Metisiline Dirençli Staphylococcus aureus İzolatlarının
Vankomisin, Teikoplanin, Linezolid ve
Daptomisine İn Vitro Duyarlılıkları
In
Vitro Susceptibility of Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus
Isolates to Vancomycin,
Teicoplanin, Linezolide and Daptomycin
Nevreste
ÇELİKBİLEK1, Birsen ÖZDEM1, Feryal Ç. GÜRELİK1,
Selda GÜVENMAN1, H. Rahmet GÜNER2,
Ziya Cibali AÇIKGÖZ1
1 Ankara Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Kliniği, Ankara.
1 Ankara Atatürk Training and Research Hospital, Clinic of Medical Microbiology, Ankara, Turkey.
2 Ankara Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Kliniği, Ankara.
2 Ankara Atatürk Training and Research Hospital, Clinic of Infectious Diseases and Clinical Microbiology, Ankara, Turkey
ÖZET
Bu çalışmada, Kasım 2006-Ağustos 2010 tarihleri arasında, Ankara Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi laboratuvarlarında çeşitli klinik örneklerden üretilen 67 metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) izolatının vankomisin, teikoplanin, linezolid ve daptomisine karşı duyarlılıklarının araştırılması ve bu ilaçların MİK değerlerinin E-test yöntemi ile belirlenmesi amaçlanmıştır. Suşların 17 (%25)'si poliklinik, 50 (%75)'si klinik hastalarına ait örneklerden izole edilmiş olup yatan hasta izolatlarının 24 (%48)'ü yoğun bakım kökenlidir. MRSA izole edilen örneklerin 16 (%23.4)'sı kan, 28 (%42.2)'i yara sürüntüsü, 15 (%21.8)'i trakeal aspirat, 2 (%3.1)'si idrar, 2 (%3.1)'si üretral akıntı ve birer adet (%1.6) olmak üzere BOS, diz eklem sıvısı, kateter ve burun sürüntüsü örneğidir. Çalışmada, vankomisine olası orta duyarlı (mikrodilüsyon ve popülasyon analizi ile doğrulanmadığından olası olarak kabul edilmiştir) bir izolat (%1.5) dışındaki tüm izolatlar test edilen dört ilacın tamamına duyarlı bulunmuştur. MİK50 ve MİK90 değerleri; vankomisin için 1.0 ve 1.5 µg/ml, teikoplanin için 2 ve 3 µg/ml, linezolid için 0.19 ve 0.75 µg/ml ve daptomisin için 0.094 ve 0.19 µg/ml olarak saptanmış; MİK aralıkları, vankomisin için 0.25-3 µg/ml, teikoplanin için 0.125-4 µg/ml, linezolid için 0.094-3 µg/ml ve daptomisin için 0.047-0.25 µg/ml olarak belirlenmiştir. Her bir ilaç için bulunan MİK değerleri poliklinik, servis ve yoğun bakım kökenli izolatlarda istatistiksel olarak anlamlı bir farklılık göstermemiştir (p> 0.05). MİK90 düzeyleri esas alındığında daptomisin, diğer üç antibiyotikten 4-16 kat daha etkin görünmektedir. Sonuç olarak, MRSA kaynaklı enfeksiyonların tedavisinde bu antibiyotiklerin, in vitro antibakteriyel etkinlikleri bakımından, birbirlerine alternatif olarak kullanılabileceği düşünülmüştür.
Anahtar sözcükler: Metisiline dirençli Staphylococcus aureus; duyarlılık; vankomisin; teikoplanin; linezolid; daptomisin.
