Klinik
Stafilokok İzolatlarında Makrolid-Linkozamid-Streptogramin B (MLSB)
Direnç Fenotipleri ve Telitromisin Etkinliğinin Araştırılması
Macrolide-Lincosamide-Streptogramin
B (MLSB) Resistance Phenotypes
in Clinical Staphylococcus Isolates and Investigation of Telithromycin Activity
Berrin UZUN1, Serdar GÜNGÖR1, Bayram PEKTAŞ1, Ayşegül AKSOY GÖKMEN2, Erkan YULA2, Funda KOÇAL1,
Selçuk KAYA2
1 Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Mikrobiyoloji Laboratuvarı, İzmir.
1 Ataturk Training and Research Hospital, Microbiology Laboratory, Izmir, Turkey.
2 Katip Çelebi Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İzmir.
2 Katip Celebi University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Izmir, Turkey.
ÖZET
Stafilokoklar nozokomiyal ve toplum kökenli enfeksiyonlardan en sık izole edilen etkenlerdendir. Stafilokoklarda saptanan makrolid, linkozamid ve streptogramin B (MLSB) direnci, bu suşların neden olduğu, özellikle deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarının tedavisinde önemli alternatifler olan klindamisin ve eritromisinin etkinliğini azaltmaktadır. Bu çalışmanın amacı, klinik örneklerden izole edilen stafilokok suşlarında MLSB direnç fenotiplerinin ve prevalansının saptanması ve bu izolatlara karşı telitromisin etkinliğinin belirlenmesidir. Çalışmaya, Şubat 2011-Aralık 2012 tarihleri arasında çeşitli klinik örneklerden (yara, apse, kan, steril vücut sıvıları, kateter, üst solunum yolu örnekleri) izole edilen toplam 218 stafilokok [92 Staphylococcus aureus, 126 koagülaz-negatif stafilokok (KNS)] suşu dahil edilmiştir. İzolatlar konvansiyonel yöntemler ve otomatize sistem (BD Phoenix 100™ System, Becton Dickinson, ABD) kullanılarak tanımlanmıştır. Suşların metisilin duyarlılıkları sefoksitin (30 μg) diski kullanılarak, telitromisinin (15 μg) etkinliği Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemiyle, MLSB direnç fenotipleri ise eritromisin (15 μg) ve klindamisin (2 μg) kullanılarak disk yaklaştırma yöntemiyle (D-test) araştırılmıştır. Doksan iki S.aureus suşunun 23'ü metisiline dirençli (MRSA), 69'u metisiline duyarlı (MSSA); 126 KNS suşunun 78'i metisiline dirençli (MRKNS), 48'i metisiline duyarlı (MSKNS) olarak saptanmıştır. İzolatların 172 (%79)'si eritromisine dirençli bulunmuş; eritromisin direnç oranı MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS suşlarında sırasıyla %83, %71, %95 ve %63 olarak belirlenmiştir. Eritromisine dirençli MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS suşlarında indüklenebilir direnç (iMLSB tipi) sırasıyla %26, %6, %51 ve %33; kromozomal direnç (cMLSB tipi) sırasıyla %32, %27, %27 ve %17; dışa atım pompasına bağlı direnç (MSB tipi) ise sırasıyla %42, %67, %22 ve %50 oranında izlenmiştir. Kırk dört (%20.2) suş hem eritromisin hem de klindamisine karşı duyarlı (S tipi) saptanmıştır. Enzimatik inaktivasyona bağlı direnç (L tipi) ise, biri metisiline dirençli biri duyarlı olmak üzere sadece 2 (%0.9) KNS suşunda tespit edilmiştir. Telitromisin direnci izolatların %26.6 (n= 58)'sında tespit edilmiş; MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS suşlarının telitromisin direnci sırasıyla %35, %35, %28 ve %8 olarak bulunmuştur. Eritromisine dirençli izolatların %34 (58/172)'ünde telitromisine direnç saptanmış; eritromisine duyarlı tüm suşların (n= 46) telitromisine de duyarlı olduğu belirlenmiştir. Telitromisin direncine sahip izolatların %67.2'si cMLSB (39/44), %27.6'sı MSB (16/72) ve %5.2'si iMLSB (3/56) fenotipindedir. Sonuç olarak, hastanemizde stafilokok enfeksiyonlarının tedavisinde klindamisinin halen kullanılabilir olması sevindirici bir bulgu olarak değerlendirilmiş; ancak klindamisin ve eritromisine dirençli suşlara bağlı enfeksiyonların tedavisinde alternatif olan telitromisine karşı saptanan %34 oranındaki direncin, bu antibiyotiğin kullanımını sınırlandıracağı düşünülmüştür.
