Determination of In Vitro Susceptibilities of Brucella spp. Strains Against 11 Different Antibacterial Agents Isolated from Blood Cultures

Kan Kültürlerinden İzole Edilen Brucella spp. Suşlarının 11 Farklı Antibakteriyel İlaca Karşı İn Vitro Duyarlılıklarının Belirlenmesi

Abstract

Brucellosis is a worldwide zoonotic disease and still continuous to be a major public health problem. In this study, it was aimed to identify the Brucella strains to the species level isolated from blood cultures, and to determine the rate of antimicrobial susceptibility against eleven antibacterial agents. A total of 106 Brucella spp. strains were included in the study, which were isolated from blood cultures in University of Health Sciences, Konya Training and Research Hospital, Medical Microbiology Laboratory between January 2011 and June 2013. Identification of the isolated strains were mainly based on conventional methods. In vitro antibacterial susceptibilities of azithromycin, ciprofloxacin, doxycycline, gentamicin, levofloxacin, moxifloxacin, rifampicin, streptomycin, tetracycline, tigecycline, and trimethoprim/sulfamethoxazole, were evaluated by using the gradient (E-test, bioMerieux, France) strip method. The bacterial suspensions adjusted to 0.5 McFarland turbidity was inoculated to Mueller Hinton agar plates, supplemented with 5% sheep blood, and E-test strips of selected antibacterial were applied. The plates were incubated in ambient air 48 hours at 37ºC and Escherichia coli ATCC 25922 and Staphylococcus aureus ATCC 29213 were used as quality control strains for antimicrobial susceptibility testing. Minimum inhibitors concentration (MIC) values were interpreted according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines for slow-growing bacteria such as Haemophilus spp. Of the 106 Brucella spp. strains included in to the study, 90 were identified as Brucella melitensis, and 16 were Brucella abortus. MIC values of azithromycin, ciprofloxacin, doxycycline, gentamicin, levofloxacin, moxifloxacin, rifampicin, streptomycin, tetracycline, tigecycline, and trimethoprim/sulfamethoxazole were determined as 1 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.19 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.19 µg/ml, 0.75 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.75 µg/ml, 0.38 µg/ml, 0.64 µg/ml, and 0.19 µg/ml respectively. According to MIC values, gentamicin, moxifloxacin, and trimethoprim/sulfamethoxazole, were the most effective antibacterial agents. All the Brucella strains were sensitive to all the tested antibacterial agents except rifampicin. Only six isolates showed intermediate susceptibility to rifampicin. With regard to fluoroquinolones, the most active antibacterial agent was moxifloxacin, followed by ciprofloxacin and levofloxacin. In our study, no resistance was found for the classically recommended antibacterial agents used in the treatment of Brucella species in our hospital but antibiotic susceptibility patterns of Brucella spp. may vary geographically. As a result it was concluded that, the antimicrobial susceptibilities of Brucella species should be determined and controlled periodically to avoid the possible development of resistance problems in the future

Özet

Bruselloz tüm dünyada yaygın olarak görülen zoonotik bir hastalıktır ve önemli bir halk sağlığı sorunu olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu çalışmada kan kültürlerinden izole edilen Brucella suşlarında tür tayini yapılması ve 11 farklı antibakteriyel ilaca karşı, antimikrobiyal duyarlılık oranlarının belirlenmesi amaçlanmıştır. Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarına Ocak 2011-Haziran 2013 tarihleri arasında yatan hastalardan alınarak gelen ve kan kültüründen izole edilen, 106 adet Brucella spp. suşu çalışmaya dahil edilmiştir. İzole edilen suşlar, başlıca konvansiyonel yöntemler esas alınarak tanımlanmıştır. Azitromisin, doksisiklin, gentamisin, levofloksasin, moksifloksasin, rifampisin, siprofloksasin, streptomisin, tetrasiklin, tigesiklin ve trimetoprim/sülfametoksazolün in vitro antibakteriyel etkinlikleri E-test yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Her Brucella izolatı için, katı besiyerinde üreyen kolonilerden 0.5 McFarland bulanıklığında süspansiyon hazırlanmıştır. Süspansiyon %5 koyun kanı eklenmiş Mueller Hinton agar yüzeyine yayılmıştır. İnokülasyon yapılmış olan plaklara test edilecek ilaçlara ait gradiyent test (E-test, bioMerieux, Fransa) şeritleri yerleştirilmiştir. Besiyerleri 37ºC'de 48 saat inkübe edilmiş ve Escherichia coli ATCC 25922 ve Staphylococcus aureus ATCC 29213 antimikrobiyal duyarlılık testi için kalite kontrol suşları olarak kullanılmıştır. Minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) değerleri, "Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)"ün Haemophilus türleri gibi yavaş üreyen bakteriler için belirlediği rehberlere göre değerlendirilmiştir. Çalışmaya dahil edilen 106 Brucella spp. suşlarından 90'ı Brucella melitensis, 16'sı ise Brucella abortus olarak tanımlanmıştır. Azitromisin, doksisiklin, gentamisin, levofloksasin, moksifloksasin, rifampisin, siprofloksasin, streptomisin, tetrasiklin, tigesiklin ve trimetoprim/sülfametoksazolün MİK değerleri sırasıyla; 1 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.19 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.19 µg/ml, 0.75 µg/ml, 0.25 µg/ml, 0.75 µg/ml, 0.38 µg/ml, 0.64 µg/ml, 0.19 µg/ml olarak belirlenmiştir. MİK değerlerine göre gentamisin, moksifloksasin ve trimetoprim/sülfametoksazol en etkili antibakteriyel ilaçlar olarak bulunmuştur. Brucella suşlarının tamamı, rifampisin dışındaki test edilen antibakteriyel ilaçların tamamına duyarlı bulunmuştur. Yalnız altı suş rifampisine orta düzeyde duyarlılık göstermiştir. Florokinolonlar arasında en etkili antibakteriyel ilacın moksifloksasin olduğu, bunu siprofloksasin ve levofloksasinin izlediği görülmüştür. Çalışmamızda, hastanemizde Brucella tedavisinde kullanılan konvansiyonel antibakteriyel ilaçlara karşı in vitro direnç olmadığı saptanmıştır fakat Brucella spp. izolatlarının antibiyotik duyarlılık paterni bölgesel olarak farklılık gösterebilmektedir. Bu nedenle, ileride gelişebilecek direnç problemlerini önlemek için, Brucella türlerinin antibiyotik duyarlılıklarının belirli aralıklarla takip ve kontrol edilmesinin gerekli olduğu sonucuna ulaşılmıştır