Öz
Giriş: P. aeruginosa izolatlarındaki artan seftazidim-avibaktam (CZA) direnci, dünya genelinde ciddi endişe uyandırmaktadır. Bu yüzden, altta yatan direnç mekanizmaları ile ilgili çalışmalar daha da önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, CZA dirençli P. aeruginosa suşlarında metallo-beta-laktamazlar (MBL) dahil, dirençle ilişkili olduğu bildirilmiş beta-laktamaz genlerinin varlığının ve izolatlar arası klonal ilişkinin araştırılmasıdır.
Gereç ve Yöntem: Bu çalışmaya Aralık 2021-Mart 2023 tarihleri arasında, çeşitli klinik örneklerden izole edilmiş, CZA dirençli P. aeruginosa suşları dahil edildi. Suşların identifikasyonunda MALDI-TOF (VITEK-MS, bioMérieux, Fransa) kullanıldı. Seftazidim-avibaktam duyarlılığı disk difüzyon yöntemi ile belirlenerek, dirençli bulunan suşlar ayrıca gradiyent difüzyon yöntemi (MIC strip, Liofilchem, İtalya) ile çalışıldı. Antibiyotik duyarlılık sonuçları, Avrupa Antibiyotik Duyarlılık Testi Komitesi kriterlerine göre değerlendirildi. blaKPC, blaNDM, blaIMP, blaVIM, blaOXA-48, blaOXA-2, blaOXA-10, blaGES, blaPER, blaVEB genleri polimeraz zincir reaksiyonu ile, izolatlar arası klonal ilişki pulsed field jel elektroforez yöntemi ile belirlendi.
Bulgular: Toplam 38 CZA dirençli P. aeruginosa suşu analiz edilmiştir. Seftazidim-avibaktam için gradiyent difüzyon yöntemi ile saptanan MİK50 ve MİK90 değerleri sırasıyla ≥256 mg/l ve ≥256 mg/l; MİK aralığı ise 32-256 mg/l olarak bulunmuştur. Otuz sekiz izolat arasında, 10’u blaVIM (%26,3) ve biri blaIMP (%2,6) olmak üzere 11 (%28,9) izolat MBL genleri için pozitif bulunmuştur. blaVIM pozitif izolatların yedisinde ve blaIMP pozitif bir izolatta blaOXA-10 geni birlikte pozitif saptanmıştır. Ayrıca, izolatların dokuz tanesinde (%23,6) tek başına blaOXA-10, ikisinde (%5,2) blaPER ve birinde (%2,6) blaGES genleri tespit edilmiştir. On beş (%39,4) izolatta ise hiçbir gen bulunmamıştır. Pulsed field jel elektroforezine göre, sekiz farklı kümeden oluşan 15 farklı genotip tespit edilmiştir.
Sonuç: Çalışmamızda blaVIM başta olmak üzere MBL üretiminin CZA direncinin en sık nedeni olduğu saptanmıştır. Bunun dışında blaOXA-10, blaPER ve blaGES pozitifliği de dikkat çekici bulunmuştur. Moleküler epidemiyolojik incelemede, baskın olarak yoğun bakım ünitesi hastalarından izole edilen suşların farklı genotiplere sahip olduğu ve poliklonal bir çeşitlilik sergiledikleri gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Pseudomonas aeruginosa, seftazidim-avibaktam direnci, metallo-beta-laktamaz, PFGE
Kaynakça
Gaibani P, Giani T, Bovo F, Lombardo D, Amadesi S, Lazzarotto T, Coppi M, Rossolini GM, Ambretti S. Resistance to Ceftazidime/Avibactam, Meropenem/Vaborbactam and Imipenem/Relebactam in Gram-Negative MDR Bacilli: Molecular Mechanisms and Susceptibility Testing. Antibiotics (Basel). 2022;11:628.
