Introduction: Multidrug resistance phenotype of Pseudomonas aeruginosa utilizes several resistant mechanisms to overcome the actionof antibiotics. This phenotype is caused by several resistance mechanisms or a combination of thereof. This study aim

Co-existence of Multiple Resistance Mechanisms in Clinical Isolates of Carbapenem-Resistant Pseudomonas aeruginosa

Özet

Giriş: Antibiyotiklerin etkisinden kaçabilmek için Pseudomonas aeruginosa suşları birçok direnç mekanizmasından yararlanır. Çok ilaca dirençli suşlar, farklı direnç mekanizmalarını veya bunların kombinasyonunu kullanır. Bu çalışmada, karbapenem dirençli izolatlarda çeşitli direnç mekanizmalarının fenotipik yöntemlerle değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Materyal ve Metod: Karbapenem dirençli P. aeruginosa izolatları bu çalışmaya dahil edilmiştir. Klinik P. aeruginosa izolatlarının efluks pompası aktivitesi, dış membran geçirgenliği, çeşitli β-laktamaz aktiviteleri gibi antimikrobiyal direnç mekanizmaları ve biyofilm oluşturma yetenekleri fenotipik yöntemlerle araştırılmıştır. Bulgular: Efluks pompası aktivitesi, P. aeruginosa izolatlarının %33.7’sinde (n= 33/98) saptanmıştır. İzolatların %30.3’ünde (10/33) efluks pompası aktivitesi ve metallo β-laktamaz (MBL) üretiminin birlikteliği tespit edilmiştir. Dış membran geçirgeniğinin azalması klinik P. aeruginosa izolatlarının %34.7’sinde saptanmıştır ve bunların %70.6’sı biyofilm oluşturmaktadır. P. aeruginosa izolatlarının %21.4’ü (n= 21/98) genişlemiş spektrumlu beta laktamaz (GSBL) pozitif olarak saptanmıştır. Klinik P. aeruginosa izolatlarının %15.3’ünde (n= 15/98) AmpC β-laktamaz varlığı saptanmıştır. Klinik P. aeruginosa izolatlarının %33.7’sinde (n= 33/98) MBL aktivitesi saptanmıştır. MBL aktivitesi pozitif izolatların %69.7’si biyofilm oluşturmaktadır. İzolatların %36.4’ünde (n= 12/33) MBL ve azalmış dış membran geçirgenliği birlikteliği saptanmıştır. Sonuç: P. aeruginosa izolatlarındaki karbapenem direncinin, aynı anda çeşitli direnç mekanizmalarının birlikte varlığıyla sağlandığı görülmüştür. Farklı direnç mekanizmalarının aynı anda aktif olmasıyla, çok ilaca dirençli P. aeruginosa’nın neden olduğu infeksiyonların tedavisi güçleşmektedir.

Abstract

Introduction: Multidrug resistance phenotype of Pseudomonas aeruginosa utilizes several resistant mechanisms to overcome the action of antibiotics. This phenotype is caused by several resistance mechanisms or a combination of thereof. This study aimed to evaluate various resistance mechanisms by phenotypic methods. Materials and Methods: Carbapenem-resistant P. aeruginosa were included in this study. Antimicrobial resistance mechanisms such as efflux pump activity, reduced outer membrane permeability (OMP), various β-lactamase activities, and biofilm formation ability of clinical P. aeruginosa isolates were determined by phenotypic methods. Results: Of the P. aeruginosa isolates, 33.7% (n= 33/98) had a positive efflux pump activity. The co-existence of positive efflux pump activity and Metallo β-lactamase (MBL) production was detected in 30.3% (10/33) of the isolates. In 34.7% of the clinical P. aeruginosa isolates, reduced OMP was detected and 70.6% of them were also biofilm producers. Totally 21.4% (21/98) of P. aeruginosa isolates were evaluated as extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) positive. AmpC β-lactamase was detected in 15.3% (n= 15/98) of the clinical P. aeruginosa isolates. MBL activity was detected in 33.7% (n= 33/98) of the clinical P. aeruginosa isolates. Of the MBL-positive isolates, 69.7% were biofilm producers. The co-existence of MBL and reduced OMP was detected in 36.4% (n= 12/33). Conclusion: High resistance of P. aeruginosa was attributed to several resistance mechanisms or a combination of thereof. This infections caused by multidrug-resistant (MDR) P. aeruginosa are difficult to treat due to the co-existence of different resistance mechanism.