Klinik Klebsiella pneumoniae İzolatlarında Karbapenemaz Üretiminin Saptanmasında Polimeraz Zincir Reaksiyonu ve Fenotipik Yöntemlerin Karşılaştırılması

Klebsiella pneumoniae insan normal mikrobiyotasında yer alan, fırsatçı patojen olarak özellikle hastane enfeksiyonu yapan Enterobacteriaceae familyası üyesidir. Özellikle karbapenem grubu antibiyotiklere dirençli K.pneumoniae izolatlarının ortaya çıkması nedeniyle hastanede yatış süreleri, mortalite ve morbidite artışları gözlenmektedir. Ülkeler, bölgeler hatta sağlık kuruluşları arasında bile farklı direnç oranları gözlenmekle birlikte, son 10 yıllık dönemde karbapenem dirençli suşların oranlarında hızlı bir artış görülmektedir. Karbapenem dirençli suşların hızlı ve doğru tespiti, etken oldukları enfeksiyonların tedavisinde, uygun antibiyotik ve kombinasyonların belirlenebilmesi, başarı oranının artırılması açısından oldukça önem taşımaktadır. Bu çalışmanın amacı, karbapenem dirençli K.pneumoniae izolatlarındaki karbapenemaz varlığı ve tiplerini araştırarak, bu amaçla kullanılabilecek ticari bir ürün olan "MASTDISCS(TM) ID carbapenemase detection disc set'' ve görece yeni bir yöntem olan "Carbapenem Inactivation Method (CIM)" yöntemlerinden elde edilecek sonuçların polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) yöntemiyle karşılaştırmasının yapılmasıdır. Bu amaçla, ertapenem, meropenem ve imipenem antibiyotiklerinden herhangi birine dirençli olduğu saptanan 2015-2016 yılları arasında izole edilen 54 K.pneumoniae izolatı çalışmaya dahil edilmiştir. İzolatların tür düzeyinde tanımlanması VITEK MS ile yapılırken, antibiyotik duyarlılık testleri ise VITEK 2 Compact® otomatize sistemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Otomatize sistemde karbapenem dirençli olduğu saptanan izolatlarda gradiyent test yöntemiyle "The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST)" önerileri doğrultusunda minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) değerleri belirlenmiştir. Bu izolatlarda blabla "MASTDISCS(TM) ID carbapenemase detection disc set" ve "Carbapenem Inactivation Method (CIM)" yöntemleriyle araştırılmış ve izolatların klonal ilişkisini saptamak için REP-PCR uygulanmıştır. Elli dört K.pneumoniae izolatı karbapenem dirençli olarak belirlenirken, imipenem, meropenem ve ertapenem MİK ve MİK değerleri 32 µg/ml olarak belirlenmiştir. İzolatların 33'ünde yalnız blayalnız blabla klon gözlenmiştir. "MASTDISCS(TM) ID carbapenemase detection disc set" karbapenemaz üreten izolatların tamamını saptayabilirken, metallo beta-laktamaz (MBL) ve OXA-48 enzim birlikteliği olan izolatlarda OXA-48 ayrımını yapmada yetersiz kaldığı gözlenmiştir. CIM yöntemi OXA-48 içeren izolatlarda oldukça düşük oranda (%46.15) pozitif sonuç verirken, blabaşarılı olarak bulunmuştur. Çalışmamız kapsamında, Mastdiscs-ID yönteminin, ülkemizde prevalansı yüksek olan bla, bla , bla , bla genleri PCR ile araştırılmıştır. Karbapenem dirençli izolatlarda fenotipik olarak enzim tiplendirilmesi belirlenirken, 19 izolatta her iki genin birlikte bulunduğu saptanmıştır. İzolatların hiçbirinde, , bla , bla , ikisinde genlerine rastlanmamıştır. İzolatlar REP-PCR yöntemiyle değerlendirildiğinde, altı ana içeren izolatlarda saptama oranı (%85.71) daha varlığını saptamada başarıyla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır
Being a member of the Enterobacteriaceae family, Klebsiella pneumoniae is an opportunistic pathogen that inhabits normal human microbiota and causes predominantly hospital-acquired infections. The emergence of K.pneumoniae isolates which are resistant particularly to the carbapenem group of antibiotics has led to an increase in hospitalization period, mortality and morbidity. Although different rates of resistance are observed between countries, regions and even healthcare facilities, there has been a rapid increase in the prevalence of carbapenem-resistant strains in the last 10 years. Fast and correct identification of carbapenem-resistant strains is important for the successful treatment of infections caused by these resistant bacteria. The objective of this study was to investigate the presence and the types of carbapenemases in carbapenem-resistant K.pneumoniae strains using “MASTDISCS™ ID carbapenemase detection disc set”, a commercial product that can be used for this purpose, and “Carbapenem Inactivation Method (CIM)”, a relatively new method, and compare the results of these methods by polymerase chain reaction (PCR). For this purpose, we used 54 K.pneumoniae strains isolated in 2015-2016, that were resistant to any of the ertapenem, meropenem or imipenem antibiotics. The identification of the strains was performed using VITEK MS and their antibiotic susceptibility tests were carried out using the VITEK 2 Compact® automated system. For the strains that were found resistant to carbapenems in the automated system, the minimum inhibitor concentration (MIC) values were determined by the gradient testing method according to the recommendations of “The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST)”. The blaOXA-48, blaIMP, blaNDM, blaVIM, and blaSIM genes were investigated with PCR among these isolates. Phenotypic enzyme typing was performed in the carbapenem-resistant strains using the “MASTDISCS™ ID carbapenemase detection disc set” and “Carbapenem Inactivation Method (CIM)”. REP-PCR was used to reveal clonal relationship of the isolates. The 54 K.pneumoniae isolates were found as resistant to carbapenem and the MIC50 and MIC90 values of imipenem, meropenem and ertapenem were 32 µg/ml. Only 33 of the strains had blaOXA-48 and two of them had only blaNDM, the remaining 19 strains had both of these two genes. The blaIMP, blaVIM and blaSIM genes were not encountered in any of the isolates. When the isolates were assessed by the REPPCR method, six main clones were detected. The “MASTDISCS™ ID carbapenemase detection disc set” was able to detect all the carbapenemase producing strains and it remained incapable of distinguishing OXA-48 in the strains which had both OXA-48 and metallo beta lactamase (MBL) enzymes. The CIM method showed a low rate of positivity (46.15%) in the strains containing blaOXA-48, but was found much more successful in the strains containing blaNDM with a detection rate of 85.71%. In this study, it was concluded that the Mastdiscs-ID method could be successfully used to detect the presence of blaOXA-48 which has a high prevalence in our country.