Seftarolinin MRSA İzolatlarına İn Vitro Etkinliği: Çok Merkezli Bir Çalışma
In vitro Activity of Ceftaroline to MRSA Isolates: A Multicenter Study
Fırat Zafer MENGELOĞLU1, Tekin TAŞ1, Esra KOÇOĞLU1, Ayşegül ÇOPUR ÇİÇEK2, Keramettin YANIK3,
Hayati GÜNEŞ4, İhsan Hakkı ÇİFTCİ5, Süleyman DURMAZ6, Özlem BUCAK1, Rıdvan GÜÇKAN7, Hüseyin Agah TERZİ5,
M. Zeynep YAVUZ8
1 Abant İzzet Baysal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Bolu.
1 Abant Izzet Baysal University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Bolu, Turkey.
2 Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Rize.
2 Recep Tayyip Erdogan University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Rize, Turkey.
3 Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Samsun.
3 Ondokuz Mayis University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Samsun, Turkey.
4 Namık Kemal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Tekirdağ.
4 Namik Kemal University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Tekirdag, Turkey.
5 Sakarya Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Sakarya.
5 Sakarya University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Sakarya, Turkey.
6 Osmaniye Devlet Hastanesi, Mikrobiyoloji Laboratuvarı, Osmaniye.
6 Osmaniye State Hospital, Microbiology Laboratory, Osmaniye, Turkey.
7 Amasya Üniversitesi Şerafeddin Sabuncuoğlu Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Mikrobiyoloji Laboratuvarı, Amasya.
7 Amasya University Serafeddin Sabuncuoglu Educational and Research Hospital, Microbiology Laboratory, Amasya, Turkey.
8 Abant İzzet Baysal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Farmakoloji Anabilim Dalı, Bolu.
8 Abant Izzet Baysal University Faculty of Medicine, Department of Medical Pharmacology, Bolu, Turkey.
ÖZET
Metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), toplum ve hastane kaynaklı ciddi enfeksiyonlara neden olabilen önemli bir patojendir. MRSA'nın neden olduğu enfeksiyonlarda tedavi seçeneklerinin sınırlı kalmasından dolayı alternatif tedavi arayışlarına devam edilmektedir. Seftarolin, MRSA kaynaklı cilt ve solunum yolu enfeksiyonlarının tedavisinde kullanılmaya başlayan geniş spektrumlu yeni kuşak bir sefalosporindir. Bu çalışmada, ülkemizin farklı illerindeki (Bolu, Samsun, Rize, Tekirdağ, Sakarya, Amasya, Osmaniye) yedi hastanenin mikrobiyoloji laboratuvarında çeşitli klinik örneklerden izole edilen MRSA suşlarına karşı seftarolinin in vitro etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Çalışmaya toplam 192 MRSA izolatı (89 cilt/yara yeri/abse, 38 kan, 36 solunum yolu, 29 idrar/steril vücut sıvısı/kateter) dahil edilmiş ve seftarolin duyarlılığı sıvı mikrodilüsyon yöntemiyle araştırılmıştır. Çalışmada, 181 (%94.3) izolatın MİK değeri CLSI duyarlılık sınır değeri olan 1 µg/ml ve altında saptanarak duyarlı olarak belirlenmiş; 11 (%5.7) izolatın MİK değeri ise 2 µg/ml olarak saptanarak seftaroline orta duyarlı olarak kabul edilmiştir. İzolatların seftarolin için MİK aralığı 0.25-2 µg/ml olarak bulunmuştur. Çalışmaya katılan merkezlerde seftaroline orta duyarlı olarak bulunan izolat oranları %0-12.5 arasında değişmektedir. Tüm izolatlar değerlendirildiğinde MİK50 ve MİK90 değerleri sırasıyla 0.5 µg/ml ve 1 µg/ml olarak belirlenmiştir. Merkezler arasında ortalama MİK değerleri açısından anlamlı farklılık bulunamamıştır (p> 0.05). MİK50 ve MİK90 değerleri, Samsun ve Bolu izolatlarında genel dağılımla aynı bulunurken, Amasya izolatlarında 0.5 µg/ml ve 0.5 µg/ml; Rize, Tekirdağ, Osmaniye ve Sakarya için 1 µg/ml ve 1 µg/ml olarak belirlenmiştir. Klinik örnek türüne göre incelendiğinde ise MİK50 ve MİK90 değerlerinin genel dağılıma ait değerlerle benzer olduğu izlenmiş, orta duyarlı olarak saptanan izolat sayıları açısından da gruplar arasında anlamlı fark bulunamamıştır (p> 0.05). Ülkemizin yedi ayrı merkezinden elde edilen izolatların seftarolin MİK değerlerinin dağılım profili ve duyarlılık oranları Avrupa ve Amerika kaynaklı çalışmalarla benzer bulunmuştur. Bu çalışmada, seftarolinin MRSA üzerine etkinliği ile ilgili ilk Türkiye verileri elde edilmiştir. Elde edilen bu ön veriler, seftarolinin Türkiye izolatlarında da etkili olduğunu ve geniş spektrumlu antimikrobiyal kullanımı gereken durumlarda iyi bir seçenek olabileceğini düşündürmekle birlikte daha geniş kapsamlı ileri çalışmalara gerek vardır.
