Klebsiella pneumoniae izolatlarında karbapenem direnç genlerinin saptanması ve seftazidim / avibaktam’ın in vitro duyarlılığının araştırılması

GİRİŞ ve AMAÇ: Antibiyotiklere karşı artan direnç, özellikle Gram-negatif mikroorganizma enfeksiyonlarının tedavisini etkileyerek halk sağlığına yönelik en büyük tehditlerden biri haline gelmiştir. Seftazidim-avibaktam, çoklu ilaca dirençli Enterobacterales türlerine karşı kullanılan β-laktam/β-laktamaz inhibitörü kombinasyonudur. Her bölgedeki endemik K. pneumoniae suşlarının genotipi, Seftazidim-avibaktam direnç oranına en önemli katkıyı yapan unsurdur. Bu çalışmada Bölge Şehir Hastanesi konumunda olan hastanemizde saptanan K. pneumoniae izolatlarının karbapenem direnç genleri ve bunlara karşı Seftazidim-avibaktamın in vitro duyarlılığı belirlenerek klinisyene tedavi planlaması konusunda yol gösterici olmak ve literatüre katkı sağlamak amaçlanmıştır.

YÖNTEM ve GEREÇLER: Mart 2020-Mayıs 2021 tarihleri arasında çeşitli kliniklerden, Mikrobiyoloji Laboratuvarı’na gönderilen 64 hasta örneği çalışmaya dahil edildi. Üreyen izolatların tür düzeyinde tanımlanması ve antibiyotik duyarlılık testleri BD Phoenix ID/AST (BD Diagnostic Systems, Sparks, MD, USA) bakteri tanımlaması ve antibiyotik duyarlılık otomatize sistem cihazı ile yapıldı. İzolatların antibiyotiklere duyarlılıkları Avrupa Antimikrobiyal Duyarlılık Testi Komitesi (European Committee of Antimicrobial Susceptibility Testing, EUCAST) kriterlerine göre değerlendirildi. K. pneumoniae izolatlarının Seftazidim-avibaktam duyarlılığı disk difüzyon yöntemi ile belirlendi. İzolatların genomik DNA’ları fenol-kloroform ekstraksiyon yöntemi ile elde edilerek karbapenem direnç genlerinin varlığı Polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile araştırıldı.
BULGULAR: Çalışmaya alınan 64 izolatın 34 (%53,1)’ü amikasine dirençli bulundu. Karbapenem dirençli 64 K. pneumoniae izolatının, 35 (%54,7)’inde blaOxa-48 geni saptandı. blaNDM ve blaKPC genleri sırasıyla,1(1,56%) ve 1(1,56%) örnekte tespit edildi. İzolatların 18 (%28,1)’inde ise araştırılan genlerin hiçbiri saptanamadı. K. pneumoniae izolatlarının 57(%89,1)’si Seftazidim-avibaktama duyarlı, 7 (%10,1)’si dirençli tespit edildi.

TARTIŞMA ve SONUÇ: Antibiyotik direnç profillerinin, karbapenem direnç genlerinin belirlenmesi, tedavi seçeneklerine karar verme ve tedavi sürecinin yönetilmesine önemli katkı sağlar. Verilerimiz Seftazidim-avibaktamın karbapenem dirençli K. pneumoniae izolatları için iyi bir alternatif seçenek olduğunu göstermektedir.

Anahtar Kelimeler: Karbapenem direnç genleri, seftazidim-avibaktam, K. pneumoniae

Detection of carbapenem resistance genes in Klebsiella pneumoniae isolates and investigation of in vitro susceptibility of ceftazidime/avibactam

INTRODUCTION: Increasing resistance to antibiotics has become one of the greatest threats to public health, especially affecting the treatment of Gram-negative bacterial infections. Ceftazidime-avibactam is a β-lactam/β-lactamase inhibitor combination used against multidrug-resistant Enterobacterales. The genotype of endemic K. pneumoniae strains in each region is the most important contributor to ceftazidime-avibactam resistance rates. In this study, it was aimed to determine the carbapenem resistance genes of multidrug-resistant K. pneumoniae isolates detected in our hospital, a regional city hospital, and the in vitro susceptibility of ceftazidime-avibactam against them, to guide clinicians in treatment planning and to contribute to the literature.
METHODS: A total of 64 patient samples sent to the Microbiology Laboratory from clinics between March 2020 and May 2021 were included in the study. Identification of the isolates at the species level and antibiotic susceptibility tests were performed with the BD Phoenix ID/AST (BD Diagnostic Systems, Sparks, MD, USA) automated bacterial identification and antimicrobial susceptibility testing system. The susceptibilities of the isolates to antibiotics were evaluated according to the European Committee of Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) criteria. The ceftazidime-avibactam susceptibility of K. pneumoniae isolates was determined by the disk diffusion method. The genomic DNA of the isolates was obtained by the phenol-chloroform extraction method, and the presence of carbapenem resistance genes was investigated by polymerase chain reaction (PCR).
RESULTS: Of the 64 isolates included in the study, 34 (53.1%) were resistant to amikacin. The blaOxa-48 gene was detected in 35 (54.7%) of the carbapenem-resistant K. pneumoniae isolates. The blaNDM and blaKPC genes were detected in 1 (1.5%) and 1 (1.5%) samples, respectively. None of the investigated genes were detected in 18 (28.1%) of the isolates. Of the K. pneumoniae isolates, 57 (89.1%) were susceptible to ceftazidime-avibactam, while 7 (10.1%) were resistant.

DISCUSSION AND CONCLUSION: Determination of antibiotic resistance profiles and carbapenem resistance genes contributes significantly to decision-making regarding treatment options and treatment management. Our data show that ceftazidime-avibactam is a good option for carbapenem-resistant K. pneumoniae isolates.

Keywords: Carbapenem resistance genes, ceftazidime-avibactam, K. pneumoniae