İnvaziv enfeksiyonlardan izole edilen acinetobacter baumannii suşlarındaki direnç genlerinin kliniğe yansıması ve izolatlar arasındaki klonal yaygınlığın araştırılması
Reflection of resistance genes in clinical outcome and investigation of clonal distribution among acinetobacter baumannii strains isolated from invasive infections
Yazar: BARIŞ BORAL
Danışman: PROF. DR. ÖZGEN ESER
Hacettepe Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2015
Konu: Mikrobiyoloji = Microbiology
Dizin: Acinetobacter = Acinetobacter ; Acinetobacter baumannii = Acinetobacter baumannii ; Elektroforez-agar jel = Electrophoresis-agar gel ; Polimeraz zincirleme reaksiyonu = Polymerase chain reaction ; Risk faktörleri = Risk factors ; İlaç alerjisi = Drug hypersensitivity ; İlaçlara direnç = Drug resistance ; İlaçlara direnç-mikrobiyal = Drug resistance-microbial

Özet:
Acinetobacter baumannii enfeksiyonu tüm dünyada artmaktadır. Mikroorganizma, modern sağlık sistemlerindeki en başarılı patojenlerden biridir. A. baumannii'de direnç oranları son yıllarda hızla artmıştır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'deki beş coğrafik bölgedeki yoğun bakım ünitesinde tedavi gören, invaziv A. baumannii enfeksiyonu olan hastaların demografik özelliklerinin araştırılması ve klinik izolatların antimikrobiyal direncinin ve moleküler epidemiyolojisinin belirlenmesidir.
Çalışmada; Türkiye'de Ege, İç Anadolu, Doğu Anadolu, Marmara ve Akdeniz Bölgelerindeki 10 tıp merkezinden 6 ay boyunca toplanan, yoğun bakım ünitesinde tedavi gören invaziv A. baumannii enfeksiyonu olan hastalardan alınan örnekler ve A. baumannii kolonizasyonunu belirlemek için çevresel örnekler değerlendirildi. Çalışmaya 10 merkezden toplam 164 klinik A. baumannii izolatı ile 4 merkezden toplam 12 çevresel A. baumannii izolatı dahil edildi. İzolatlar öncelikle otomatize sistemlerle tanımlandı, daha sonra konvansiyonel testlerle ve blaOXA-51 geni pozitifliği ile doğrulandı.
Antimikrobiyal duyarlılık testleri CLSI M100-S24 kriterleri dikkate alınarak, 6 farklı antibiyotik (amikasin, ampisilin-sulbaktam, seftazidim, siprofloksasin, imipenem ve kolistin) kullanılarak mikrodilüsyon yöntemiyle gerçekleştirildi. İzolatlar ve merkezler arasındaki genetik ilişkiyi belirlemek için pulse-field jel elektroforez (PFGE) yöntemi kullanıldı.
164 hasta için atfedilebilir mortalite oranı %58 olarak belirlendi. Atfedilebilir mortalite için risk faktörleri arasında dibates mellitus [risk oranı (HR): 2.74; p=0.026], karaciğer yetmezliği (HR: 4.27; p=0.047), kemoterapi (HR: 3.69; p=0.03) ve önceden kinolon kullanımının (HR: 3.64; p=0.01) yer aldığı görüldü.
Antibiyotik duyarlılık testleri ile PCR uygulanan 171 A. baumannii izolatından, 169'unun (%98.8) blaOXA-23, beşinin (%2.9) blaOXA-58, bunlardan birinin (%0.6) her iki geni taşıdığı ve beş (%2.9) izolatın blaPER-1 pozitif olduğu görüldü. İzolatlarda blaNDM, blaKPC, blaOXA-48 tespit edilmedi. Antibiyotik direnç oranları amikasin, ampisilin-sulbaktam, seftazidim, imipenem, siprofloksasin ve kolistin için sırasıyla; %91.8, %99.4, %99.4, %99.4, %100.0 ve %1.2 olarak belirlendi.
