In Vitro Antibiotic Susceptibilities of Anaerobic Bacteria Isolated from Clinical Samples

Klinik Örneklerden Soyutlanan Anaerop Bakterilerin İn Vitro Antibiyotik Duyarlılıkları

Abstract

Introduction: Anaerobic bacteria, which constitute a significant part of human mouth, gastrointestinal tract, genitourinary system and skin microbiota can cause serious infections of exogenous or endogenous origin. Sampling, cultivation and incubation of anaerobic infections require special conditions. Empirical antibiotic therapy is frequently preferred for anaerobic bacterial infections due to long lasting microbiological diagnosis. Periodic monitoring of regional resistance data is essential to guide empirical treatments. In this study, it was aimed to identify anaerobic microorganisms isolated from various clinical samples sent to our laboratory by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight, mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and to determine the antimicrobial resistance profiles of these microorganisms by gradient-test method. Materials and Methods: The study included 368 clinical specimens sent for anaerobic culture between April 2017 and April 2018. Samples were incubated using anaerobic culture techniques and the isolates obtained were identified by MALDI-TOF mass spectrometry and phenotypic methods. Antimicrobial resistances of the isolates against chloramphenicol, metronidazole, penicillin G, imipenem and cefoxitin were determined by gradient test method. Results: A total of 104 anaerobic bacteria were isolated from 73 (19.8%) samples; the most frequently isolated anaerobic bacteria were Bacteroides (n= 16), Actinomyces (n= 15), Prevotella (n= 12), Cutibacterium (n= 12) and Peptoniphilus (n= 8) species. Antibiotic susceptibility testing was performed for 65 isolates. Metronidazole resistance among gram-positive bacilli, gram-positive cocci and gram-negative bacteria was found as 96.2%, 61.1% and 33.3%, respectively. About 15.4% of gram-positive bacilli and 14.3% of gram-negative bacilli were resistant against both cefoxitin and imipenem. Among gram-positive cocci, cefoxitin and imipenem resistance rates were found as 11.1% and 22.2%, respectively. Conclusion: This is the first study to present data on anaerobic bacteria detected in our region. High resistance to metronidazole and imipenem may be associated with increased use of metronidazole in outpatients and carbapenem in hospitalized patients. Determination of regional antibiotic susceptibility plays an important role in developing rational antibiotic use policies as well as guiding empirical treatments.

Özet

Giriş: İnsan ağız, gastrointestinal sistem, genitoüriner sistem ve cilt mikrobiyotasının önemli bir bölümünü oluşturan anaerop bakteriler, ekzojen veya endojen kaynaklı ciddi infeksiyonlara neden olabilir. Anaerop infeksiyonların örneklenmesi, ekimi ve inkübasyonu özel koşullar gerektirir. İzole edilen anaerop bakterilerin geleneksel yöntemlerle tanımlanması da emek yoğun ve zaman alıcıdır. Mikrobiyolojik tanı ve direnç testlerinin uzun sürede sonuçlanması anaerop infeksiyonlarda ampirik antibiyotik tedavisini gerekli kılar. Ampirik tedavilere yol göstermesi açısından anaerop bakterilerin bölgesel duyarlılık profillerinin saptanması ve belirli periyodlarla izlenmesi çok önemlidir. Bu çalışma ile, laboratuvarımıza gönderilen çeşitli klinik örneklerden izole edilen anaerop mikroorganizmaların matriks aracılı lazer desorpsiyon/iyonizasyon-uçuş zamanı kütle spektrometresi (MALDI-TOF MS) ile tanımlanması ve bu mikroorganizmaların antimikrobiyal direnç profillerinin gradiyent test yöntemiyle belirlenmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Çalışmaya, Nisan 2017-Nisan 2018 tarihleri arasında anaerop kültür istemiyle gönderilen 368 klinik örnek dahil edildi. Örnekler anaerop kültür teknikleri kullanılarak inkübe edildi ve elde edilen izolatlar MALDI-TOF kütle spektrometresi ve fenotipik yöntemlerle tanımlandı. İzolatların kloramfenikol, metronidazol, penisilin G, imipenem ve sefoksitine karşı antimikrobiyal direnci gradiyent test yöntemiyle belirlendi. Bulgular: Örneklerin 73 (%19.8)’ünden toplam 104 anaerop bakteri izole edilmiş; en sık soyutlanan etkenler, sırasıyla Bacteroides (n= 16), Actinomyces (n= 15), Prevotella (n= 12), Cutibacterium (n= 12) ve Peptoniphilus (n= 8) türleri olarak tespit edilmiştir. Toplam 65 izolata antibiyotik direnç testi çalışılmıştır. Gram-pozitif kokların %61.1’i, gram-negatif bakterilerin %33.3’ü metronidazole dirençli bulunmuştur. Gram-pozitif basillerin yaklaşık %15.4’ü, gram-negatif basillerin ise yaklaşık %14.3’ü sefoksitin ve imipeneme karşı dirençli bulunmuştur. Sefoksitin ve imipenem direnç oranları gram-pozitif koklarda %11.1 ve %22.2 olarak saptanmıştır. Sonuç: Çalışma, bölgemizde saptanan anaerop bakterilere dair verilerin sunulduğu ilk çalışmadır. Metronidazol ve imipeneme direncin yüksek olması, ayaktan hastalarda metronidazol, hastanede yatan hastalarda ise karbapenem kullanımının yüksek olmasıyla ilişkili olabilir. Bölgesel antibiyotik duyarlılıklarının saptanması ampirik tedavileri yönlendirmenin yanı sıra akılcı antibiyotik kullanım politikalarının geliştirilmesinde de önemli rol oynar.