Kan
K�lt�rlerinden İzole Edilen Brucella spp. Suşlarının
11 Farklı Antibakteriyel İlaca Karşı İn Vitro Duyarlılıklarının Belirlenmesi
Determination of In Vitro Susceptibilities of Brucella spp.
Strains Against 11 Different Antibacterial Agents Isolated from Blood Cultures
Recep KEŞLİ1, H�seyin BİLGİN2, Halim YILMAZ3
1 Afyon Kocatepe �niversitesi Tıp Fak�ltesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Afyonkarahisar.
1 Afyon Kocatepe University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Afyonkarahisar, Turkey.
2 Sağlık Bilimleri �niversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, �ocuk Sağlığı ve Hastalıkları Kliniği, Konya.
2 University of Health Sciences, Konya Training and Research Hospital, Department of Pediatrics, Konya, Turkey.
3 Sağlık Bilimleri �niversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Fiziksel Tıp ve Rehabilitasyon Kliniği, Konya.
3 University of Health Sciences, Konya Training and Research Hospital, Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Konya, Turkey.
�Z
Bruselloz t�m d�nyada yaygın olarak g�r�len zoonotik bir hastalıktır ve �nemli bir halk sağlığı sorunu olarak karşımıza �ıkmaktadır. Bu �alışmada kan k�lt�rlerinden izole edilen Brucella suşlarında t�r tayini yapılması ve 11 farklı antibakteriyel ilaca karşı, antimikrobiyal duyarlılık oranlarının belirlenmesi ama�lanmıştır. Sağlık Bilimleri �niversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarına Ocak 2011-Haziran 2013 tarihleri arasında yatan hastalardan alınarak gelen ve kan k�lt�r�nden izole edilen, 106 adet Brucella spp. suşu �alışmaya dahil edilmiştir. İzole edilen suşlar, başlıca konvansiyonel y�ntemler esas alınarak tanımlanmıştır. Azitromisin, doksisiklin, gentamisin, levofloksasin, moksifloksasin, rifampisin, siprofloksasin, streptomisin, tetrasiklin, tigesiklin ve trimetoprim/s�lfametoksazol�n in vitro antibakteriyel etkinlikleri E-test y�ntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. Her Brucella izolatı i�in, katı besiyerinde �reyen kolonilerden 0.5 McFarland bulanıklığında s�spansiyon hazırlanmıştır. S�spansiyon %5 koyun kanı eklenmiş Mueller Hinton agar y�zeyine yayılmıştır. İnok�lasyon yapılmış olan plaklara test edilecek ila�lara ait gradiyent test (E-test, bioMerieux, Fransa) şeritleri yerleştirilmiştir. Besiyerleri 37�C'de 48 saat ink�be edilmiş ve Escherichia coli ATCC 25922 ve Staphylococcus aureus ATCC 29213 antimikrobiyal duyarlılık testi i�in kalite kontrol suşları olarak kullanılmıştır. Minimum inhibit�r konsantrasyonu (MİK) değerleri, "Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)"�n Haemophilus t�rleri gibi yavaş �reyen bakteriler i�in belirlediği rehberlere g�re değerlendirilmiştir. �alışmaya dahil edilen 106 Brucella spp. suşlarından 90'ı Brucella melitensis,� 16'sı ise Brucella abortus olarak tanımlanmıştır. Azitromisin,� doksisiklin, gentamisin, levofloksasin, moksifloksasin, rifampisin, siprofloksasin, streptomisin, tetrasiklin, tigesiklin ve trimetoprim/s�lfametoksazol�n MİK90 değerleri sırasıyla; 1 �g/ml, 0.25 �g/ml, 0.19 �g/ml, 0.25 �g/ml, 0.19 �g/ml, 0.75 �g/ml, 0.25 �g/ml, 0.75 �g/ml, 0.38 �g/ml, 0.64 �g/ml, 0.19 �g/ml olarak belirlenmiştir. MİK90 değerlerine g�re gentamisin, moksifloksasin ve trimetoprim/s�lfametoksazol en etkili antibakteriyel ila�lar olarak bulunmuştur. Brucella suşlarının tamamı, rifampisin dışındaki test edilen antibakteriyel ila�ların tamamına duyarlı bulunmuştur. Yalnız altı suş rifampisine orta d�zeyde duyarlılık g�stermiştir. Florokinolonlar arasında en etkili antibakteriyel ilacın moksifloksasin olduğu, bunu siprofloksasin ve levofloksasinin izlediği g�r�lm�şt�r. �alışmamızda, hastanemizde Brucella tedavisinde kullanılan konvansiyonel antibakteriyel ila�lara karşı in vitro diren� olmadığı saptanmıştır fakat Brucella spp. izolatlarının antibiyotik duyarlılık paterni b�lgesel olarak farklılık g�sterebilmektedir. Bu nedenle, ileride gelişebilecek diren� problemlerini� �nlemek i�in, Brucella t�rlerinin antibiyotik duyarlılıklarının belirli aralıklarla takip ve kontrol edilmesinin gerekli olduğu sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar s�zc�kler: Brucella; k�lt�r; antibakteriyel ila�lar.