Anahtar sözcükler: Makrolid-linkozamid-streptogramin B; MLSB direnci; stafilokok türleri; telitromisin.
ABSTRACT
Staphylococci are one of the most common pathogens isolated from nosocomial and community acquired infections. Antibiotics such as clindamycin and erythromycin have been useful options for treating skin and soft-tissue infections caused by staphylococci. However, expression of macrolide-lincosamide-streptogramin B resistance (MLSB) can limit the effectiveness of these drugs. The aims of this study were to investigate the prevalence and phenotypes of MLSB resistance in staphylococcus strains isolated from clinical samples and to determine the telithromycin activity against these isolates. A total of 218 strains [92 Staphylococcus aureus and 126 coagulase-negative staphylococci (CNS)] isolated from different clinical samples (wound, abscess, blood, sterile body fluids, catheter, upper respiratory tract samples) between February 2011 to December 2012 were included in the study. The isolates were identified by using conventional methods and automated bacterial identification system (BD Phoenix 100™ System, Becton Dickinson, USA). Methicillin resistance of the isolates was determined with the use of cefoxitin (30 μg) disk and telithromycin (15 μg) activity was detected by Kirby-Bauer disk diffusion method. MLSB resistance phenotypes were investigated by the D-test method using erythromycin (15 μg) and clindamycin (2 μg) disks. Of 92 S.aureus isolates, 23 were methicillin-resistant (MRSA) and 69 were methicillin-susceptible (MSSA), whereas 78 of 126 CNS isolates were methicillin-resistant (MRCNS) and 48 were methicillin-susceptible (MSCNS). Hundred and seventy-two (79%) isolates were found as erythromycin-resistant, and the rates of erythromycin resistance in MRSA, MSSA, MRCNS and MSCNS strains were 83%, 71%, 95% and 63%, respectively. Inducible type of MLSB resistance (iMLSB type) was observed in 26%, 6%, 51% and 33%; chromosomal resistance (cMLSB type) in 32%, 27%, 27% and 17% and efflux pump connected resistance (MSB type) in 42%, 67%, 22% and 50% of the MRSA, MSSA, MRCNS and MSCNS, respectively. Forty-four (20%) strains were found susceptible to both clindamycin and erythromycin (S type resistance). Resistance due to enzymatic inactivation (L type) was observed only in two of the CNS strains (0.9%), one was methicillin-resistant and the other was susceptible. Total telithromycin resistance was detected as 26.6% (n= 58), while the resistance rates in MRSA, MSSA, MRCNS and MSKNS isolates were 35%, 35%, 28% and 8%, respectively. Telithromycin resistance rate was 34% (58/172) in erythromycin-resistant isolates. However, all erythromycin-susceptible isolates (n= 46) were also susceptible to telithromycin. Telithromycin-resistant isolates frequently exhibited cMLSB phenotype (39/44; 67.2%), followed by MSB (16/72; 27.6%) and iMLSB (3/56; 5.2%). In conclusion, clindamycin is still an effective antibiotic for the treatment of staphylococcal infections in our hospital, however, 34% resistance rate against telithromycin may limit the use of this agent which is an alternative for the treatment of infections caused by clindamycin and erythromycin-resistant strains.