ABSTRACT
In this study, vancomycin, teicoplanin, linezolide and daptomycin susceptibility rates of 67 methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates obtained from various clinical samples between November 2006 and August 2010 in our laboratories, were investigated by E-test method and MIC values of the drugs were determined. Seventeen (25%) of the samples were from outpatient wards, 50 (75%) from inpatients of which 24 (48%) were from intensive care units. Distribution of MRSA isolated clinical samples were as follows: 16 (23.4%) blood, 28 (42.2%) wound swab, 15 (21.8%) tracheal aspirate, 2 (3.1%) urine, 2 (3.1%) urethral discharge, and one for each (1.6%) cerebrospinal fluid, joint fluid, catheter tip and nasal swab. Except one (1.5%) which was probably intermediate-resistant to vancomycin (since not confirmed by microdilution test or population analysis, this isolate was considered as "probable" intermediate-resistant), all of the isolates were found susceptible to all tested antibiotics. MIC50 and MIC90 values were determined as 0.75 and 1.5 µg/ml for vancomycin, 2 and 3 µg/ml for teicoplanin, 0.38 and 0.5 µg/ml for linezolide and 0.094 and 0.19 µg/ml for daptomycin, respectively. The MIC ranges were 0.25-3 µg/ml for vancomycin, 0.125-4 µg/ml for teicoplanin, 0.094-3 µg/ml for linezolide and 0.047-0.25 µg/ml for daptomycin. There was no statistically significant difference between MICs of outpatient, inpatient and intensive care unit isolates for any of the tested drugs (p> 0.05). Based on MIC90 values, daptomycin seems 4-16 times more effective than the other three drugs. It was concluded that considering their in-vitro antibacterial activity, these antibiotics can be used as alternatives to each other for the treatment of MRSA infections.
Key words: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus; susceptibility; vancomycin; teicoplanin; linezolide; daptomycin.
Geliş Tarihi (Received): 12.01.2011 • Kabul Ediliş Tarihi (Accepted): 25.04.2011
GİRİŞ
Metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), ilk kez tanımlandığı 1961'den beri hastane enfeksiyonlarının başlıca etkenleri arasında giderek artan bir oranda yer almaktadır. İlk glikopeptid antibiyotik olan vankomisin, başlangıçta MRSA'ya bağlı enfeksiyonlarda başarıyla kullanılırken, son zamanlarda vankomisine orta duyarlı (VISA) ve hatta dirençli (VRSA) suşların görülmesi, söz konusu enfeksiyonların ciddiyetini önemli ölçüde artırmıştır1. Öte yandan, teikoplanin direncinin vankomisine göre daha çabuk geliştiği, disk difüzyon yöntemiyle yeterince saptanamadığı ve dolayısıyla minimum inhibitör konsantrasyonu (MİK) tayininin gerektiği de ortaya çıkmıştır2.
MRSA'nın gerek hastane kökenli, gerekse toplum kökenli enfeksiyonlardan sorumlu etken olarak giderek artan oranlarda izole edilmeye başlaması bu bakteriye karşı etkili yeni antibiyotiklerin geliştirilmesine ihtiyaç doğurmuştur. Ülkemizde bu amaçla kullanıma girmiş olan yeni antibiyotikler linezolid, daptomisin ve tigesiklindir. Linezolid, ribozomun 50S alt ünitesine bağlanarak protein sentezinin başlamasını engellemek suretiyle etki eden ve gram-pozitif bakterilere bağlı enfeksiyonların tedavisinde kullanılan, oksazolidinon grubundan bir antibiyotiktir3. Gram-pozitiflerde linezolide karşı direnç nadir olup uzun süreli linezolid kullanımı sonrasında, 23S rRNA'nın 5. kangalında gelişen nokta mutasyonu ve cfr geni kaynaklı mekanizmalar rol oynamaktadır4,5. Daptomisin ise MRSA enfeksiyonlarında kullanılan ilk siklik lipopeptiddir ve kalsiyum iyonu varlığında bakteri zarına bağlanarak MRSA ve VRE dahil çeşitli gram-pozitif mikroorganizmalara karşı antibakteriyel etki gösterir6. CLSI henüz S.aureus için daptomisin direnç sınır değerlerini tanımlamamış; ≤ 1 µg/ml'yi duyarlık sınırı olarak belirlemekle yetinmiştir. Doza bağlı dirençle ilgili de bir sınır değeri tanımlanmamıştır7. Ancak izolatların MİK değerinin ≥ 2 µg/ml olması klinik başarısızlıkla ilişkili bulunmuştur. Daptomisin MİK değeri duyarlılık aralığının üzerinde olan S.aureus'larda lizilfosfatidilgliserol sentetazı kodlayan mprF, sensor histidin kinazı kodlayan yycG ve RNA polimerazın b ve b1 alt ünitelerini kodlayan rpoB ve rpoC genlerinde mutasyonlar saptanmıştır6,8.
