Klinik escherichia coli izolatlarında yüksek riskli st131 klonunun araştırılması
Investigation of high-risk st131 clone in clinical escherichia coli isolates
Yazar: NUR KINA
Danışman: DOÇ. DR. ELİF AKTAŞ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / İstanbul Şişli Hamidiye Etfal Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2019
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Beta laktamazlar = Beta lactamases ; Enfeksiyon = Infection ; Escherichia coli = Escherichia coli ; Mikrobiyal duyarlılık testleri = Microbial sensitivity tests ; Siprofloksasin = Ciprofloxacin ; İlaçlara direnç = Drug resistance

Özet:
Amaç: Escherichia coli ST131, CTX-M beta-laktamaz üretimi ve florokinolon direnci ile ilişkili yüksek riskli bir klondur. Türkiye'de E. coli izolatlarında genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz (GSBL) üretimi ve siprofloksasin direnci oldukça yüksek olup ST131 klonuyla ilgili sınırlı sayıda çalışma mevcuttur. Çalışmamızda, klinik E. coli izolatlarında yüksek riskli ST131 klonunun oranını belirlemeyi, ST131 klonuna ait olan ve olmayan izolatlarda antibakteriyel direnç oranlarını karşılaştırmayı ve bu klonun toplum kaynaklı ve sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlardaki oranlarını belirlemeyi amaçladık.
Gereç ve Yöntem: Çalışmaya Haziran-Eylül tarihleri 2018 arasında Sağlık Bilimleri Üniversitesi Şişli Hamidiye Etfal Eğitim Araştırma Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarına gönderilen klinik örneklerden elde edilen toplam 700 E. coli izolatı dahil edildi. Bakteri tanımlaması ve ST131 klonunun tespiti MALDI-TOF MS (Bruker, Daltonics, Almanya) ile yapıldı. Duyarlılık testleri Phoenix otomatize sistemiyle (Becton Dickinson, ABD) EUCAST kriterlerine göre gerçekleştirildi. Toplum kaynaklı ve sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlar Friedman kriterlerine göre tanımlandı.
Bulgular: 700 E. coli izolatının 240'ı (%34.3) ST131 klonu olarak tanımlandı. İzolatların 224'ünün (%32) GSBL ürettiği belirlendi. ST131 oranları, GSBL üreten izolatlarda, GSBL üretmeyenlere göre yüksek bulundu (%47.3/%28.2) (p<0,001). ST131 izolatlarında, GSBL üretimi, siprofloksasin ve çeşitli antibakteriyellere direnç ST131 olmayan izolatlara göre yüksek olarak tespit edildi (p<0.001). İzolatların 296'sının (%42) toplum kaynaklı, 93'ü hastane kaynaklı olmak üzere 404'ünün (%58) sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlardan elde edildiği  belirlendi. Toplum kaynaklı enfeksiyon izolatlarının 103'ü (%34.7), sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyon izolatlarının 137'si (%33.9) ST131 olarak tespit edildi. Toplum kaynaklı ve sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlardan elde edilen izolatlar arasında ST131 oranlarında istatistiksel olarak anlamlı fark saptanmadı (p=0.807).
Sonuç: Çalışmamızda, ST131 klonu klinik E. coli izolatları arasında yüksek oranda tespit edildi. GSBL üretimi ve çeşitli antimikrobiyallere direnç ile ilişkili bulunan bu klonun, hastane kaynaklı ve diğer sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyonlarda toplum kaynaklı enfeksiyonlardakine benzer oranda tespit edilmesi dikkat çekicidir. Bu yüksek riskli klonun tespiti ve izlenmesi antimikrobiyal direncinin kontrolünde yeni stratejilerin geliştirilmesi açısından oldukça önemlidir.

Anahtar kelimeler: E. coli ST131, MALDI-TOF MS, sağlık bakımıyla ilişkili enfeksiyon, toplum kaynaklı enfeksiyon, yüksek riskli klon

Abstract:
Aim: Escherichia coli ST131 is a high-risk clone associated with CTX-M beta-lactamase production and resistance to fluoroquinolones. Extended spectrum beta-lactamase (ESBL) production and resistance to ciprofloxacin is high among E. coli isolates in Turkey, however, there are limited number of studies about ST131 clone. In this study, we aimed to determine the rates of high risk E. coli ST131 clone in clinical E. coli isolates, to compare the antibacterial resistance rates between ST131 and non-ST131 isolates and to determine the rates of this clone in community-acquired and healthcare-associated infections. 
Materials and Methods: A total of 700 E.coli isolates obtained from clinical specimens sent to the Clinical Microbiology Laboratory of Sağlık Bilimleri University Şişli Hamidiye Etfal Training and Research Hospital between June-September 2018 were included in the study. Bacterial identification and detection of E. coli ST131 clone was done by MALDI-TOF MS (Bruker, Daltonics, Germany).   Susceptibility tests were done using BD-Phoenix automated system (Becton Dickinson, ABD) following EUCAST guidelines. Community and healthcare-associated infections were defined by Friedman criteria.
Results: Of the 700 isolates, 240 (34.3%) isolates were identified as ST131 clone. ESBL production was defined in 224 isolates (32%). The rates of ST131 clone among ESBL producing isolates were significantly higher than those among non-ESBL producing isolates (47.3%vs28%) (p<0,001). ESBL production, resistance to ciprofloxacin and various antibacterials was significantly higher among ST131 isolates than non-ST131 isolates (p<0.001). A total of 296 (42%) infections were defined as community-acquired while 404 (58%), including 93 hospital-acquired, were defined as health-care associated. One hundred and three (34.7%) of the isolates from community-acquired infections and 137 (33.9%) of the isolates from health-care associated infections were determined as ST131 clone. The difference between the rates of ST131 clone among community and healthcare-associated infections was not statistically significant (p=0.807).

Conclusions: In this study, we demonstrate high rates of ST131 clone among clinical E. coli isolates. The association of ST131 clone, which is found to be connected to ESBL production and resistance to various antimicrobials, with health-care associated infections in comparable rates to community-acquired infections is attention-grabbing. The detection and surveillance of this high-risk clone is essential for developing strategies for the control of antimicrobial resistance. 

Keywords: Community-acquired infection, E. coli ST131, healthcare- associated infection, high-risk clone, MALDI-TOF MS