ABSTRACT
Brucellosis is a worldwide zoonotic disease and still continuous to be a major public health problem. In this study, it was aimed to identify the Brucella strains to the species level isolated from blood cultures, and to determine the rate of antimicrobial susceptibility against eleven antibacterial agents. A total of 106 Brucella spp. strains were included in the study, which were isolated from blood cultures in University of Health Sciences, Konya Training and Research Hospital, Medical Microbiology Laboratory between January 2011 and June 2013. Identification of the isolated strains were mainly based on conventional methods. In vitro antibacterial susceptibilities of azithromycin, ciprofloxacin, doxycycline, gentamicin, levofloxacin, moxifloxacin, rifampicin, streptomycin, tetracycline, tigecycline, and trimethoprim/sulfamethoxazole, were evaluated by using the gradient (E-test, bioMerieux, France) strip method. The bacterial suspensions adjusted to 0.5 McFarland turbidity was inoculated to Mueller Hinton agar plates, supplemented with 5% sheep blood, and E-test strips of selected antibacterial were applied. The plates were incubated in ambient air 48 hours at 37�C and Escherichia coli ATCC 25922 and Staphylococcus aureus ATCC 29213 were used as quality control strains for antimicrobial susceptibility testing. Minimum inhibitors concentration (MIC) values were interpreted according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines for slow-growing bacteria such as Haemophilus spp. Of the 106 Brucella spp. strains included in to the study, 90 were identified as Brucella melitensis, and 16 were Brucella abortus. MIC90 values of azithromycin, ciprofloxacin, doxycycline, gentamicin, levofloxacin, moxifloxacin, rifampicin, streptomycin, tetracycline, tigecycline, and trimethoprim/sulfamethoxazole were determined as 1 �g/ml, 0.25 �g/ml, 0.19 �g/ml, 0.25 �g/ml, 0.19 �g/ml, 0.75 �g/ml,� 0.25 �g/ml, 0.75 �g/ml, 0.38 �g/ml, 0.64 �g/ml, and 0.19 �g/ml respectively. According to MIC90 values, gentamicin, moxifloxacin, and� trimethoprim/sulfamethoxazole, were the most effective antibacterial agents. All the Brucella strains were sensitive to all the tested antibacterial agents except rifampicin. Only six isolates showed intermediate susceptibility to rifampicin. With regard to fluoroquinolones, the most active antibacterial agent was moxifloxacin, followed by ciprofloxacin and levofloxacin. In our study, no resistance was found for the classically recommended antibacterial agents used in the treatment of Brucella species in our hospital but antibiotic susceptibility patterns of Brucella spp. may vary geographically. As a result it was concluded that, the antimicrobial susceptibilities of Brucella species should be determined and controlled periodically to avoid the possible development of resistance problems in the future.
Keywords: Brucella; culture; anti-bacterial agents.