Bu çalışmada, hastanemizin MRSA izolatlarının, vankomisin, teikoplanin, linezolid ve daptomisine in vitro antibiyotik duyarlılık düzeylerinin araştırılması amaçlanmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM
Çalışmaya, Kasım 2006-Ağustos 2010 tarihleri arasında Ankara Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarında çeşitli klinik örneklerden izole edilen 67 MRSA izolatı dahil edildi. Koyun kanlı agarda üretilen ve konvansiyonel yöntemlerle (Gram boyama, katalaz ve koagülaz tayini) S.aureus olarak tanımlanan izolatlarda metisilin direnci, CLSI önerileri doğrultusunda 1 µg oksasilin diski ve 30 µg sefoksitin diski ile araştırıldı9. Oksasilin zon çapı ≤ 10 mm, sefoksitin zon çapı ≤ 21 mm bulunan izolatlar metisiline dirençli kabul edildi. Bu izolatlardaki metisilin direnci, yine CLSI önerilerine7 göre; oksasilinli, tuzlu Mueller Hinton agar (MHA) kullanılarak doğrulandı; daha sonra MİK tayini çalışmalarına geçildi.
Vankomisin, teikoplanin, linezolid ve daptomisin duyarlılıkları E-test yöntemiyle belirlendi. Çalışmaya alınan izolatların koyun kanlı agardaki pasajlarından, serum fizyolojik içinde 0.5 McFarland bulanıklığında bakteri süspansiyonları hazırlandı. Bu süspansiyonlardan MHA'ya yapılan sürüntü ekimleri üzerine E-test şeritleri (AB Biodisk, İsveç) yerleştirilerek 37°C'de bir gece inkübe edildi. İnhibisyon zonunun E-test şeridini kestiği noktadaki MİK değerleri kaydedildi ve sonuçlar CLSI önerilerine göre değerlendirildi. Vankomisin için ≤ 2 µg/ml duyarlı, 4-8 µg/ml orta duyarlı, ≥ 16 µg/ml dirençli; teikoplanin için ≤ 8 µg/ml duyarlı, 16 µg/ml orta duyarlı, ≥ 32 µg/ml dirençli; linezolid için ≤ 4 µg/ml duyarlı, ≥ 8 µg/ml dirençli ve daptomisin için ≤ 1 µg/ml duyarlı kabul edildi9.
Her bir ilaç için belirlenen MİK değerlerinin poliklinik, servis ve yoğun bakım kökenli izolatlar arasında anlamlı fark gösterip göstermediği Kruskal Wallis analizi ile araştırıldı; p< 0.05 değerleri anlamlı kabul edildi.
BULGULAR
Çalışmaya alınan 67 MRSA suşunun 17 (%25)'si poliklinik, 50 (%75)'si klinik hastalarına ait örneklerden izole edilmiştir. Hastaların 20 (%30)'si kadın, 47 (%70)'si erkektir. Yatan hasta izolatlarının 24 (%48)'ü yoğun bakım kökenlidir. MRSA izole edilen örneklerin 16 (%23.4)'sı kan, 28 (%42.2)'i yara sürüntüsü, 15 (%21.8)'i trakeal aspirat, 2 (%3.1)'si idrar, 2 (%3.1)'si üretral akıntı ve birer adet (%1.6) olmak üzere BOS, diz eklem sıvısı, kateter ve burun sürüntüsü örneğidir.
Tüm izolatlar CLSI kriterlerine göre teikoplanin, linezolid ve daptomisine duyarlı olarak değerlendirilmiş; izolatların sadece 1 (%1.5)'i E-test sonuçlarına göre vankomisine orta duyarlı bulunmuştur. Her bir ilaç için belirlenen MİK aralıkları ile MİK50 ve MİK90 düzeyleri Tablo I'de verilmiş, test edilen ilaçların MİK dağılımları ise Şekil 1'de gösterilmiştir. MİK90 değerleri esas alındığında daptomisin vankomisine göre 8, teikoplanine göre 16 ve linezolide göre 4 kat daha etkili bulunmuş; daptomisinden sonra en etkili antibiyotiğin linezolid olduğu gözlenmiştir. Belirlenen MİK değerlerinin poliklinik, servis ve yoğun bakım kökenli izolatlar arasında anlamlı fark göstermediği saptanmıştır (p> 0.05).
