Klebsiella pneumoniae izolatlarının kolistin duyarlılığının belirlenmesinde referans yöntem olan sıvı mikrodilüsyon ile karşılaştırılarak sıvı disk elüsyon, hızlı polimiksin np ve kolistin agar spot tarama testlerinin performans özelliklerinin  araştırılması
Comparison of broth disk elution, rapid polymyxin np and colistin agar spot screening tests with broth microdilution reference method for detection of colistin susceptibility in klebsiella pneumoniae i̇solates
Yazar: SEDA KARATAŞ
Danışman: PROF. DR. AYŞE ESRA KARAKOÇ ; UZMAN MİHRİBAN YÜCEL
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2023
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Amaç: Gram negatif bakteriler toplum ve hastane kaynaklı enfeksiyonların önemli etkenleridir. Antibiyotiklerin akılcı kullanımındaki uygunsuzluklar ve enfeksiyon kontrol, önleme uygulamalarının yetersiz olması bakteriler arasında antimikrobiyal direncin gelişmesine ve hızla yayılmasına neden olmaktadır. Yüksek mortalite ve morbidite ile seyreden çoklu ilaç dirençli gram negatif bakteri enfeksiyonlarının artması ile bu enfeksiyonların tedavisi zorlaştırmıştır. Ciddi yan etkileri nedeniyle kullanımı terk edilen, eski bir antibiyotik olan kolistinin klinik kullanımı son yıllarda giderek artmaktadır. Kolistin duyarlılığının hızlı ve doğru bir şekilde belirlenmesi önemlidir. Araştırmamızda; Klebsiella pneumoniae izolatlarının kolistin duyarlılığının belirlenmesinde altın standart yöntem olan sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile alternatif testler karşılaştırılarak performanslarının değerlendirilmesi ve rutin mikrobiyoloji laboratuvarlarında kullanılmak üzere kolay uygulanabilen, hızlı ve doğru sonuç elde edilebilen yöntemlerin belirlenmesi amaçlandı.
Gereç ve Yöntem: Araştırmaya, Mayıs 2022-Haziran 2023 tarihleri arasında, S.B.Ü. Ankara Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı'na kabul edilen klinik örneklerden elde edilen 200 Klebsiella pneumoniae izolatı dahil edildi. Saf kültürleri elde edilen izolatların; sıvı mikrodilüsyon yöntemi (SMD), kolistin sıvı disk elüsyon (KSDE), hızlı polimiksin NP (HPNP) ve kolistin agar spot tarama testleri kullanılarak kolistin duyarlılıkları belirlendi. Sıvı mikrodilüsyon yöntemi ile karşılaştırılarak alternatif testlerin performansları değerlendirildi.
Bulgular: Kolistin agar spot tarama testi SMD yöntemi ile karşılaştırıldığında duyarlılık %99,1 ve özgüllük %98,71 olarak belirlendi. Kolistin agar spot tarama testinin kategorik uyum (KU), çok büyük hata (ÇBH) ve büyük hata (BH) oranları sırasıyla %99, %0,81 ve %1,28 olarak değerlendirildi. HPNP testinin KU, ÇBH, BH oranları sırasıyla %95,5, %0, %11,53 olarak hesaplandı. KSDE testinin temel uyum, KU, ÇBH ve BH oranları sırasıyla %95,5, %95, %8,19 ve %0 olarak belirlendi.
Sonuç: Kolistin agar spot tarama, HPNP ve KSDE testlerinin maliyetleri düşük, hazırlanması, çalışılması ve değerlendirilmesi kolay bulundu. Özellikle HPNP testinin dört saatte sonuç vermesinin yöntemin avantajı olduğu değerlendirildi; ancak BH oranları kabul sınırlarının üzerinde bulundu. Örnek akışı yoğun olan laboratuvarlarda kolistin duyarlılığını belirlemek amacıyla çok sayıda örneğin tek plakta çalışılmasına olanak veren kolistin agar spot tarama testi kullanımının önerilebileceği; daha küçük ölçekli laboratuvarlarda ise uluslararası standartların önerdiği kolistin sıvı disk elüsyon testinin kullanımının değerlendirilebileceği düşünüldü. Ancak çalışmamızdaki yüksek ÇBH oranları nedeniyle sıvı disk elüsyon yöntemini kullanmadan önce farklı duyarlılık ve direnç düzeylerine sahip izolatları kullanarak yöntem verifikasyon çalışması yapılmasının kritik olduğu sonucuna ulaşıldı.

Anahtar kelimeler: Klebsiella pneumoniae, kolistin sıvı disk elüsyon, hızlı polimiksin NP, kolistin agar spot tarama

Abstract:
Aim: Gram-negative bacteria are important causes of community and hospital-acquired infections. Irrational use of antibiotics and inadequate infection control and prevention practices have led to the development and rapid spread of antimicrobial resistance among bacteria. The increase in multidrug-resistant gram negative bacterial infections with high mortality and morbidity limited the available antibiotic choices in their treatment. The clinical use of colistin, an ancient antibiotic that was abandoned due to its serious side effects, is gradually increasing in recent years. It is an important task to determine colistin susceptibility quickly and accurately. In our research; it was aimed to compare alternative tests with broth microdilution method, which is the gold standard in determining the colistin susceptibility of Klebsiella pneumoniae isolates and to to evaluate the performance of the tests in order to determine methods that can be applied easily and provide fast and accurate results for use in routine microbiology laboratories.
Materials and Methods: The research included 200 Klebsiella pneumoniae isolates, obtained from clinical samples accepted to the University of Health Sciences, Ankara Training and Research Hospital, Medical Microbiology Laboratory, between December 2022 and June 2023. Colistin susceptibilities of isolates from pure cultures were determined using the broth microdilution method (BMD), colistin broth disk elution (CBDE), rapid polymyxin NP (RPNP) and colistin agar spot screening tests. The performances of alternative tests were evaluated by comparing them with the broth microdilution method.
Results: As the colistin agar spot screening test was compared with the BMD method, sensitivity was determined as 99,1% and specificity as 98,71%. Categorical agreement (CA), very major error (VME) and major error (ME) rates of the colistin agar spot screening test were evaluated as 99%, 0,81% and 1,28%, respectively. The CA, VME and ME rates of the RPNP test were calculated as 95,5%, 0% and 11,53%, respectively. Basic agreement, CA, VME and ME rates of the CBDE test were determined as 95,5%, 95%, 8,19% and 0%, respectively.
Conclusion: Colistin agar spot screening, RPNP and CBDE tests were found to be of low cost and easy to prepare, applicate and evaluate. RPNP test was considered to have in particular the advantage of providing results in four hours; but the ME rates were found to be above the acceptance limits. In laboratories with heavy sample load, the use of colistin agar spot screening test may be recommended to determine colistin susceptibility since it allows the processing of multiple isolates in one time; in smaller-scale laboratories, the use of the colistin broth disk elution test recommended by international standards may be considered. However, before putting the method into routine use, it was considered that to conduct a method verification study using isolates with different susceptibility and resistance levels is critical.

Keywords: Klebsiella pneumoniae, colistin broth disc elution, rapid polymyxin NP, colistin agar spot screening