Toplam 4 merkezden 12 çevresel A. baumannii izolatı; hasta masasından, lavabodan, musluktan ve pompadan izole edildi. Çok ilaca direnç gösteren çevresel ve hasta izolatlarında en duyarlı antibiyotik kolistin olarak belirlendi. Çevresel izolatları da kapsayan 173 izolatın PFGE analizi ile 87 pulsotip belirlendi. 16 izolat klonal olarak ilişkisiz bulundu. Kalan 157 izolatın (%90.8), %85 benzerlik seviyesinde 14 farklı grupta (I‒XIV) yer aldığı ve Grup VI (n=29), Grup II (n=24) ve Grup IX (n=21)'un ana gruplar olduğu görüldü. Grup VI'da yer alan izolatların tümü İç Anadolu Bölgesi'ndeki 5 merkezden elde edildi.
Bu çalışma, Türkiye'de A. baumannii enfeksiyonlarına yönelik olarak gelecekteki profilaktik ve terapötik seçeneklerin oluşturulmasında önemli bir temel oluşturmaktadır. İnvaziv ÇİD A. baumannii enfeksiyonlarında kolistin halen en etkili antibiyotiktir ve bu hastaların tedavisinde karbapenemlerin yerine geçmiştir.
İzolatların %90.8'sinde görülen klonal ilişki, Türkiye'deki farklı bölgelerdeki invaziv çok ilaca dirençli A. baumannii izolatlarının dağılımının büyük farklılıklar oluşturmadığını göstermektedir.Acinetobacter baumannii enfeksiyonu tüm dünyada artmaktadır. Mikroorganizma, modern sağlık sistemlerindeki en başarılı patojenlerden biridir. A. baumannii'de direnç oranları son yıllarda hızla artmıştır. Bu çalışmanın amacı, Türkiye'deki beş coğrafik bölgedeki yoğun bakım ünitesinde tedavi gören, invaziv A. baumannii enfeksiyonu olan hastaların demografik özelliklerinin araştırılması ve klinik izolatların antimikrobiyal direncinin ve moleküler epidemiyolojisinin belirlenmesidir.
Çalışmada; Türkiye'de Ege, İç Anadolu, Doğu Anadolu, Marmara ve Akdeniz Bölgelerindeki 10 tıp merkezinden 6 ay boyunca toplanan, yoğun bakım ünitesinde tedavi gören invaziv A. baumannii enfeksiyonu olan hastalardan alınan örnekler ve A. baumannii kolonizasyonunu belirlemek için çevresel örnekler değerlendirildi. Çalışmaya 10 merkezden toplam 164 klinik A. baumannii izolatı ile 4 merkezden toplam 12 çevresel A. baumannii izolatı dahil edildi. İzolatlar öncelikle otomatize sistemlerle tanımlandı, daha sonra konvansiyonel testlerle ve blaOXA-51 geni pozitifliği ile doğrulandı.
Antimikrobiyal duyarlılık testleri CLSI M100-S24 kriterleri dikkate alınarak, 6 farklı antibiyotik (amikasin, ampisilin-sulbaktam, seftazidim, siprofloksasin, imipenem ve kolistin) kullanılarak mikrodilüsyon yöntemiyle gerçekleştirildi. İzolatlar ve merkezler arasındaki genetik ilişkiyi belirlemek için pulse-field jel elektroforez (PFGE) yöntemi kullanıldı.
164 hasta için atfedilebilir mortalite oranı %58 olarak belirlendi. Atfedilebilir mortalite için risk faktörleri arasında dibates mellitus [risk oranı (HR): 2.74; p=0.026], karaciğer yetmezliği (HR: 4.27; p=0.047), kemoterapi (HR: 3.69; p=0.03) ve önceden kinolon kullanımının (HR: 3.64; p=0.01) yer aldığı görüldü.
Antibiyotik duyarlılık testleri ile PCR uygulanan 171 A. baumannii izolatından, 169'unun (%98.8) blaOXA-23, beşinin (%2.9) blaOXA-58, bunlardan birinin (%0.6) her iki geni taşıdığı ve beş (%2.9) izolatın blaPER-1 pozitif olduğu görüldü. İzolatlarda blaNDM, blaKPC, blaOXA-48 tespit edilmedi. Antibiyotik direnç oranları amikasin, ampisilin-sulbaktam, seftazidim, imipenem, siprofloksasin ve kolistin için sırasıyla; %91.8, %99.4, %99.4, %99.4, %100.0 ve %1.2 olarak belirlendi.