Key words: Macrolide-lincosamide-streptogramin B; MLSB resistance; staphylococcus spp.; telithromycin.
Geliş Tarihi (Received): 04.03.2014 • Kabul Ediliş Tarihi (Accepted): 26.05.2014
GİRİŞ
Hem toplum, hem de hastane kökenli enfeksiyonlardan sıklıkla izole edilen stafilokoklarda antibiyotik direnci, önemli tedavi problemi olmaya devam etmektedir1,2. Makrolid, linkozamid ve streptogramin B (MLSB) grubu antibiyotikler, stafilokok enfeksiyonlarının tedavisinde yaygın olarak kullanılmaktadır3,4. Bu antibiyotikler farklı gruplara ait olmalarına karşın, aynı ribozomal alt üniteye bağlanarak etki gösterdiklerinden, burada meydana gelen mutasyonlar her üç antibiyotiğe birden direnç gelişimi (MLSB direnci) ile sonuçlanır3.
Stafilokoklarda makrolid direncinde, hedef bölge modifikasyonu, aktif dışa atım pompaları (efluks mekanizması) ve enzimatik inaktivasyon olmak üzere üç mekanizma tanımlanmaktadır5,6,7. En sık görülen mekanizma hedef bölge değişikliği olup (MLSB fenotipi), bakteri ribozomunun 50S alt ünitesindeki 23S rRNA'daki adenin yan zincirinin metilasyonu sonucu MLSB antibiyotiklerinin ortak hedef bölgelerine bağlanmaları azalmaktadır. Stafilokoklarda makrolidlere karşı kazanılmış direncin en sık nedeni olan bu mekanizma, yapısal (cMLSB; -14, -15 ve -16 üyeli makrolidler, linkozamidler ve streptogramin B'ye direnç) veya indüklenebilir (iMLSB; -14 ve -15 üyeli makrolidlere direnç) olarak eksprese edilebilmektedir. Efluks mekanizmasında da, makrolid ve streptogramin B'ye karşı direnç (MS fenotipi) meydana gelirken, linkozamidlere karşı direnç oluşmaz. Antibiyotiklerin, bakteri enzimleri tarafından inaktivasyonuna bağlı olarak gelişen L tipi direnç ise stafilokoklarda nadir görülmektedir5,6,7,8.
Ketolidler, 14 üyeli bir makrolid halkasına sahip olan eritromisinin yarı-sentetik türevleridir ve ilk üyesi telitromisindir. Etki mekanizması makrolidlerle aynı olan ketolidler, onlardan farklı olarak 23S rRNA'nın V. kangalının yanı sıra II. kangalına da bağlanarak, eritromisine dirençli gram-pozitif mikroorganizmalar da dahil olmak üzere pek çok patojene karşı daha etki gösterir9,10. Ancak son yıllarda yapılan çeşitli çalışmalarda, eritromisine dirençli stafilokok izolatlarında, telitromisin direnci bildirilmeye başlanmıştır4,11.
MLSB direncinin sıklığı ülkeden ülkeye hatta aynı ülkede merkezler, hasta grupları ve bakteri türleri arasında değişiklik göstermektedir. Bölgesel MLSB direnç fenotiplerinin belirlenmesi, ampirik tedavinin seçiminde yardımcı olacağı gibi, laboratuvarın doğru ve güvenilir sonuç vermesini de sağlayacaktır. Bu çalışmada, klinik stafilokok izolatlarında MLSB direnç fenotiplerinin belirlenmesi ve bu suşlara karşı telitromisinin etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM
Çalışmaya, Şubat 2011-Aralık 2012 tarihleri arasında laboratuvarımıza gönderilen klinik örneklerden (yara, apse, kan, steril vücut sıvıları, kateter, üst solunum yolu örnekleri) izole edilen, her bir hastaya ait tek bir izolat olmak üzere rastgele seçilen toplam 218 stafilokok suşu [92 Staphylococcus aureus, 126 koagülaz-negatif stafilokok (KNS)] dahil edildi. İzolatlar konvansiyonel yöntemler ve otomatize sistem (BD Phoenix 100™ System, Becton Dickinson, ABD) kullanılarak tanımlandı.