TARTIŞMA
MRSA'ya bağlı hastane enfeksiyonlarının tedavisinde, glikopeptitler uzun süre ilk ve tek seçenek olmuş ve tüm dünyada yaygın olarak kullanılmışlardır. Ancak son zamanlarda gerek vankomisin, gerekse teikoplanine karşı orta duyarlı veya dirençli izolatlar bildirilmeye başlanmıştır1,4,8,10. Bizim çalışmamızda sadece bir izolat (%1.5) "olası VISA" olarak belirlenirken, diğer üç antibiyotikten hiçbirine karşı direnç saptanmamıştır. "Olası" kaydının konma sebebi, VISA tespitinde E-testin güvenilir bir yöntem olmayışı; sonuçların mutlaka mikrodilüsyon ve popülasyon analizi (PAP) ile doğrulanmasının gerekliliğidir ki, çalışmamızda bu yöntemler uygulanmamıştır11. Bizim sonuçlarımıza benzer şekilde, ülkemizde yapılan diğer çalışmalarda da, MRSA izolatlarında vankomisin ve teikoplanine karşı direnç gözlenmemiştir12,13,14. Ancak, Sancak ve arkadaşları15 2005'de yaptıkları çalışmada, 256 MRSA izolatının 46 (%17.9)'sının heterojen VISA (hVISA) olduğunu saptamışlardır. Gazi Üniversitesi'nde yapılan bir başka çalışmada, 120 MRSA izolatından sadece 1 (%0.8)'inde vankomisine azalmış duyarlılık (MİK: 3 µg/ml) saptanırken16, Karaelmas Üniversitesinde 2004-2008 tarihleri arasında izole edilen 390 MRSA izolatının tamamı vankomisine duyarlı bulunmuştur17. Tükenmez ve arkadaşları18 2006-2007 yılları arasında 180 MRSA izolatında vankomisin duyarlılığını E-test ile araştırmışlar ve MİK değerlerini izolatların %60'ında ≤ 1 µg/ml, %32'sinde 1.5 µg/ml ve %8'inde 2 µg/ml bulmuşlardır. MRSA tedavisinde uzun süreli kullanım durumunda teikoplanine direnç gelişebildiği, özellikle EMRSA-16 suşunun gittikçe daha dirençli olduğuna dair yayınlar vardır2. Dolayısıyla çalışmamızda, her ne kadar dirençli izolat saptanmamış ise de, teikoplanin duyarlılığının da yakından takip edilmesi ve MİK düzeylerinin izlenmesi gerektiği açıktır. Başkent Üniversitesi'nde yapılan bir çalışmada, vankomisin ve teikoplanin duyarlılıkları 7 yıl arayla incelenmiş, her iki ilaca karşı dirençli izolat saptanmamış, ancak teikoplanin MİK değerlerindeki artış dikkat çekici bulunmuştur12.
Linezolid, gram-pozitif bakteri enfeksiyonlarının tedavisinde antimikrobiyal spektrumu, kısa süreli güvenli kullanımı, farmakodinamik özellikleri ve vankomisin direncini azalttığının düşünülmesi nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır. Öte yandan, bakteriyostatik bir ajan olması bu ilacın endokarditte ve immün yetmezlikli hastaların ciddi enfeksiyonlarında kullanımını kısıtlamaktadır3,4. Son zamanlarda linezolide de direnç gözlenmeye başlamıştır4. Hatta Madrit'te bir yoğun bakım ünitesinde linezolide dirençli S.aureus salgını bildirilmiş; direncin cfr geni kaynaklı olduğu saptanmış ve salgının uzun süreli linezolid kullanımı ile nozokomiyal bulaşa bağlı ortaya çıktığı sonucuna varılmıştır5. Ülkemizde, Gazi ve Uludağ Üniversitelerinde yapılan çalışmalarda incelenen MRSA izolatlarının (sırasıyla 120 ve 100 izolat) tamamı bizim sonuçlarımızla uyumlu olarak linezolide duyarlı bulunmuştur16,19.