Anahtar sözcükler: MRSA; seftarolin; duyarlılık; MİK; sıvı mikrodilüsyon; Türkiye.
ABSTRACT
Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is an emerging pathogen that cause severe community- and hospital-acquired infections. Studies continue on searching alternatives due to the limited number of therapeutic options in MRSA infections. Ceftaroline is a wide-spectrum new generation cephalosporin which has been begun to be used in treatment of skin and respiratory tract infections caused by MRSA. The aim of this study was to investigate the in vitro activity of ceftaroline against MRSA strains isolated from various clinical specimens in microbiology laboratories of seven hospitals located at different provinces (Bolu, Samsun, Rize, Tekirdag, Sakarya, Amasya, Osmaniye) of Turkey. A total of 192 MRSA isolates (89 skin/wound/abscess, 38 blood, 36 respiratory tract, 29 urine/sterile body fluids/catheter) were included in the study, and ceftaroline susceptibilities of the strains were detected by broth microdilution method. MIC values of 181 (94.3%) isolates were determined as ≤ 1 µg/ml meaning of susceptible according to the criteria of CLSI, and MIC values of 11 (5.7%) isolates were found as 2 µg/mL indicating intermediate susceptibility. The range of MIC values of the isolates was found between 0.25-2 µg/ml. The rates of intermediate isolates have varied between 0-12.5% from the participating centers. MIC50 and MIC90 values of all the isolates were determined as 0.5 µg/ml and 1 µg/ml, respectively. No significant differences were found between the centers in terms of mean MIC values (p> 0.05). MIC50 and MIC90 values in Samsun and Bolu isolates were found to be the same with the whole group, however, MIC50 and MIC90 were 0.5 µg/ml and 0.5 µg/ml in Amasya isolates and 1 µg/ml and 1 µg/ml in Rize, Tekirdag, Osmaniye and Sakarya isolates, respectively. When evaluating MIC50 and MIC90 values and isolation rates of intermediate strains according to the specimen types, there were no significant differences (p> 0.05). Susceptibility rates to ceftaroline and the distribution profiles of MIC values of the isolates obtained from seven centers of Turkey have been detected similar with the previous American and European reports. With this study, initial data on the activity of ceftaroline against MRSA were obtained from Turkey. These preliminary findings indicate that ceftaroline is effective even on Turkish isolates and can be a suitable treatment in cases requiring wide-spectrum antimicrobiotic use, however further large-scaled studies are needed.
Key words: MRSA; ceftaroline; susceptibility; MIC; broth microdilution; Turkey.
Geliş Tarihi (Received): 08.03.2013 • Kabul Ediliş Tarihi (Accepted): 29.05.2013
GİRİŞ
Metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA), burun ve deride kolonize olabilen, selülit, impetigo ve abseye yol açabilen, toplum ve hastane kaynaklı ciddi enfeksiyonlara neden olabilen önemli bir etkendir. Direnç sorunu nedeniyle MRSA enfeksiyonlarında tedavide güçlüklerle karşılaşılmaktadır. Araştırmacılar tedavi seçeneklerinin sınırlı kalmasından dolayı alternatif antibiyotik arayışlarına devam etmektedir1,2.
