Investigation of Antimicrobial Resistance and ESBL / Carbapenemase Presence in Enterobacterales Strains Isolated from Food Workers

INTRODUCTION: This study was carried out to determine the antimicrobial resistance and the production status of ESBL, carbapenemase in community-acquired Enterobacterales members obtained from food industry workers.
METHODS: Hand swab samples of food workers (n: 300) working in hospitals (n: 9) and food businesses (n: 17) in Çanakkale city center and districts were taken into Brain Heart Infusion Broth (BHI) medium. Inoculum was inoculated into EMB medium after 24 hours of incubation at 37oC. Classical identification and MALDI-TOF MS method were used to identify bacteria. Disk diffusion and minimal inhibitory concentration (MIC) methods were applied to measure resistance against cefotaxime, ceftazidime, meropenem and ertapenem antibiotics and were evaluated according to EUCAST 2020. ESBL and carbapenemase phenotypic confirmation tests were performed according to the screening test results. The CTX-M gene was investigated in ESBL positive isolates using the PCR method.
RESULTS: Distribution of 222 gram-negative bacteria on the basis of species; 129 (58.1%) Klebsiella pneumoniae, 32 (14.4%) Enterobacter cloacae, 31 (13.9%) Acinetobacter baumannii, 11 (4.9%) Escherichia coli, 8 (3.6%) Enterobacter asburiae, 4 (1.8%) Escherichia hermanni, 3 ( 1.4%) Enterobacter aerogenes, 2 (0.9%) Klebsiella oxytoca, 2 (0.9%) Enterobacter cancerogenus. It was determined that 7 (3.7%) of the Enterobacterales members (n: 191) were resistant to cefotaxime (<17mm) according to clinical limit values. According to the combined disc and double disc synergy test results of 13 isolates whose cefotaxime inhibition diameter was detected below the ESBL screening limit value, 2 bacteria (K. pneumoniae, E. cloacae) were found to be ESBL positive. According to the PCR method, it was determined that the K. pneumoniae isolate carried the CTX-M gene and was isolated from a food worker in the hospital. No carbapenem resistance was found in any of the Enterobacterales strains and A. baumannii isolates. Meropenem MIC values of 46 Enterobacterales species with a meropenem inhibition zone diameter smaller than 28 mm were found between 8mg / L and 0.125 mg / L. Combination disc test was applied to 2 isolates whose diameter was below the carbapenemase screening limit (<25mm) and accordingly it was found that they were carbapenemase negative.
DISCUSSION AND CONCLUSION: The low rate of resistant bacteria hand carriers in the community (3.7%), the very low ESBL positivity of the community-acquired isolates (1.04%), and the absence of carbapenemase positivity suggest that antibiotic resistant isolates are low in food workers. The detection of gram-negative bacteria in this number of food workers made us think that hygiene training should be given importance.

Gıda Çalışanlarından İzole Edilen Enterobacterales Suşlarında Antimikrobiyal Direnç ve GSBL/Karbapenemaz Varlığının Araştırılması

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışma gıda endüstrisi çalışanlarından elde edilen toplum kaynaklı Enterobacterales üyelerinde antimikrobiyal direnç ve Genişlemiş Spektrumlu Beta Laktamaz (GSBL), karbapenemaz üretme durumunun belirlenmesi amacıyla gerçekleştirilmiştir.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Çanakkale il merkezi ve ilçelerindeki hastaneler (n: 9) ile gıda işletmelerinde (n: 17) görevli gıda çalışanlarının (n: 300) el sürüntü örnekleri Brain Heart Infusion Broth (BHI) besiyerine alındı. İnokulümler 370C de 24 saatlik inkübasyondan sonra Eosine Methylen Blue agar (EMB) besiyerine ekildi. Bakterilerin tanımlanmasında klasik identifikasyon ve Matriks aracılı lazer desorpsiyon iyonizasyon uçuş süresi kütle spektrometrisi (MALDI-TOF MS) yöntemi kullanıldı. Sefotaksim, seftazidim, meropenem ve ertapenem antibiyotiklerine karşı direnci ölçmek için disk difüzyon ve minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) yöntemleri uygulandı ve EUCAST 2020’ye göre değerlendirildi. Tarama testi sonuçlarına göre GSBL ve karbapenemaz fenotipik doğrulama testleri uygulandı. GSBL pozitif bulunan izolatlarda polimeraz zincir reaksiyonu (PZR) yöntemine göre CTX-M geni araştırıldı.
BULGULAR: Elde edilen 222 adet gram negatif bakterinin tür bazında dağılımı; 129 (%58.1) Klebsiella pneumoniae, 32 (%14.4) Enterobacter cloacae, 31 (%13.9) Acinetobacter baumannii, 11 (%4.9) Escherichia coli, 8 (%3.6) Enterobacter asburiae, 4 (%1.8) Escherichia hermanni, 3 (%1.4) Enterobacter aerogenes 2 (%0.9) Klebsiella oxytoca, 2 (%0.9) Enterobacter cancerogenus olarak belirlendi. Enterobacterales üyelerinden (n: 191) 7’sinin (%3.7) klinik sınır değerlere göre sefotaksime dirençli (<17mm) olduğu tespit edilmiştir. Sefotaksim inhibisyon çapı GSBL tarama sınır değeri altında (<21mm) tespit edilen 13 izolatın kombine disk ve çift disk sinerji testi sonuçlarına göre 2 adet bakterinin (K. pneumoniae, E. cloacae) GSBL pozitif olduğu belirlenmiştir. PZR yöntemine göre K. pneumoniae izolatının CTX-M geni taşıdığı ve hastanede görevli olan bir gıda çalışanından izole edildiği tespit edilmiştir. Enterobacterales suşlarının ve A.baumannii izolatlarının hiçbirinde karbapenem direncine rastlanmamıştır. Meropenem inhibisyon zon çapı 28 mm’den küçük olan 46 adet Enterobacterales türünün meropenem MİK değeri 8mg/L ile 0.125 mg/L arasında bulunmuştur. Meropenem zon çapı karbapenemaz tarama sınır değerinin (<25mm) altında tespit edilen 2 adet izolata kombinasyon disk testi uygulanmış buna göre karbapenemaz negatif olduğu tespit edilmiştir.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Toplumda dirençli bakteri el taşıyıcılığının düşük olması (%3.7), toplum kaynaklı izolatların GSBL pozitifliğinin oldukça düşük (%1.04) bulunması, karbapenemaz pozitifliğine rastlanmaması antibiyotik dirençli izolatların gıda çalışanlarında düşük olduğunu düşündürmektedir. Gıda çalışanlarında bu sayıda gram negatif bakterilerin tespit edilmesi hijyen eğitimlerine önem verilmesi gerektiğini düşündürmüştür.