Geliş Tarihi (Received): 30.03.2017 - Kabul Ediliş Tarihi (Accepted): 14.06.2017
GİRİŞ
Bruselloz, T�rkiye'nin de i�inde bulunduğu Akdeniz �lkelerinde sık g�r�len, hem hayvanlarda hem de insanlarda enfeksiyon oluşturan bir hastalıktır.� H�cre i�i, gram-negatif bir bakteri olan Brucella spp.'nin etkeni olduğu zoonotik bir hastalık olan brusellozun ger�ek insidansı, istenen d�zeyde bildirim yapılmaması, bazı olguların subklinik seyretmesi nedeniyle bilinmemektedir1. Bruselloz, T�rkiye'de �zellikle de Orta, Doğu ve G�neydoğu Anadolu b�lgelerinde yaygındır. T�rkiye Sağlık Bakanlığı verilerine g�re; 1970 yılında 37 olgu bildirilmişken bu sayı artarak 2004 yılında 18.408 olgu bildirimine ulaşmıştır (insidans oranı 25.67/100.000)2. İnsanları enfekte eden Brucella t�rleri Brucella abortus, Brucella melitensis, Brucella canis ve Brucella suis olsa da en sık karşılaşılan t�r B.melitensis'tir3.�
Hastalık, etkenin ağız yoluyla alınması, mukoza ve derideki sıyrıklar yoluyla direkt teması ya da inhalasyonla bulaşır4. Hastalık; abortus, akut b�brek yetmezliği, endokardit, splenik apse, spondilit ve ensefalit ile ilişkilendirilmiştir5. Brucella enfeksiyonlarının klinik bulguları patognomonik olmayıp, subklinik enfeksiyondan santral sinir sistemi enfeksiyonlarına kadar değişken klinik tablolarla karşımıza �ıkabilmektedir.
Hastalığın kesin tanısı kan ya da doku �rneklerinden, k�lt�r yapılması veya polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) gibi molek�ler y�ntemlerle etken bakterinin g�sterilmesiyle yapılmaktadır. Ancak, klinik laboratuvarda en sık kullanılan tanı y�ntemleri Rose Bengal, t�p agl�tinasyon testi gibi serolojik testlerdir. Brucella cinsi bakterilerin antimikrobiyal ila�lara karşı diren� geliştirme olasılığı d�ş�k olmakla birlikte, �zellikle tedaviye yanıt alınamadığı durumlarda Brucella k�lt�r� ve antibiyogram yapılması �nemlidir. Uygun antibiyotik tedavisinin yapılmadığı durumlarda ağır sekeller ve uzun d�nemde artmış morbidite g�r�lebilmektedir.�
Bu �alışmada, brusellozun endemik olarak g�r�ld�ğ� b�lgemizde, klinik �rneklerden izole edilen Brucella spp. suşlarına karşı tedavide kullanılan 11 antibiyotiğin in vitro etkinliğinin araştırılması ama�lanmıştır.����
GERE� ve Y�NTEM
Bakterilerin İzolasyonu ve Tanımlanması
Sağlık Bilimleri �niversitesi, Konya Eğitim ve Araştırma Hastanesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Laboratuvarına Ocak 2011-Haziran 2013 tarihleri arasında yatan hastalardan alınarak g�nderilen kan k�lt�rlerinden �retilen 106 Brucella spp. suşları �alışmaya dahil edildi. Yetişkin hastalardan alınan kan �rnekleri BACTEC Plus Aerobic/F, BACTEC Plus Anaerobic/F ve pediatrik yaş grubu i�in alınan kan �rnekleri BACTEC Peds Plus/F (Becton Dickinson and Company-BD, Sparks, MD, ABD) kan k�lt�r şişelerine inok�le edildi ve BACTEC 9240 (BD, ABD) otomatize sistemi ile 5 g�n ink�be edildi. Bruselloz �n tanısı ile gelen �rnekler i�in ink�basyon 21 g�ne kadar uzatıldı. Cihaz pozitif sinyal verdikten sonra kan k�lt�r şişelerinden %5 koyun kanlı agar (Becton Dickinson, ABD ve bioMerieux, Fransa), �ikolata agar (Becton Dickinson, ABD ve bioMerieux, Fransa) ve Eosin Methylene Blue (EMB) (Becton Dickinson, ABD ve bioMerieux, Fransa) agara pasajlar yapılarak 24-48 saat 37�C'de ink�be edildi. �reyen kolonilerden alınan �rnekler Gram ile boyandı ve gram-negatif k���k kokobasil morfolojisindeki mikroorganizmalara katalaz, oksidaz, �reaz testi ve Brucella antiserumu (polivalan ve monovalan) (BD & Difco, ABD)� uygulanarak konvansiyonel y�ntemlerle tanımlandı. İzole edilen suşlar otomatize sistem Phoenix (Becton Dickinson, Sparks, Maryland, ABD) ve VITEK 2 (bioMerieux, Mercy'ltolle, Fransa) ile t�r d�zeyinde tanımlandı.