Seftarolin, beşinci kuşak olarak kabul edilen parenteral bir sefalosporindir1,2. Ön maddesi seftarolin fosamil olan ilaç, parenteral uygulama sonrası hidrolize olarak seftaroline dönüşür ve etkin form haline gelir1,3. Çok sayıda gram-pozitif ve gram-negatif mikroorganizmaya in vitro etkinlik göstermektedir. Bu bakteriler arasında MRSA, vankomisine dirençli enterokoklar ve geniş spektrumlu beta-laktamaz sentezleyen Escherichia coli ve Klebsiella pneumoniae izolatları yer almaktadır. Klinik kullanımı FDA (Food and Drug Administration) tarafından yeni onaylanmış olan seftarolinin etkinliği ile ilgili ülkemize ait bir veri bulunmamaktadır1,2,4,5. Bu çalışmada, çeşitli klinik örneklerden elde edilen MRSA izolatlarına karşı seftarolinin in vitro etkinliğinin araştırılması amaçlanmıştır.
GEREÇ ve YÖNTEM
İzolatlar ve Tanımlama
Çalışmaya, Türkiye'nin yedi ilindeki hastanelerin (Abant İzzet Baysal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Bolu; Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi, Samsun; Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Tıp Fakültesi, Rize; Namık Kemal Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tekirdağ; Sakarya Üniversitesi Tıp Fakültesi, Sakarya; Şerafeddin Sabuncuoğlu Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Amasya; Osmaniye Devlet Hastanesi, Osmaniye) mikrobiyoloji laboratuvarlarında çeşitli klinik örneklerden izole edilen ve enfeksiyon etkeni olarak belirlenen toplam 192 MRSA izolatı dahil edildi. Suşlar; cilt/yara yeri/abse (n= 89), kan (n= 38), solunum yolu (n= 36) ve idrar/steril vücut sıvısı/kateter (n= 29) örneklerinden izole edildi. MRSA izolatlarının tanıları; Gram boyama, katalaz testi, koagülaz testi ve CLSI6 önerileri doğrultusunda 30 µg'lık sefoksitin diski ile yapılan Kirby-Bauer disk difüzyon yöntemiyle doğrulandı.
Aynı hastanın klinik örneklerinden elde edilmiş tek örnek kullanıldı. Ayrıca çalışmaya alınan izolatlar genotiplendirilmediği için, salgın suşlarının kullanımından kaçınmak amacıyla yakın tarihlerde aynı servisten izole edilen suşlardan yalnız bir tanesi kullanıldı.
MRSA suşlarının seftaroline in vitro duyarlılığı sıvı mikrodilüsyon yöntemiyle araştırıldı. Bu yöntem öncesinde seftarolin fosamil tozu (Zinforo®, AstraZeneca, İngiltere) %100'lük dimetil sülfoksit (DMSO) içinde çözdürüldü ve CLSI6 önerisine göre son konsantrasyonda %0.085 steril serum fizyolojik içerisinde %30 DMSO olacak şekilde sulandırıldı. Daha sonra Mueller Hinton sıvı besiyeri içeren mikroplak kuyucuklarına 128 µg/ml'den 0.125 µg/ml'ye kadar seri dilüsyonları yapılmış seftarolin fosamil konuldu. McFarland 0.5 bulanıklık standardına ayarlanmış MRSA süspansiyonlarından yapılan 1/10'luk seri dilüsyonlardan 5'er µl kuyucuklara eklendi. Yirmi dört saat 37°C'de inkübasyon sonrasında kuyucuklardaki üremeler iki ayrı mikrobiyoloji uzmanı tarafından çift-kör olarak değerlendirildi ve her bir izolat için minimal inhibitör konsantrasyon (MİK) değerleri belirlendi. MİK değerleri CLSI kriterlerine göre değerlendirildi; MİK değeri ≤ 1 µg/mL olan izolatlar duyarlı, 2 µg/ml olanlar orta duyarlı, ≥ 4 µg/ml olanlar ise dirençli olarak kabul edildi. Kontrol suşu olarak S.aureus ATCC 29213 kullanıldı.
İstatistiksel değerlendirme SPSS (Versiyon 15.0) yazılımı kullanılarak yapıldı. Tanımlayıcı istatistikler sayı ve yüzde olarak ifade edildi. Kategorik yapıdaki değişkenler bakımından gruplar arasındaki farklılıklar ki-kare ve Fisher'in kesin testiyle değerlendirildi. Gruplar arasındaki MİK değerleri ortalaması Kruskal Wallis varyans analizi testiyle incelendi. Sonuçlar %95 güven aralığında değerlendirildi ve p< 0.05 değeri anlamlı kabul edildi.