Toplam 4 merkezden 12 çevresel A. baumannii izolatı; hasta masasından, lavabodan, musluktan ve pompadan izole edildi. Çok ilaca direnç gösteren çevresel ve hasta izolatlarında en duyarlı antibiyotik kolistin olarak belirlendi. Çevresel izolatları da kapsayan 173 izolatın PFGE analizi ile 87 pulsotip belirlendi. 16 izolat klonal olarak ilişkisiz bulundu. Kalan 157 izolatın (%90.8), %85 benzerlik seviyesinde 14 farklı grupta (I‒XIV) yer aldığı ve Grup VI (n=29), Grup II (n=24) ve Grup IX (n=21)'un ana gruplar olduğu görüldü. Grup VI'da yer alan izolatların tümü İç Anadolu Bölgesi'ndeki 5 merkezden elde edildi.
Bu çalışma, Türkiye'de A. baumannii enfeksiyonlarına yönelik olarak gelecekteki profilaktik ve terapötik seçeneklerin oluşturulmasında önemli bir temel oluşturmaktadır. İnvaziv ÇİD A. baumannii enfeksiyonlarında kolistin halen en etkili antibiyotiktir ve bu hastaların tedavisinde karbapenemlerin yerine geçmiştir.
İzolatların %90.8'sinde görülen klonal ilişki, Türkiye'deki farklı bölgelerdeki invaziv çok ilaca dirençli A. baumannii izolatlarının dağılımının büyük farklılıklar oluşturmadığını göstermektedir.

Abstract:
Acinetobacter baumannii infections are increasing throughout the world. It is one of the most successful pathogen in modern healthcare system. The antibiotic resistance rates of A. baumannii have increased rapidly in recent years. The aim of the study is to investigate demographic characteristics of patients hospitalized in ICUs with invasive A. baumannii infections and the determination of antimicrobial resistance and molecular epidemiology of clinical isolates from five geographical regions of Turkey.
Patients with invasive A. baumannii infections in ICUs and their environment for A. baumannii colonization were prospectively evaluated in 10 medical centers including regions of Aegean, Central, Eastern, Marmara and Mediterranean of Turkey in a six month period. A total of 164 A. baumannii clinical isolates from 10 centers and 12 environmental isolates from four centers were included in the study. A. baumanniii isolates were initially identified by automated systems and then identification was confirmed with conventional tests and positivity of blaOXA51 gene. Antimicrobial susceptibility testing was performed according to CLSI M100-S24 criteria for six different antibiotics (amikacin, ampicillin-sulbactam, ceftazidime, ciprofloxacin, imipenem and colistin) by microdilution method. PFGE was performed to determine the genetic relatedness among the isolates and centers.
The attributable mortality rate of the 164 patients was 58.5%. The risk factors for attributable mortality contained diabetes mellitus [hazard ratio (HR): 2.74; p=0.026], liver failure (HR: 4.27; p=0.047), the use of chemotherapy (HR: 3.69; p=0.03) and previous use of quinolone (HR: 3.64; p=0.01).
Among the 171 A. baumannii isolates, 169 (98.8%) carried blaOXA-23, five (2.8%) carried blaOXA-58 and one isolate (0.6%) was positive for both genes. Antibiotic resistance rates for amikacin, ampicillin-sulbactam, ceftazidime, ciprofloxacin and colistin were 91.8%, 99.4%, 99.4%, 99.4%, 100% and 1.2% respectively.
Total of 12 environmental A. baumannii isolates were isolated from patient's tables, sinks, taps and pumps. These isolates were obtained from four centers. Environmental isolates were multidrug resistant (MDR) and colistin was the most susceptible antibiotic both in the patient isolates and the environmental isolates. PFGE analysis of 173 isolates including environmental ones, showed 87pulsotypes. Sixteen isolates were found to be clonally unrelated. PFGE revealed that 157(90.8%) of the isolates were in 14 different clusters (I‒XIV) at a similarity level of 85% and cluster VI (n=29), II (n=24) and IX (n=21) were the major ones. The isolates in cluster VI were all from the five medical centers in Central Anatolia region.
This study provides an important baseline to assess the future prophylactic and therapeutic options in A. baumannii in Turkey. Colistin is still the most effective antibiotic in invasive MDR A. baumannii infections and replaced carbapenems as the cornerstone of therapy in patients with invasive MDR A. baumannii infections. Clonal relatedness in 90.8% of the isolates suggested that the distribution of invasive A. baumannii isolates from different regions of Turkey was not diverse verifying multidrug resistance in all clusters.