Antibiyotik Gradiyent Y�ntemi
E-test (bioMerieux Fransa), �retici firmanın �nerileri doğrultusunda ve %5 koyun kanı i�eren Mueller Hinton agar (Becton Dickinson, ABD ve bioMerieux, Fransa) kullanılarak yapıldı. Besiyerleri 37�C'de 48 saat ink�be edildi. Kalite kontrol� "Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI)" �nerilerine g�re, Escherichia coli ATCC 25922 ve Staphylococcus aureus ATCC 29213 kontrol suşları kullanılarak yapıldı6.
Sonu�ların Yorumlanması
On bir �eşit antibiyotiğe ((azitromisin, doksisiklin, gentamisin, levofloksasin, moksifloksasin, rifampisin, siprofloksasin, streptomisin, tetrasiklin, tigesiklin, trimetoprim/s�lfametoksazol (TMP/SMZ)) karşı antimikrobiyal etkinin belirlenmesinde CLSI'nın Haemophilus t�rleri i�in belirlediği sınır değerler referans alındı6.
İstatistiksel Analiz
Verilerin analizi SPSS 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, ABD) testi kullanılarak değerlendirildi. p değerinin ≤ 0.05 olması istatistiksel olarak anlamlı kabul edildi.
BULGULAR
�alışma kapsamında yer alan 106 Brucella spp. izolatının 90'ı B.melitensis, 16'sı B.abortus olarak tanımlanmıştır. Brucella spp. suşları i�in E-test ile elde edilen MİK50 ve MİK90 değerleri Tablo I'de g�sterilmiştir. MİK90 değerleri en d�ş�k TMP/SMZ, moksifloksasin ve gentamisin i�in, en y�ksek azitromisin i�in saptanmıştır. MİK90 değerlerine g�re en etkili florokinolonun moksifloksasin olduğu, bunu siprofloksasin ve levofloksasinin izlediği g�r�lm�şt�r (Tablo I).
Suşların tamamı rifampisin dışındaki antibiyotiklere duyarlı bulunmuştur. CLSI'nın g�� �reyen mikroorganizmalar i�in MİK belirleme kullanım standartlarına g�re, B.melitensis suşlarının d�rd� ve B.abortus suşlarının ikisi rifampisine orta d�zeyde duyarlı saptanmıştır.