Antibiyotik duyarlılık testleri, “Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)” kılavuzuna uygun olarak gerçekleştirildi12. Suşların metisilin duyarlılıkları sefoksitin (30 μg) diski kullanılarak disk difüzyon yöntemiyle belirlendi. İzolatların MLSB direnç fenotipleri, eritromisin (15 μg; Bioanalyse®) ve klindamisin (2 μg; Bioanalyse®) kullanılarak disk yaklaştırma yöntemiyle; telitromisin (15 μg; Bioanalyse®) duyarlılıkları da disk difüzyon testiyle araştırıldı.
Disk yaklaştırma testinde; bakteri süspansiyonları 0.5 McFarland bulanıklık standardına göre hazırlandıktan sonra iki ayrı Mueller-Hinton agar plağına ekildi. Plağın ortasına eritromisin diski (15 μg) ve bu diskten 20 mm uzakta olacak şekilde klindamisin (2 μg) ve telitromisin (15 μg) diskleri yerleştirildi. Tüm plaklar 35°C'de 24 saat inkübe edildi. Klindamisin zonunun eritromisine bakan tarafında düzleşme olduğunda indüklenebilir klindamisin direnci (D-test pozitif, iMLSB direnç fenotipi); eritromisine dirençli, klindamisine duyarlı ve düzleşme olmaksızın dairesel bir inhibisyon alanı oluştuğunda ise MSB direnç fenotipi olarak değerlendirildi. Suş, eritromisin ve klindamisinin her ikisine de dirençli ise yapısal direnç fenotipi (cMLSB); eritromisin diski çevresinde inhibisyon zonu yokken klindamisin diski çevresinde D zonu olmadan inhibisyon zonu olması da efluks tipi (L tipi) direnç olarak kabul edildi.
BULGULAR
Çalışmaya dahil edilen 218 izolatın 23 (%10.5)'ü metisiline dirençli S.aureus (MRSA), 69 (%31.7)'u metisiline duyarlı S.aureus (MSSA), 78 (%35.8)'i metisiline dirençli KNS (MRKNS) ve 48 (%22)'i metisiline duyarlı KNS (MSKNS) olarak tanımlanmıştır. Bu suşlarda saptanan MLSB direnç fenotiplerinin oranları Tablo I'de görülmektedir.
Eritromisin direnci; MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS izolatlarında sırasıyla %83, %71, %95 ve %63 olmak üzere toplam 172 (%79) izolatta saptanmıştır. Eritromisine dirençli MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS suşlarında indüklenebilir direnç sırasıyla %26, %6, %51 ve %33; kromozomal direnç sırasıyla %32, %27, %27 ve %17; dışa atım pompasına bağlı direnç ise sırasıyla %42, %67, %22 ve %50 oranında izlenmiştir.
Çalışılan 44 (%20.2) suş hem eritromisin hem de klindamisine karşı duyarlı (S tipi) saptanmış; izolatlar arasında iMLSB ve cMLSB direnç fenotipini bir arada içeren (karışık patern) suşa rastlanmamıştır. Enzimlerle inaktivasyon ise sadece KNS suşlarında görülmüştür.
Telitromisin direnci izolatların %26.6 (n= 58)'sında tespit edilmiş; MRSA, MSSA, MRKNS ve MSKNS suşlarının telitromisin direnci sırasıyla %35, %35, %28 ve %8 olarak bulunmuştur. Eritromisine dirençli izolatların %34 (58/172)'ünde telitromisine direnç saptanmış; eritromisine duyarlı tüm suşların (n= 46) telitromisine de duyarlı olduğu belirlenmiştir. Telitromisine dirençli izolatların MLSB fenotiplerine göre dağılımları Tablo II'de görülmektedir.