World Health Organization (WHO). Prioritization of Pathogens to Guide Discovery, Research And Development Of New Antibiotics For Drug-Resistant Bacterial Infections Including Tuberculosis. Geneva: World Health Organization, 2017. Available from: http://www.who.int
Mojica MF, De La Cadena E, García-Betancur JC, Porras J, Novoa-Caicedo I, Páez-Zamora L, Pallares C, Appel TM, Radice MA, Castañeda-Méndez P, Gales AC, Munita JM, Villegas MV. Molecular Mechanisms of Resistance to Ceftazidime/Avibactam in Clinical Isolates of Enterobacterales and Pseudomonas aeruginosa in Latin American Hospitals. mSphere. 2023;8:e0065122.
Çekin ZK, Dabos L, Malkoçoğlu G, Fortineau N, Bayraktar B, Iorga BI, Naas T, Aktaş E. Carbapenemase -producing Pseudomonas aeruginosa isolates from Turkey: first report of P. aeruginosa high-risk clones with VIM-5- and IMP-7-type carbapenemases in a tertiary hospital. Diagn Microbiol Infect Dis. 2021;99:115174.
Xiong L, Wang X, Wang Y, Yu W, Zhou Y, Chi X, Xiao T, Xiao Y. Molecular mechanisms underlying bacterial resistance to ceftazidime/avibactam. WIREs Mech Dis. 2022;14:e1571.
Wang Y, Wang J, Wang R, Cai Y. Resistance to ceftazidime-avibactam and underlying mechanisms. J Glob Antimicrob Resist. 2020;22:18-27.
Weber C, Schultze T, Göttig S, Kessel J, Schröder A, Tietgen M, Besier S, Burbach T, Häussler S, Wichelhaus TA, Hack D, Kempf VAJ, Hogardt M. Antimicrobial Activity of Ceftolozane-Tazobactam, Ceftazidime-Avibactam, and Cefiderocol against Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa Recovered at a German University Hospital. Microbiol Spectr. 2022;10:e0169722.
Gill CM, Aktaþ E, Alfouzan W, Bourassa L, Brink A, Burnham CD, Canton R, Carmeli Y, Falcone M, Kiffer C, Marchese A, Martinez O, Pournaras S, Satlin M, Seifert H, Thabit AK, Thomson KS, Villegas MV, Nicolau DP; ERACE-PA Global Study Group. The ERACE-PA Global Surveillance Program: Ceftolozane/tazobactam and Ceftazidime/avibactam in vitro Activity against a Global Collection of Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2021;40:2533-41.
Hu Y, Chen J, Huang L, Liu C, Zhou H, Zhang R. Antimicrobial susceptibility study and molecular epidemiology of ceftazidime/avibactam against Pseudomonas aeruginosa collected from clinical patients in PR China (2004-2021). J Med Microbiol. 2023;72.
Babouee Flury B, Bösch A, Gisler V, Egli A, Seiffert SN, Nolte O, Findlay J. Multifactorial resistance mechanisms associated with resistance to ceftazidime-avibactam in clinical Pseudomonas aeruginosa isolates from Switzerland. Front Cell Infect Microbiol. 2023;13:1098944.
Sid Ahmed MA, Khan FA, Hadi HA, Skariah S, Sultan AA, Salam A, Al Khal AL, Söderquist B, Ibrahim EB, Omrani AS, Jass J. Association of blaVIM-2, blaPDC-35, blaOXA-10, blaOXA-488 and blaVEB-9 β-Lactamase Genes with Resistance to Ceftazidime-Avibactam and Ceftolozane-Tazobactam in Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa. Antibiotics (Basel). 2022;11:130.
European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). MIC and zone diameter distributions and ECOFFs. V.12.0. 2022. Available from: https://www.eucast.org/mic_distributions_and_ecoffs
Poirel L, Walsh TR, Cuvillier V, Nordmann P. Multiplex PCR for detection of acquired carbapenemase genes. Diagn Microbiol Infect Dis. 2011;70:119-23.
Kiratisin P, Apisarnthanarak A, Laesripa C, Saifon P. Molecular characterization and epidemiology of extended-spectrum-beta-lactamaseproducing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates causing health care-associated infection in Thailand, where the CTX-M family is endemic. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52:2818-24.
Selim S, El Kholy I, Hagagy N, El Alfay S, Aziz MA. Rapid identification of Pseudomonas aeruginosa by pulsed-field gel electrophoresis. Biotechnol Biotechnol Equip. 2015;29:152-6.
