Klinik örneklerden izole edilen 'klebsıellapneumonıae' izolatlarında kolistin duyarlılığınındeğerlendirilmesinde altın standartmikrodilüsyon ve güncel otomatize ticarisistemin performans kıyaslaması ve mcr genvarlığının araştırılması
Performance Comparison of Gold Standard Microdilution and CurrentAutomated Commercial System in the Evaluation of ColistinSusceptibility in 'Klebsiella Pneumoniae' Isolates from Clinical Samplesand Investigation of mcr Gene Presence
Yazar: IRMAK ÖZKUBAT KORKMAZ
Danışman: PROF. DR. BEDİA DİNÇ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Bilkent Şehir Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Kolistin özellikle çoklu ilaca dirençli Gram negatif bakterilerin tedavisinde son çare
olarak kullanılmaktadır. Standart sıvı mikrodilüsyon (SMD) yöntemi, kolistin duyarlılık
testlerinde EUCAST tarafından referans olarak kabul edilir. Ticari otomatize sistemler ise
hızlı sonuçlar, tekrarlanabilirlik ve iş yükünün azalması gibi avantajlar sunar. Ancak daha
önceki çalışmalar, çok büyük hata oranlarının yüksek olması sebebiyle ticari otomatize
sistemleri kolistin duyarlılık tespiti için önermemiştir.
Günümüzde hayvancılık sektöründe yoğun kullanımı sonucu bakteriler kolistine karşı da
direnç geliştirmeye başlamıştır. Direnç mekanizmaları arasında PmrAB ve PhoPQ gibi çift
bileşenli sistemlerin aktivasyonu, lipid A biyosentezini etkileyen mutasyonlar, dışa atım
pompaları ve plazmid aracılığıyla mobil kolistin direnç genleri (mcr) bulunmaktadır. mcr
genleri, kolistine direnç gelişiminde önemli bir tehdit oluşturmakta ve türler arası kolistin
direncinin yayılımına neden olup, endişe yaratmaktadır.
Bu çalışmanın amacı, K. pneumoniae izolatlarında kolistin duyarlılık testi için kullanılan
ticari otomatize sistemin referans yöntemle performansının karşılaştırılması ve izolatlarda
mcr gen varlığını PCR ile saptayarak, hastane enfeksiyonlarındaki kolistin direncinin ve
etkili tanı yöntemlerinin belirlenmesine katkı sağlamaktır.
Gereç ve Yöntem: Sağlık Bilimleri Üniversitesi Ankara Bilkent Şehir Hastanesi Tıbbi
Mikrobiyoloji Laboratuvarına Temmuz 2023 ile Aralık 2023 tarihleri arasında ulaşan klinik
örneklerden (apse, kan, idrar, vs.) elde edilen ve MALDI- TOF MS ile tanımlanan 284
Klebsiella pneumoniae izolatında, kolistin standart sıvı mikrodilüsyon (SMD) yöntemi ve
VITEK 2 otomatize sistemi kullanılarak kolistin duyarlılık testi gerçekleştirildi. Kolistin
dirençli izolatlar, multipleks qPCR kullanılarak mcr (1-10) gen varlığı açısından incelendi.
Bulgular: Hastaların yaş ortalaması 61,5±24,1 idi ve %58,1 erkekti. Kolistin duyarlılığı
açısından, izolatların %52,1'i SMD'a göre duyarlı bulunurken, VITEK 2 ile bu oran %49,3
olarak belirlendi. Karşılaştırma sonuçlarına göre, VITEK 2 ile SMD yöntemi arasında KU
oranı %96,6 ve EU oranı %93,0, BH oranı %3,3 ÇBH oranı %0,1 olarak belirlendi. Kolistin
direnci olan izolatlarda eravasiklin ve seftazidim avibaktam haricinde diğer antibiyotiklere
karşı da %90'ın üzerinde direnç saptandı. Çalışılan 136 kolistin dirençli izolatın hiçbirinde
mcr 1-10 geni saptanmadı.
Sonuç: Yoğun bakımda yatan hastalarda elde edilen K. pneumoniae izolatlarının %75,73'ü
SMD'a göre kolistin dirençlidir. Bu durum, hastane enfeksiyonlarının yönetiminde endişe
vermektedir. Çalışmamızda diğer çalışmalardan farklı olarak, ticari otomatize sistemin
dirençli sonuç vermeye yani büyük hata yapmaya daha yatkın olduğu bulunmuştur. VITEK2
KU, EU ve ÇBH açısından kabul edilebilir oranlara sahipken BH oranları kabul edilebilir
sınırların dışında bulunmuştur. Diğer klinik çalışmalarla benzer olarak kolistin dirençli K.
pneumoniae izolatlarında mcr geni tespit edilmemiştir.

Abstract:
Objective: Colistin is increasingly used as a last choice treatment for multidrug-
resistant Gram-negative bacteria. However, its efficacy is threatened by the
emergence of resistance mechanisms, including the spread of mobile colistin
resistance (mcr) genes. This study aims to compare the performance of a commercial
automated system with the reference method for colistin susceptibility testing and to
determine the presence of mcr genes in Klebsiella pneumoniae isolates.
Materials and Methods: A total of 284 Klebsiella pneumoniae isolates obtained
between July 2023 and December 2023 were subjected to colistin susceptibility
testing using both the standard broth microdilution method and the VITEK 2
automated system. Isolates were collected from various clinical specimens.
Phenotypically colistin resistant isolates were screened for the presence of mcr (1-10)
genes using multiplex qPCR.
Results: The average age of patients was 61.5±24.1 years, with 58.1% being male.
While 52.1% of isolates were susceptible to colistin according to SMD, this rate was
49.3% with VITEK 2. The comparison revealed an acceptable very major error
(VME) rate of 0.1%, essential agreement (EA) of 93.0%, and categorical agreement
(CA) of 96.6% between VITEK 2 and SMD. But an unacceptable major error (ME)
rate of 3.3% was also observed in the comparison between VITEK 2 and SMD.
Isolates resistant to colistin showed resistance rates of over 90% against other
antibiotics except eravacycline and ceftazidime-avibactam. Of the 136 studied
colistin resistant isolates, none harboured mcr1-10 gene.
Conclusion: A concerning prevalence of colistin resistance was observed among K.
pneumoniae isolates from ICU patients. In contrast to previous studies, our research
indicates a higher likelihood of colistin-resistant outcomes with the automated
system, suggesting an increased propensity for ME. Although VITEK 2
demonstrated acceptable VME, EA and CA, the elevated ME rates underscore the
need for caution. Similarly to other studies, mcr gene was not detected in colistin
resistant K. pneumoniae isolates.