Siklik bir lipopeptid olan daptomisin hem üreme fazındaki, hem de durağan fazdaki gram-pozitif bakterilere etkilidir. Vankomisin MİK değerlerindeki artış ile daptomisin MİK değerlerindeki artışın ilişkili olduğunu ileri süren yayınlar varsa da, bunun mekanizması henüz net olarak tanımlanamamıştır20,21. Glikopeptidlere maruz kalan bakteri hücre duvarının, daptomisinin hücre zarındaki hedeflerine difüzyonunu azaltabileceği öne sürülmüştür8. Bizim izolatlarımızın hiçbirinde daptomisin direnci gözlenmemiştir. Ülkemizde yapılan diğer çalışmalarda da benzer sonuçlar alınmıştır22,23.
Sader ve arkadaşlarının6 2005 yılında yaptığı çalışmaya 10 Avrupa ülkesi ve İsrail'in yanı sıra Türkiye'den de 6 merkez katılmış; MRSA, MSSA, E.feacalis ve E.faecium türlerinden oluşan toplam 4640 izolat incelenmiştir. Vankomisin, linezolid ve daptomisin bu mikroorganizmaların hepsi için çok etkili bulunmuş; ancak daptomisinin, glikopeptidlere göre 4 kat daha etkin olduğu saptanmıştır. Oksasilin, vankomisin ve kinupristin/dalfopristin dirençlerinin daptomisini etkilemediği görülmüştür6.
EARSS (European Antibiotic Resistance Surveillance System) içindeki çok uluslu çalışmaya da Türkiye'den 7 merkez, 260 MRSA izolatı ile katılmıştır. E-test ile MİK aralıkları vankomisin için 0.75-4.0 µg/ml, teikoplanin için 0.125-16 µg/ml, linezolid için 0.50-4.0 µg/ml ve daptomisin için 0.064-1.5 µg/ml bulunmuştur24. Holmes ve arkadaşlarının25vankomisin MİK düzeylerinin yıllar içindeki seyrini araştırdıkları bir çalışmada, MİK50 ve MİK90 değerleri 0.75 µg/ml olarak bulunmuş ve kayda değer bir MİK kayması olmadığı ifade edilmiştir. Oysa gerek bizim, gerekse Sader ve arkadaşlarının6 çalışmasında, son yıllarda vankomisin MİK aralığında bir kayma olduğu görülmektedir. Birçok ülkede vankomisin MRSA tedavisinde ilk seçenek olduğu için bu bulgu önem taşımaktadır.
Çalışmamızda linezolid ile daptomisin MİK değerlerinin çok yakın olduğu görülmüştür. Diğer çalışmalarda da, bu iki ilaca duyarlılık genellikle %100'e yakın bulunmakta ve daptomisinin kıyaslanan diğer antibiyotiklere göre 2-8 kat daha etkili olduğu gözlenmektedir6,24,25. Bizim sonuçlarımıza göre ise 4-16 kat daha fazla etkinlik söz konusudur. Bu fark, kısmen bizim hasta popülasyonumuzun daptomisinle yeni karşılaşmış olmasıyla açıklanabilir. Sonuç olarak, çalışmamızda test edilen dört antibiyotiğin hepsinin MRSA tedavisinde halen etkin olduğu söylenebilir. Ancak vankomisinde saptanan MİK kayması ve bir izolatın olası orta duyarlı bulunması, bu antibiyotiği kullanırken temkinli olmayı gerektirmekte ve tedaviyi belirleme sürecinde MİK düzeylerini belirlemenin önemine işaret etmektedir.
KAYNAKLAR
İletişim (Correspondence):
Dr. Nevreste Çelikbilek,
Ankara Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi,
Tıbbi Mikrobiyoloji Kliniği,
Bilkent yolu No: 2, 06800 Ankara, Türkiye.
Tel (Phone): +90 312 291 2525/4511,
E-posta (E-mail): nevrestec@yahoo.com