Karlowsky JA, Kazmierczak KM, Bouchillon SK, de Jonge BLM, Stone GG, Sahm DF. In Vitro Activity of Ceftazidime-Avibactam against Clinical Isolates of Enterobacteriaceae and Pseudomonas aeruginosa Collected in Asia-Pacific Countries: Results from the INFORM Global Surveillance Program, 2012 to 2015. Antimicrob Agents Chemother. 2018;62:e02569-17.
Schaumburg F, Bletz S, Mellmann A, Becker K, Idelevich EA. Comparison of methods to analyse susceptibility of German MDR/XDR Pseudomonas aeruginosa to ceftazidime/avibactam. Int J Antimicrob Agents. 2019;54:255-60.
Castanheira M, Doyle TB, Smith CJ, Mendes RE, Sader HS. Combination of MexAB-OprM overexpression and mutations in efflux regulators, PBPs and chaperone proteins is responsible for ceftazidime/avibactam resistance in Pseudomonas aeruginosa clinical isolates from US hospitals. J Antimicrob Chemother. 2019;74:2588-95.
Malkoçoğlu G, Aktaş E, Bayraktar B, Otlu B, Bulut ME. VIM-1, VIM-2, and GES-5 Carbapenemases Among Pseudomonas aeruginosa Isolates at a Tertiary Hospital in Istanbul, Turkey. Microb Drug Resist. 2017;23:328-34.
Hazırolan G. Özkul C. Evaluation of in vitro activity of ceftolozane/tazobactam and ceftazidime/avibactam against carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa strains and mechanisms of carbapenem resistance: data from tertiary care hospital. Jundishapur J Microbiol. 2023;16:e134090.
Hoşbul T, Aydoğan CN, Kaya S, Bedir O, Gümral R, Albay A. Karbapenem Dirençli Klebsiella pneumoniae Klinik İzolatlarına Karşı Seftazidim-avibaktam ve Kolistinin In Vitro Etkinliği [In Vitro Activity of Ceftazidime-avibactam and Colistin Against Carbapenem-Resistant Klebsiella pneumoniae Clinical Isolates]. Mikrobiyol Bul. 2022;56:218-29.
Fraile-Ribot PA, Mulet X, Cabot G, Del Barrio-Tofiño E, Juan C, Pérez JL, Oliver A. In Vivo Emergence of Resistance to Novel Cephalosporin-β-Lactamase Inhibitor Combinations through the Duplication of Amino Acid D149 from OXA-2 β-Lactamase (OXA-539) in Sequence Type 235 Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61:e01117-17.
Arca-Suárez J, Lasarte-Monterrubio C, Rodiño-Janeiro BK, Cabot G, Vázquez-Ucha JC, Rodríguez-Iglesias M, Galán-Sánchez F, Beceiro A, González-Bello C, Oliver A, Bou G. Molecular mechanisms driving the in vivo development of OXA-10-mediated resistance to ceftolozane/tazobactam and ceftazidime/avibactam during treatment of XDR Pseudomonas aeruginosa infections. J Antimicrob Chemother. 2021;76:91-100.
Ortiz de la Rosa JM, Nordmann P, Poirel L. ESBLs and resistance to ceftazidime/avibactam and ceftolozane/tazobactam combinations in Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. J Antimicrob Chemother. 2019;74:1934-9.
Li X, Zhang X, Cai H, Zhu Y, Ji J, Qu T, Tu Y, Zhou H, Yu Y. Overexpression of blaGES-1 due to a strong promoter in the class 1 integron contributes to decreased ceftazidime-avibactam susceptibility in carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa ST235. Drug Resist Updat. 2023;69:100973.
Recio R, Villa J, González-Bodí S, Brañas P, Orellana MÁ, Mancheño-Losa M, Lora-Tamayo J, Chaves F, Viedma E. Genomic Analysis of Ceftazidime/Avibactam-Resistant GES-Producing Sequence Type 235 Pseudomonas aeruginosa Isolates. Antibiotics (Basel). 2022;11:871.