BULGULAR
Çalışmaya alınan tüm izolatlar değerlendirildiğinde, MİK50, MİK90 ve MİK aralığı sırasıyla 0.5 µg/ml, 1 µg/ml ve 0.25-2 µg/ml olarak bulunmuştur. Yedi merkezden elde edilen izolatların MİK değerleri Tablo I'de gösterilmiştir. Toplam 181 (%94.3) izolatın MİK değeri ≤ 1 µg/ml olarak saptanmış ve CLSI kriterlerine göre duyarlı olarak belirlenmiştir. On bir (%5.7) izolatın MİK değeri ise 2 µg/ml olarak belirlenmiş ve orta duyarlı olarak kabul edilmiştir. Merkezlerde orta duyarlı olarak belirlenen izolatların oranı %0-12.5 arasında değişiklik göstermiştir (Tablo I). Merkezler arasında seftaroline duyarlı izolat oranı bakımından anlamlı farklılık bulunamamıştır (p> 0.05).
Klinik örnek türüne göre değerlendirme yapıldığında ise MİK50 ve MİK90 değerlerinin genel dağılıma ait değerlerle aynı olduğu belirlenmiş (Tablo II), seftaroline orta duyarlı kabul edilen izolat sayıları bakımından gruplar arasında anlamlı fark bulunamamıştır (p> 0.05).
TARTIŞMA
Seftarolin özellikle MRSA kaynaklı cilt enfeksiyonları ve toplum kökenli pnömoni tedavilerinde onay almış ve halen kullanımda olan tek sefalosporindir7,8. Türkiye'de klinik kullanımı olmayan bu yeni ilacın, ülkemiz MRSA suşları üzerindeki etkinliği konusunda henüz bir veri bulunmamaktadır. Çalışmamızda Türkiye'nin yedi ayrı merkezinden, aynı veya yakın klon olmaması için gerekli dikkat gösterilerek, toplam 192 MRSA izolatı değerlendirmeye alınmıştır. Çalışmada seftaroline dirençli suş saptanmamış, orta duyarlı izolat oranı ise %5.7 gibi düşük bir oranda belirlenmiştir.
Jones ve arkadaşlarının3 2010 yılında komplike cilt enfeksiyonlarından izole ettikleri 2988 MRSA suşu ile Avrupa ve Amerika izolatlarıyla yaptıkları çalışmada MİK50, MİK90 ve MİK aralığı sırasıyla 1 µg/ml, 1 µg/ml ve 0.12-4 µg/ml olarak saptanmıştır. Bu çalışmada MİK değeri 4 µg/ml olan dört izolat saptanmış, orta duyarlı izolat sayısı ise 242 (%8.1) olarak belirlenmiştir3. Jones ve arkadaşları9 komplike cilt enfeksiyonu, kan ve üst solunum yolu örneklerinden elde edilen toplam 1237 Avrupa ve Amerika izolatıyla yaptıkları bir başka çalışmada, MİK50, MİK90 ve MİK aralığını sırasıyla 1 µg/ml, 1 µg/ml ve 0.25-2 µg/ml olarak bulmuşlardır. Yine Avrupa ve Amerika'da komplike cilt enfeksiyonu etkeni olarak tanımlanan 246 MRSA suşunun dahil edildiği çalışmalarda ise MİK50, MİK90 ve MİK aralığı sırasıyla 0.5 µg/ml, 0.5 µg/ml ve 0.25-2 µg/ml olarak bildirilmiştir10,11. Bu konuda yapılan diğer çalışmalarda seftarolin MİK90 değerleri 0.5 µg/ml12, 1 µg/ml13,14 ve 2 µg/ml15,16,17 olarak saptanmıştır. Bu çalışmalarda; Zhanel ve arkadaşları13 komplike cilt enfeksiyonlarından, Ge ve arkadaşları14 (661 izolat) ile Lizawa ve arkadaşları15 (81 izolat) çeşitli klinik örneklerden, Morisey ve arkadaşları16 toplum kökenli pnömoni olgularına ait solunum yolu örneklerinden (28 izolat), Sader ve arkadaşları ise bir çalışmalarında17 toplum kökenli MRSA izolatlarında (152 izolat), diğer çalışmasında ise12 çeşitli klinik örneklerden izole ettikleri suşları (102 izolat) kullanmışlardır. Çalışmamızda elde edilen seftarolin duyarlılık yüzdeleri, MİK dağılımları9,10,11 ve MİK5010,11 ile MİK903,10,13,14 değerleri, yapılan diğer çalışmalarla benzer olarak bulunmuştur. Elde edilen bu bulgular, ülkemizin MRSA izolatlarının seftaroline duyarlılık profilinin dünya izolatlarına benzer olduğunu göstermektedir.