TARTIŞMA
Klindamisin, stafilokokların neden olduğu özellikle deri ve yumuşak doku enfeksiyonlarının tedavisinde, kemik ve dokuya iyi penetre olması, oral ve intravenöz formlarının bulunması, ucuz olması ve potansiyel antitoksin etkisiyle ampirik tedavide kullanılabilecek iyi bir alternatiftir13,14,15. Ancak son zamanlarda bildirilen MLSB direnci nedeniyle tedavide sorunlar yaşanabilmektedir. Klindamisine karşı direnç fenotiplerinin araştırılması tedavi başarısızlığının önlenmesi açısından önemlidir.
MLSB direncinin sıklığı, ülkeden ülkeye hatta aynı ülkede merkezler, hasta grupları ve bakteri türleri arasında değişkenlik göstermektedir. Amerika Birleşik Devletleri'nde yapılmış iki ayrı çalışmada, S.aureus ve KNS suşlarında iMLSB direnç oranı %30 civarında iken, diğer bir çalışmada %20 civarında olmak üzere birbirinden farklı oranlar bildirilmiştir16,17. Hindistan'da yapılan bir çalışmada, suşların %24'ünde iMLSB, %47'sinde cMLSB direnci gözlenmiştir18. Bizim çalışmamızda, indüklenebilir tipte direnç kromozomal dirençten daha sık saptanmış; iMLSB direnci ise MRSA'da %22, MSSA'da %4, MRKNS'lerde %49 ve MSKNS'lerde %21 olarak bulunmuştur (Tablo I). MLSB fenotipleri ülkemizden bildirilen çeşitli çalışmalarda farklı oranlardadır. Çalışmamızdan farklı olarak Çetin ve arkadaşları19, eritromisine dirençli izolatların %63.5'inde kromozomal, %36.5'inde indüklenebilir direnç fenotipi tanımlamışlardır. Araştırıcılar, indüklenebilir ve kromozomal direnç fenotiplerini MRSA'da sırasıyla %47 ve %44, MSSA'da %60 ve %13, MRKNS'lerde %14 ve %55, MSKNS'lerde ise %28 ve %24 olarak bildirmişlerdir19. Aktaş ve arkadaşlarının20 çalışmasında ise, KNS suşları arasında cMLSB (%57.8), iMLSB (%20.6) ve MSB (%21.6) oranları, bizim çalışmamızdan kromozomal direncin fazlalığı ile ayrılmaktadır. Sarıbaş ve arkadaşlarının4 çalışmasında da, bizimki ile benzer olarak eritromisine dirençli klinik izolatlarda en yaygın direnç paterni iMLSB olup, iMLSB ve cMLSB direnç oranları eritromisine dirençli S.aureus suşlarında sırasıyla %56.2 ve %40.2, KNS suşlarında ise %41.4 ve %34.5'tir. Çalışmamızda saptanan %25.6'lık iMLSB fenotipi, iyi bir indükleyici ajan olan klindamisinin kullanımında dikkatli olunması ve seçilmiş suşlarla oluşabilecek enfeksiyonların göz önünde bulundurulması gerektiğini göstermektedir.
Çalışmamızda, eritromisine dirençli izolatlarda en sık (%42) MSB direnç fenotipi saptanmış, onu indüklenebilir (%32) ve kromozomal (%26) MLSB fenotipi izlenmiş; MSB fenotipi birçok çalışmadan farklı olarak en sık MSSA'da olmak üzere tüm türlerde görülmüştür. Ülkemizde yapılan bir çalışmada, S.aureus izolatlarında MSB fenotipi izlenmemiş, MRKNS'lerde %7, MSKNS'lerde %17 olmak üzere toplam %24 oranında direnç fenotipi belirlenirken; diğer bir çalışmada MRSA'da %20, MSSA'da %29 olmak üzere toplam %24 MSB direnç fenotipi, çalışmamızdan daha az oranlarda gözlemlenmiştir4,21. Yine çalışmamızdan farklı olarak, bölgemizde gerçekleştirilen bir çalışmada MSB fenotipine sahip hiçbir suş izole edilmemiştir22. Çalışmamızda diğer fenotiplerden farklı olarak bu fenotipin sıklıkla izole edilmesi, yoğun hasta kapasitesine sahip hastanemiz açısından sevindiricidir; zira bu suşlarda linkozamidlere karşı direnç gelişmediği için klindamisin önemli bir tedavi seçeneği olabilecektir.