TARTIŞMA
Bruselloz �lkemizde yaygın g�r�lmekte olup, değişik kliniklerle karşımıza �ıkmaktadır. Bruselloz i�in temel bulaş kaynağı past�rize edilmemiş s�t ve s�t �r�nlerinin t�ketimidir. Ayrıca, enfekte aerosollerin inhalasyonu ve enfekte hayvan sekresyonları ile bulaşabilmektedir. �lkemizde hastalık en sık Doğu, G�neydoğu ve İ� Anadolu b�lgelerimizde g�r�lmekle birlikte her b�lgeden olgu bildirimleri yapılmaktadır. Brucella t�rlerinin h�cre i�i mikroorganizmalar olmaları, tedavide h�cre i�ine girebilen antibiyotikleri kullanmayı gerektirmektedir7. Uygun antibiyotik kullanımına rağmen, hastalık uzun s�rmekte ve belli oranlarda relaps g�r�lebilmektedir. Bu hastalıkta uzun s�re kombine antibiyotik tedavisi kullanılmaktadır. G�n�m�zde en etkili tedavi protokolleri� arasında doksisiklin, rifampisin ya da streptomisin ile kombinasyonları bulunmaktadır8. Bruselloz olgularının %10-15'inde tedavi sonrası relaps g�r�lebilmektedir. Brusellozda relapslar �oğunlukla antibiyotik direncine bağlı değil, yetersiz ve yanlış antibiyotik kullanımı sonucu gelişmektedir. T�rkiye'de Brucella spp. izolatları i�in yapılan antimikrobiyal duyarlılık �alışma sonu�larının �zeti Tablo II'de verilmiştir.
Brucella cinsi bakterilerde in vitro duyarlılık testlerine y�nelik standart bir y�ntem olmaması nedeniyle rutin duyarlılık testi yapılması �nerilmemektedir. Ayrıca, test sonu�ları pH, inok�l�m miktarı ve besiyeri gibi pek �ok fakt�rden etkilenmektedir9,10. Brucella bakterisi ile laboratuvarda g�venlik kabinleri olmadan �alışmak son derece risklidir. �zellikle, dil�syon y�ntemleri hem zaman alıcı hem de enfeksiyon riskini artıran y�ntemlerdir. Disk dif�zyon y�ntemi kolaydır ancak standardize değildir. Dil�syon y�ntemlerine g�re daha kısa zamanda ve kolay uygulanabilir bir y�ntem olan E-test antibiyotik duyarlılık araştırmalarında sıklıkla kullanılmaktadır. Hastalığın tanısında en sık serolojik testler kullanılmaktadır. Serolojik testler ile ilgili bir takım dezavantajlar bulunmaktadır. Serolojik testlerde diğer bakterilerle �apraz reaksiyon g�r�lebilmektedir. Enfeksiyonun erken d�neminde, imm�ns�presyon durumlarında ve blokan antikor varlığında yanlış negatif sonu�lar g�r�lmektedir. Hastalığın tanısı �yk�, klinik ve serolojik bulgular ile konulmaktadır ancak kesin tanı i�in etkenin kan veya diğer v�cut sıvı k�lt�rlerinden izole edilmesi gerekmektedir. Brucella'nın kan k�lt�rlerinden izolasyon oranı %15-70 arasında değişmektedir. Son zamanlarda T�rkiye'de yapılan �alışmalarda kan k�lt�r pozitiflik oranları %82.6-84.1 olarak tespit edilmiştir11-13. Kemik iliği k�lt�rleri, kan k�lt�r�ne g�re daha y�ksek oranda izolasyon imkanı sağlamakla beraber, daha invaziv bir işlem olmasından dolayı klinikte tercih edilmemektedir.
Tetrasiklinler, Brucella tedavisinde en etkili ila�lardır. Tedavide yaygın kullanılmalarına rağmen, in vitro �alışmalarda tetrasiklin direnci g�r�lmemektedir14-16. Bruselloz tedavisinde kullanılan antibiyotikler arasında, doksisiklinin en d�ş�k MİK90 değerlerine sahip olduğu g�r�lmektedir14,17. Bizim �alışmamızda gentamisin, TMP/SMZ ve moksifloksasinin MİK90 değerleri doksisikline g�re daha d�ş�k olarak g�r�lmektedir. Bruselloz tedavisinde streptomisin etkili olmakla beraber, ototoksisite, nefrotoksisite gibi yan etkiler ve parenteral formda bulunması nedeniyle tedavide yaygın olarak kullanılmamaktadır18,19. Rifampisin tedavide kullanılan bir diğer ila� olup, oral yoldan alınması bir avantajdır. �alışmamızda rifampisine karşı diren� g�r�lmemiştir ancak B.melitensis suşlarının d�rd� ve B.abortus suşlarının ikisi rifampisine orta d�zeyde duyarlı saptanmıştır.