İzole edilen klinik örneğe göre değerlendirme yapıldığında; MİK50 ve MİK90 değerlerinin tüm izolatlarda aynı çıkması ve orta duyarlı izolat oranlarının gruplar arasında benzer olması, seftarolinin kullanımı için öncelikle önerilen cilt enfeksiyonu etkenleriyle diğer klinik örneklerden izole edilen MRSA izolatlarının in vitro direnci arasında bir fark olmadığını göstermektedir. Başta komplike cilt enfeksiyonları olmak üzere, kan ve üst solunum yolu örnekleri gibi çeşitli klinik örneklerden izole edilen MRSA suşlarına karşı seftarolinin etkinliği ile ilgili yapılmış diğer çalışmalarda elde edilen MİK değerleri, çalışmamızda ortaya konan bu bulguyu desteklemektedir13,14,16,17. İleride yapılacak olan in vivo çalışmalar seftarolinin cilt dışı MRSA enfeksiyonlarında kullanımı ile ilgili yeni bilgiler sağlayacaktır.
Seftarolin, MRSA tedavisinde kullanılmakta olan vankomisin ve linezolid gibi ilaçlarla karşılaştırıldığında daha geniş etki spektrumuna sahip olup, MRSA dışında beta-hemolitik streptokoklar, enterokoklar ve E.coli gibi diğer sık karşılaşılan enfeksiyon etkenlerine karşı da etkilidir1,18. Bunun yanı sıra, özellikle MRSA kaynaklı cilt enfeksiyonlarında ve pnömonide 600 mg'lık seftarolinin 12 saatte bir uygulanmasıyla hedef dokuda yeterli düzeye ulaşarak orta duyarlı olarak belirlenen izolatların MİK değeri olan 2 µg/ml'lik değeri aştığı ve bu MİK değerine sahip izolatlara da klinik olarak etki ettiği rapor edilmiştir1. Bizim çalışmamızda, cilt enfeksiyonlarından izole edilen MRSA suşları dışında kan ve solunum yolu kültürlerinden izole edilen suşlar da kullanılmıştır. Bu şekilde sadece tedavisinde seftarolinin önerildiği enfeksiyon izolatları değil, yakın gelecekte olası endikasyonları arasına girebilecek enfeksiyon izolatları da araştırılarak ilacın etkinliği ile ilgili -in vitro- ön bilgiler elde edilmiştir.
Çalışmamızda Türkiye'nin yedi farklı ilindeki en büyük hastanelerden elde edilen MRSA izolatları kullanılmıştır. Söz konusu iller ülkemizin orta büyüklükteki illeri arasında olup, nüfusları 250.000-1.250.000 arasında değişmektedir (Türkiye İstatistik Kurumu verileri; http://tuikapp.tuik.gov.tr/adnksdagitapp/adnks.zul). Bu illerin seçilmiş olmasının nedeni, yurtdışı kaynaklı MRSA suşlarının dolaşımının daha az olasılıklı olduğu düşünülen bölgeler olmasıdır. Dolayısıyla ülkemizin en büyük illerinde bulunan ve hasta ve/veya izolat dolaşımının karmaşık olduğu hastanelerin çalışma dışında tutulmasıyla, seftarolinin büyük oranda "gerçek" yurt içi klonlar üzerindeki etkisinin araştırıldığı düşünülmektedir.
Sonuç olarak, 2008 yılından bu yana yapılan çalışmalarda, seftarolinin özellikle MRSA nedenli cilt enfeksiyonlarında kullanılabileceği vurgulanmakta ve dirençli suşlara çok nadir olarak rastlandığı ifade edilmektedir. Çalışmamızda elde edilen MİK değerlerinin, Avrupa ve Amerika izolatlarından elde edilen sonuçlarla uyumlu olması, bu durumun ülkemiz için de geçerli olduğunu düşündürmekle birlikte daha geniş kapsamlı ileri çalışmalara gerek vardır.
TEŞEKKÜR
Bu çalışma, AstraZeneca'nın Araştırmacı Sponsor Çalışma Programı desteği ile yürütülmüştür.
KAYNAKLAR
İletişim (Correspondence):
Yrd. Doç. Dr. Fırat Zafer Mengeloğlu,
Abant İzzet Baysal Üniversitesi Tıp Fakültesi,
Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı,
14280 Bolu, Türkiye.
Tel (Phone): +90 374 253 4656/3264,
E-posta (E-mail): mengeloglu@gmail.com