Diğer çalışmaların pek çoğunda saptanmayan, çalışmamızda da %0.9 gibi düşük oranda belirlenen L tipi direnç fenotipi (eritromisine duyarlı klindamisine dirençli), ilacın enzimlerle inaktivasyonuna dayanır. Çalışmamızda bir eksiklik olarak L tipi direnç fenotipik olarak tespit edilmiş, genotipik olarak araştırılamamıştır. Yaşar ve arkadaşlarının23 100 stafilokok suşunu incelediği çalışmasında, L tipi direnç %5 oranında saptanmış; ancak MLSB direnciyle ilişkili birçok çalışmaya, genellikle eritromisine dirençli suşlar dahil edildiğinden karşılaştırma olanağımız kısıtlı kalmıştır. Çalışmamızda tespit edilen düşük orana rağmen, eritromisine duyarlı suşlar arasında klindamisin direncinin olabileceği akılda tutulmalıdır.
Çalışmamızda, stafilokok izolatlarında telitromisin direnci %26.6 olarak bulunmuş, bu oran eritromisine dirençli suşlarda %34 olarak izlenmiştir. S.aureus izolatlarındaki telitromisin direnci, metisiline dirençli (8/23; %34) ve duyarlı (24/69; %34) suşlarda aynı oranda iken, MRKNS suşlarında (22/78; %28) MSKNS'lerden (4/48; %8) daha fazla saptanmıştır. Ancak Kaya ve arkadaşları24 çalışmamızdan farklı olarak, telitromisin direncini KNS'lerde S.aureus'tan daha fazla, metisiline dirençli suşlarda metisiline duyarlı suşlardan daha yüksek oranda tespit etmişler; telitromisinin etkinliğini klindamisin ile benzer ve eritromisinden daha iyi olduğunu belirtmişlerdir. Bu durum bölgesel farklılıklarla açıklanabilir. Nitekim farklı ülkelerde yapılan çok merkezli bir çalışmada, MRSA suşlarında telitromisin duyarlılığının bölgelere göre çok değişken olduğunu ifade edilmektedir25. Bu araştırıcılar telitromisin duyarlılığını MSSA ve MRSA için sırasıyla; Asya'da %80 ve %4, Avrupa'da %98 ve %33, Avustralya'da %100 ve %71, Latin Amerika'da %98 ve %2, Kuzey Amerika'da ise %97 ve %25 olmak üzere, toplamda MSSA için %95 ve MRSA için %18 olarak rapor etmişlerdir25.
Sonuç olarak, hastanemizde stafilokok enfeksiyonlarının tedavisinde klindamisinin halen kullanılabilir olması sevindirici bir bulgu olarak değerlendirilmiş; ancak klindamisin ve eritromisine dirençli suşlara bağlı enfeksiyonların tedavisinde alternatif olan telitromisine karşı saptanan %34 oranındaki direncin, bu antibiyotiğin kullanımını sınırlandıracağı düşünülmüştür. Çalışmamız, makrolid direnci gösteren stafilokoklarda telitromisine direnç durumunun belirlenerek tedavide kullanımının planlanması gerekliliğini ortaya koymaktadır.
KAYNAKLAR
İletişim (Correspondence):
Uzm. Dr. Berrin Uzun,
İzmir Katip Çelebi Üniversitesi,
Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi,
Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarı,
35360 İzmir, Türkiye.
Tel (Phone): +90 232 243 4343,
E-posta (E-mail): berrinuzun@gmail.com