Determination of Phosphomyine Resistance in Escherichia Coli and Klebsiella Pneumoniae Isolated From Urinary Cultures by Agar Diluation Method

Abstract

İdrar yolu enfeksiyonlarında en sık izole edilen bakteriler arasında E.coli ve K.pneumoniae bulunmaktadır. Son yıllarda artan antibiyotik direncine bağlı olarak idrar yolu enfeksiyonlarının tedavisi sorun haline gelmiştir. Bu nedenle geçmiş dönemlerde sıklıkla kullanılmış olan fosfomisinin yeniden kullanımı gündeme gelmiştir. Çalışmada; idrar kültürlerinden izole edilen E. coli ve K. pneumoniae suşlarının fosfomisine karşı direnç durumlarının referans yöntem olan agar dilüsyon ve disk difüzyon metodlarıyla belirlenmesi amaçlanmıştır. Çalışmaya 2020-2021 tarihleri arasında Van Yüzüncü Yıl Üniversitesi Dursun Odabaşı Tıp Merkezi Mikrobiyoloji Laboratuvarına gönderilen idrar örneklerinden izole edilen 50 adet E.coli ve 50 adet K. pneumoniae izolatı dâhil edilmiştir. Agar dilüsyon ve disk difüzyon testleri EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) önerilerine göre yapılmıştır. Değerlendirmeler için EUCAST 2022 v12 rehberinde agar dilüsyon için ≤8mg/L MİK değerleri duyarlı, >8 mg/L MİK değerleri dirençli olarak disk difüzyon için ise zon çapları ≥ 24 mm duyarlı < 24 mm dirençli olarak dikkate alınmıştır. Tüm çalışma boyunca kontrol suşu olarak E.coli ATCC 25922 kullanılmıştır. Agar dilüsyon metoduyla E.coli izolatlarında MİK değerleri >8 mg/L olan 2 suş fosfomisine dirençli bulunmuştur. K.pneumoniae izolatlarında ise MİK değerleri >8 mg/L olan 32 suş dirençli bulunmuştur. E.coli için MİK değerleri 0.5-32 arasında, MİK50 ve MİK90 değerleri sırasıyla 1 mg/L ve 2 mg/L; K.pneumoniae için ise MİK değerleri 1-128 arasında, MİK50 ve MİK90 değerleri sırasıyla 16 mg/L ve 128 mg/L olarak bulunmuştur. Disk difüzyon metodu ile E.coli izolatlarında fosfomisine direnç saptanmazken K. pneumoniae izolatlarının 15'inin fosfomisine dirençli olduğu belirlenmiştir. Referans yöntem olan agar dilüsyon yöntemine göre disk düfüzyon yönteminin E. Coli ve K. pneumoniae suşlarında sırasıyla kategorik uyumu %96 ve %50, çok büyük hata oranları %0 ve %42, büyük hata oranları %4 ve %8 olarak tespit edilmiştir. Sonuç olarak E. coli'ye bağlı idrar yolu enfeksiyonlarının ampirik tedavisinde fosfomisinin uygun bir ajan olabileceği fakat K. pneumoniae'ye bağlı enfeksiyonlarda direncin referans yöntem olan agar dilüsyon metodu ile test edilerek kullanılmasının uygun olacağı görülmüştür. Ayrıca EUCAST rehberinde K. pneumonia suşları için fosfomisin standart zon çapı değerlerinin olmaması nedeniyle laboratuvarlar tarafından E. coli standart verilerinin kullanımı, kategorik uyumu düşük olduğu için hatalı sonuçlara sebep olabilir.

E.coli and K.pneumoniae are among the most frequently isolated bacteria in urinary tract infections. Treatment of urinary tract infections has become a problem due to increasing antibiotic resistance in recent years. For this reason, the reuse of fosfomycin, which has been used frequently in the past, has come to the fore. In this study, it is aimed to determine the resistance status of E. coli and K. pneumoniae strains isolated from urine cultures against fosfomycin by agar dilution and disk diffusion methods, which are the reference methods. 50 E.coli and 50 K. pneumoniae isolates isolated from urine samples sent to Van Yüzüncü Yıl University Dursun Odabaşı Medical Center Microbiology Laboratory between the years 2020 and 2021 were included in the study. Agar dilution and disk diffusion tests were performed according to EUCAST (European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing) recommendations. For evaluations, in the EUCAST 2020 v12 guideline, 8mg/L MIC values for agar dilution were considered sensitive, >8 mg/L MIC values were considered resistant, and zone diameters were considered as 24 mm sensitive and <24 mm resistant for disc diffusion. E.coli ATCC 25922 was used as the control strain throughout the entire study. Two strains with MIC values >8 mg/L were found to be resistant to fosfomycin in E.coli isolates. In K. pneumoniae isolates, 32 strains with MIC values >8 mg/L were found to be resistant. MIC values for E.coli are between 0.5-32, MIC50 and MIC90 values are 1 mg/L and 2 mg/L, respectively; For K. pneumoniae, MIC values are between 1-128, MIC50 and MIC90 values are 16 mg/L and 128 mg/L, respectively. While no resistance to fosfomycin was found in E.coli isolates by disk diffusion method, it was determined that 15 of K. pneumoniae isolates were resistant to fosfomycin. According to the agar dilution method, which is the reference method, the categorical agreement of the disk diffusion method in E. coli and K. pneumoniae strains was 96% and 50%, very large error rates of 0% and 42%, and major error rates of 4% and 8%, respectively. As a result, it has been seen that fosfomycin may be a suitable agent in the empirical treatment of urinary tract infections due to E. coli, but it would be appropriate to test the resistance in infections due to K. pneumoniae by testing it with the agar dilution method, which is the reference method.In addition, due to the absence of fosfomycin standard zone diameter values for K. pneumonia strains in the EUCAST guideline, the use of E. coli standard data by laboratories may cause erroneous results because of low categorical agreement.