Üriner Candida İzolatlarının Biyofi lm Yapabilme Özelliğinin Üriner Kateter Kullanımı ile İlişkisinin Araştırılması ve Biyofi lm Varlığında Antifungal Duyarlılık Durumunun Değişimi

Investigation of the Correlation Between Biofi lm Forming Ability of Urinary Candida Isolates with the Use of Urinary Catheters and Change of Antifungal Susceptibility in the Presence of Biofi lm

Özet

İdrar yolu enfeksiyonlarında etken olan Candida türlerinin sıklığı artış göstermekte, bu durum yoğun bakım üniteleri başta olmak üzere nozokomiyal idrar yolu enfeksiyonlarında öne çıkmaktadır. Mantarın virülansına katkıda bulunan biyofi lm oluşturma yeteneği, özellikle biyomateryal ile ilişkili enfeksiyonların patogenezinde rol oynamakta ve tedavi başarısızlığı için risk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, üriner kateteri olan ve olmayan hastaların idrar kültürlerinden izole edilen Candida suşlarında biyofi lm oluşturma yeteneğinin karşılaştırılması ve biyofi lm varlığında antifungal duyarlılıktaki değişimin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya, üriner kateteri olan hastalara ait idrar kültürlerinden izole edilen 25 (10 C.tropicalis, 6 C.glabrata, 4 C.albicans, 4 C.parapsilosis, 1 C.krusei) ve olmayan hastalara ait 25 (8 C.tropicalis, 6 C.albicans, 4 C.krusei, 3 C.parapsilosis, 2 C.kefyr, 1 C.glabrata, 1 C.lusitaniae) olmak üzere toplam 50 Candida suşu alınmıştır. Biyofi lm oluşturma yeteneği Kongo kırmızılı agar (KKA) ve mikroplakta XTT [2,3-bis-(2-metoksi-4-nitro-5-sülfofenil)-2H-tetrazolyum-5-karboksanilid] indirgenmesi yöntemleriyle araştırılmıştır. Flukonazol (FLU) ve amfoterisin B (AMP-B) duyarlılıkları, planktonik hücrelerde Clinical and Laboratory Standards Institute önerilerine uygun olarak referans mikrodilüsyon; biyofi lm varlığında ise XTT indirgenmesi yöntemiyle saptanmıştır. KKA yöntemi ile suşların 12'sinde (%24), XTT indirgenmesi yöntemiyle ise tümünde (%100) biyofi lm oluşumu gösterilmiştir. KKA yöntemi ile test edilen C.albicans (n= 10) ve C.tropicalis (n= 18) suşlarından hiçbirinde biyofi lm pozitifl iği saptanamamış; ancak, bu suşlar XTT indirgenmesi yöntemiyle güçlü biyofi lm pozitif bulunmuştur. Üriner kateter varlığı ile izolatın biyofi lm oluşturma özelliği arasında anlamlı bir ilişki gözlenmemiştir (p> 0.05). Bu durumun biyofi lm oluşturan suşların, daha enfeksiyonun başlangıç aşamasında mesane mukozasına tutunmada avantajlı olmasından kaynaklanabileceği düşünülmüştür. Tüm suşlar için minimum inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri, planktonik formda FLU ve AMP-B için klinik direnç sınır değerlerinin veya epidemiyolojik eşik değerlerin altında bulunmuştur. Biyofi lm varlığında test edilen izolatların tümü FLU'ya dirençli hale gelmiştir. Benzer şekilde, suşların hiçbirisinde test edilen en yüksek AMP-B konsantrasyonu olan 8 ?g/ml ile standart yöntemde MİK tespitinde önerilen %100 inhibisyon sağlanamamıştır. Değerlendirme %80 inhibisyona göre yapıldığında, yalnızca 14'ünde (%28) biyofi lm varlığındaki AMP-B MİK değeri türe özgü epidemiyolojik eşik değerin altında kalmıştır. Sonuç olarak üriner kateter varlığı ile idrar yolu enfeksiyonu etkeni olan Candida suşlarının biyofi lm oluşturma yeteneği arasında ilişki saptanmamıştır. Candida türlerinde biyofi lm oluşturma yeteneğinin araştırılması için XTT indirgenmesi yönteminin, KKA yöntemine göre daha güvenilir sonuç verdiği gözlenmiştir. Ek olarak, KKA yöntemi ile C.albicans ve C.tropicalis gibi sık izole edilen türlerde biyofi lm pozitifl iğinin saptanamaması da dikkati çekmiştir. Test edilen suşların tümünde, biyofi lm varlığında FLU etkinliğinin kaybolduğu gözlenmiş; AMP-B ise %100 inhibisyon sağlayamadığı gibi, %80 inhibisyon temel alındığında bile suşa göre değişkenlik göstermiştir

Abstract

Frequency of Candida species causing urinary tract infections is increasing, and this increase is outstanding in nosocomial urinary tract infections especially in intensive care units. The ability of biofi lm formation that is contributed to the virulence of the yeast, plays a role in the pathogenesis of biomaterial-related infections and also constitutes a risk for treatment failure. The aims of this study were to compare biofi lm forming abilities of Candida strains isolated from urine cultures of patients with and without urinary catheters, and to investigate the change of antifungal susceptibility in the presence of biofi lm. A total of 50 Candida strains isolated from urine cultures of 25 patients with urinary catheters (10 C.tropicalis, 6 C.glabrata, 4 C.albicans, 4 C.parapsilosis, 1 C.krusei) and 25 without urinary catheters (8 C.tropicalis, 6 C.albicans, 4 C.krusei, 3 C.parapsilosis, 2 C.kefyr, 1 C.glabrata, 1 C.lusitaniae) were included in the study. Biofi lm forming ability was tested by Congo red agar (CRA) and microplate XTT [2,3-bis-(2methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-2H-tetrazolium-5-carboxanilide] reduction methods. Fluconazole (FLU) and amphotericin B (AMP-B) susceptibilities of the isolates were determined by reference microdilution method recommended by Clinical and Laboratory Standards Institute for planktonic cells and by XTT reduction assay in case of biofi lm presence. Biofi lm formation was detected in 12 (24%) by CRA and 50 (100%) of the isolates by XTT reduction method. None of the C.albicans (n= 10) and C.tropicalis (n= 18) strains were detected as biofi lm positive by CRA, however, these strains were strongly positive by XTT reduction method. No statistically signifi cant correlation was detected between the presence of urinary catheter and biofi lm forming ability of the isolate (p> 0.05). This might be caused by the advantage of biofi lm forming strains in adhesion to bladder mucosa at the initial stages of infection. For all of the isolates in planktonic form, minimum inhibitory concentration (MIC) values were below the clinical resistance breakpoints or epidemiological cut-off values. When tested in presence of biofi lms, all the isolates became resistant aganist FLU. Similarly, 100% inhibition, which is recommended in the standard method to determine AMP-B MIC, could not be obtained in any of the isolates with the highest dilution 8 ?g/ml AMP-B tested. When evaluation was performed according to 80% inhibition, only 14 (28%) of the isolates had an AMP-B MIC below species-specifi c epidemiological cut-off values in the presence of biofi lm. As a result, no correlation between urinary catheters and biofi lm formation ability of Candida isolates were detected. XTT reduction method was considered as more reliable than CRA for investigating biofi lm formation of Candida species. In addition, CRA failed to detect biofi lm formation in frequently isolated species such as C.albicans and C.tropicalis. Fluconazole activity was lost, while AMP-B could not provide 100% inhibition in presence of biofi lm for all isolates tested. Even if 80% inhibition was taken into account, AMP-B activity was still variable according to strain