, 3 K. pneumoniae carrying blaOXA-48 and blaNDM) strains. Combination disc method was used for ESBL testing. Antibiotic discs (imipenem, meropenem and ertapenem) were used for detection of carbapenem resistance. PCR was used for detection of carbapenemase genes for isolates which exhibit carbapenem resistance. Gentamicin, amikacin and plazomicin minimum inhibitory concentrations (MICs) for isolates were determined by gradient diffusion method. All non-ESBL-producing and ESBL-producing isolates were susceptible to plazomicin. All non-ESBL-producing izolates were susceptible to amikacin. Gentamicin susceptibility rates among non-ESBL-producing and ESBL-producing isolates were 96.7% and 68.3%, respectively. Gentamicin, amikacin and plazomicin susceptibility rates in carbapenem-resistant isolates were significantly lower than those observed for carbapenem-susceptible isolates. Plazomicin susceptibility rate (71.7%) in carbapenem-resistant isolates were significantly higher than those observed for gentamicin (45%) and amikacin [56.7% and 51.7% according to 'Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), 2020' and 'European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST), 2021' breakpoints, respectively]. Gentamicin, amikacin and plazomicin susceptibility rates (35.6% for gentamicin; 44.4% and 37.8% for amikacin according to CLSI and EUCAST breakpoints, respectively; 64.4% for plazomicin) in carbapenem-resistant K. pneumoniae were significantly lower than those observed for carbapenem-resistant E. coli isolates (73.3% for gentamicin; 93.3% for amikacin and plazomicin). Gentamicin, amikacin and plazomicin susceptibility rates in blaNDM carrying isolates were lower than those observed for blaOXA-48 carrying isolates; but differences between susceptibility rates were not statistically significant. Overall, 163 (90.6%) of 180 isolates were susceptible to plazomicin. In conclusion, plazomicin demonstrated greater in vitro activity than gentamicin and amikacin against K. pneumoniae and E. coli isolates.

Keywords: Plazomicin, amikacin, gentamicin, K. pneumoniae, E. coli