Molecular typing and investigation of carbapenemases in carbapenem resistant Acinetobacter baumannii isolates

INTRODUCTION: Acinetobacter baumannii is one of the important causes of nosocomial infections and resistant to most of the antibiotics including carbapenems. Changes in penicillin-binding proteins, reduced outer membrane permeability, and production of chromosomal or plasmid-induced beta-lactamases (carbapenemases) cause resistance to carbanepems. Carbapenemases which include oxacillinases and metallo-beta-lactamases which hydrolize carbapenems significantly contribute to the carbapenem-resistance of A.baumannii. The purpose of this study was to assess the presence of carbapenemases of chromosomal and plasmid origin in carbapenem-resistant A.baumannii strains.
METHODS: Of the total 65 strains, 66% were isolated from patients in intensive care unit; most of strains were blood (37%) and lower respiratory tract (32%) isolates. In assessing antibiotic susceptibility, VITEK2 automated system and disk diffusion tests used. Inaddition carbapenem MIC values were determined using M.I.C. evaluator strips. Clonal relationship between the isolates determined by AP-PCR, using M13 and DAF4 primers. Carbapenemase genes were searched by multiplex-PCR and presence of plasmid-borne carbapenemase were investigated.
RESULTS: The isolates were susceptible to tobramycin, netilmicin, and colistin by 98.5%, 98.5% and 96.9%, respectively. The resistance to other antibiotics was quite high, ranging from 78.5 to 100.0%. The resistance rates to ticarcillin, piperacillin, piperacillin-tazobactam, ceftazidime, ceftriaxone, sefepime, imipenem, meropenem, and ciprofloxacin was 100.0%; to ticarcillin-clavulanic acid, gentamicin, levofloxacin, tetracycline, doxycycline, and trimethoprim-sulfamethoxazole 98.5%; to minocycline 93.8%; to amikacin 92.3%; and to ampicillin-sulbactam 78.5%. In AP-PCR investigation, two different patterns were observed. Only chromosomal OXA-23 and OXA-51 carbapenemase enzyme genes were found in all isolates. No plasmids were obtained from any isolates.
DISCUSSION AND CONCLUSION: Our isolates were prevalent in hemocultures from intensive care units. Isolates showed clonal similarity at AP-PCR with M13 and DAF4 primers. This shows that there is one single Acinetobacter clone from the same source in our hospital. Universal infection control measures should be taken in order to prevent cross-infection by carbapenem resistant isolates.

Karbapenemlere dirençli Acinetobacter baumannii izolatlarında moleküler tiplendirme ve karbapenemazların araştırılması

GİRİŞ ve AMAÇ: Acinetobacter baumannii hastane enfeksiyonlarına yol açan etkenler içinde önemli yer tutmaktadır ve karbapenemlerde dahil antibiyotiklerin çoğuna direnç göstermektedir. Karbapenemlere karşı dirence; penisilin bağlayan proteinlerdeki değişiklikler, dış membran geçirgenliğindeki azalma ve kromozomal veya plazmid aracılıklı beta-laktamazlar (karbapenemazlar) neden olurlar. A.baumannii karbapenem direncinde karbapenemleri hidrolize eden oksasilinaz ve metallo-beta-laktamazları içeren karbapenemazlar önemli yer tutar. Bu çalışmada karbapenem dirençli A. baumannii’lerde karbapenemazların varlığı ve bunların kromozomal veya plazmid kaynaklı olduğunun araştırılması amaçlanmıştır.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Çalışılan 65 A. baumannii’nin %66’sı yoğun bakım ünitesindeki hastalardan, en çok kandan (%37) ve alt solunum yolu örneklerinden (%32) elde edilmiştir. Antibiyotik duyarlılıklarını değerlendirmede VITEK2 otomatize sistem ve disk difüzyon testi kullanılmıştır. Ek olarak karbapenemler için M.I.C. evaluator stripler ile MİK değerleri araştırılmıştır. İzolatlar arasındaki klonal ilişki M13 ve DAF4 primerleri kullanılarak AP-PZR ile değerlendirilmiştir. Karbapenemaz genleri multipleks-PZR ile tarandı ve plazmit kaynaklı karbapenemaz araştırılmıştır.
BULGULAR: İzolatlar tobramisin, netilmisin ve kolistine sırasıyla %98.5, %98.5 ve %96.9 oranında duyarlı olarak bulunmuştur. Diğer antibiyotiklere direnç oranı oldukça yüksek olup %78.5-100.0 arasında direnç saptanmıştır. Tikarsilin, piperasilin, piperasilin-tazobaktam, seftazidim, seftriakson, sefepim, imipenem, meropenem ve siprofloksasin için %100.0; tikarsilin-klavulanik asit, gentamisin, levofloksasin, tetrasiklin, doksisiklin ve trimethoprim-sulfametoksazol için %98.5; minosiklin için %93.8; amikasin için %92.3 ve ampisilin-sulbaktam için %78.5 direnç oranı saptanmıştır. AP-PZR ile araştırmada iki farklı patern gözlenmiştir. Bütün izolatlarda kromozomal kaynaklı OXA-23 ve OXA-51 enzim geni pozitif bulunmuştur. İzolatların hiçbirinde plazmit izole edilmemiştir.
TARTIŞMA ve SONUÇ: İzolatlarımız YBÜ’de, kan örneklerinden daha sık saptanmıştır. İzolatlar M13 ve DAF4 primerlerin kullanıldığı AP-PCR’da klonal benzerlik göstermiştir. Hastanemizde tek Acinetobacter klonunun var olması hepsinin aynı kaynaktan köken aldığını düşündürmektedir. Bu nedenle karbapenem dirençli izolatların çapraz enfeksiyonlarını önlemek için temel enfeksiyon kontrol önlemlerine dikkat etmek gerektiği sonucuna varılmıştır.