H�cre i�i mikroorganizmalara etki edebilmeleri nedeniyle florokinolonlar tedavide kullanılan bir diğer alternatif antibiyotik grubudur. İn vitro �alışmalarda florokinolonlar Brucella spp.'ye karşı etkili bulunmuşlardır14,18. Yapılan �alışmalarda MİK değerlerinin �ok d�ş�k ancak relaps oranlarının y�ksek olması, ayrıca asidik pH'da inaktive olmaları nedeniyle monoterapide kullanılmaları sakıncalı olarak bulunmuştur15,20. Kinolon i�eren tedavi kombinasyonları, brusellozda birinci basamak tedavi olarak �nerilmemektedir21. Alışkan ve arkadaşlarının22 yaptığı �alışmada en etkin florokinolon sparfloksasin olarak tespit edilmiştir, bunu levofloksasin ve siprofloksasinin izlediği g�r�lm�şt�r. �alışmamızda florokinolonların MİK90 değerleri tetrasiklin ve doksisiklinle benzer d�zeylerde bulunmuştur.
Eşel ve arkadaşlarının23 74 B.melitensis izolatı ile yaptıkları �alışmada; doksisiklin, siprofloksasin, rifampisin, streptomisin ve TMP/SMZ MİK90 değerleri sırasıyla 0.06 �g/ml, 0.125 �g/ml, 1 �g/ml, 0.5 �g/ml ve 0.06 �g/ml olarak tespit edilmiştir. Yapılan başka bir �alışmada; doksisiklin, siprofloksasin, rifampisin ve TMP/SMZ MİK90 değerleri sırasıyla 0.06 �g/ml, 0.19 �g/ml, 1 �g/ml ve 1.5 �g/ml olarak tespit edilmiştir24. Yapılan in vitro �alışmalarda azitromisinin Brucella t�rlerine etkili olduğu g�sterilmiştir25. �alışmamızda azitromisin MİK90 değerinin diğer antibiyotik MİK90 değerlerine g�re y�ksek olmakla birlikte etkili olduğu izlenmiştir.
Tigesiklinin Brucella spp. izolatlarında in vitro etkinliği ile ilgili az sayıda �alışma bulunmaktadır. Dizbay ve arkadaşları26; tigesiklini, rifampisin, TMP/SMZ, streptomisin ve doksisikline g�re daha etkili bulmuşlardır. �lkemizde yapılan bazı �alışmalarda tigesiklin doksisikline g�re daha d�ş�k etkili bulunmuştur27,28. Bizim �alışmamızda tigesiklin rifampisin ve streptomisine g�re daha etkili olmakla beraber doksisiklin ve TMP/SMZ'ye g�re daha d�ş�k etkili g�r�lm�şt�r.
Brusellozda uygun tedavinin hemen başlanması ve d�zenli uygulanması ile hastalığın kronikleşmesinin ve komplikasyonlarının �nlenebileceği bilinmektedir. Brucella i�in rutin antimikrobiyal duyarlılık testi yapılması �nerilmese de; tedavi başarısızlığı ve relaps durumlarında yapılacak antimikrobiyal duyarlılık testleri tedavi stratejilerinin belirlenmesinde yol g�sterici olabilir. Brucella t�rlerinin antibiyotik duyarlılık paterni �lkeden �lkeye, hatta b�lgeden b�lgeye farklılık g�stermektedir. Tedavide sıklıkla kullanılan antibiyotiklere karşı d�zenli olarak in vitro duyarlılık �alışmalarının yapılması, tedavi stratejilerinin belirlenmesi a�ısından �nemlidir.
KAYNAKLAR
İletişim (Correspondence):
Do�. Dr. Recep Keşli,
Afyon Kocatepe �niversitesi Tıp Fak�ltesi,
Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı,
Ali �etinkaya Kamp�s�, 03200 Afyonkarahisar, T�rkiye.
Tel (Phone): +90 272 246 3301,
E-posta (E-mail): recepkesli@gmail.com