Detection of CTX-M Enzymes in ESBL (Extended-Spectrum Beta-Lactamases) Producing Escherichia coli and Klebsiella spp Isolates

Deniz Ögedey, Esra; Cömert, Füsun; Köktürk, Füruzan; Külah, Canan; Aktaş, Elif

Esra Deniz Ögedey¹, Füsun Cömert¹, Füruzan Köktürk², Canan Külah¹, Elif Aktaş¹

¹Bülent Ecevit University Faculty of Medicine, Department of Medical Microbiology, Zonguldak
²Bülent Ecevit University Faculty of Medicine, Department of Biostatistics, Zonguldak

INTRODUCTION: The aim of this study is to evaluate ESBL production and CTX-M enzyme types in Escherichia coli and Klebsiella spp isolates obtained from patients admitted to our hospital.
METHODS: A total of 593 isolates from various clinical specimens of patients between June 2009 and December 2009 were included in the study. Antibiotic susceptibility test was performed by Kirby-Bauer disk diffusion method. ESBL production was confirmed by double-disc synergy and E tests. The minimal inhibitory concentrations of cefotaxim for the isolates with ESBL were detected by agar dilution method. Polymerase chain reaction was used to determine the CTX-M enzyme types including CTX-M group, CTX-M-1 group, CTX-M-2 group, CTX-M-8 group, CTX-M-9 group, CTX-M-25 group, CTX-M-15, CTX-M-3, and CTX-M-10 types.
RESULTS: ESBL production was found in 33.7% (200/593) of the isolates (34.3% for E. coli and 31.3% for Klebsiella isolates). ESBL production was significantly high in isolates from inpatients. Resistance to ciprofloxacin, levofloxacin, amoxicillin/clavulanic acid, piperacillin/tazobactam, gentamicin, amikacin, tobramycin, trimetoprim-sulphametoxazol and nitrofurantoin was significantly higher in ESBL producing isolates. CTX-M enzymes were found in 192 (96%) of the 200 ESBL producing isolates. Of the CTX-M producing isolates, CTX-M-1, CTX-M-2, CTX-M-8 and CTX-M-9 groups were found in 96.8% (186/192), 5.2% (10/192), 1% (2/192) and 1.5% (3/192), respectively. CTX-M-15 was found in 165 of the 186 (88.7%) CTX-M-1 group ESBL producing isolates.
DISCUSSION AND CONCLUSION: High rates of ESBL production was found among the isolates in our hospital. The most common enzyme type was CTX-M-1 group, CTX-M-15 being the most common enzyme type.

Keywords:

Genişlemiş Spektrumlu Beta-Laktamaz (GSBL) Üreten Escherichia coli ve Klebsiella spp. İzolatlarında CTX-M Enzimlerinin Belirlenmesi

Esra Deniz Ögedey¹, Füsun Cömert¹, Füruzan Köktürk², Canan Külah¹, Elif Aktaş¹

¹Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Zonguldak
²Bülent Ecevit Üniversitesi Tıp Fakültesi, Biyoistatistik Anabilim Dalı, Zonguldak

GİRİŞ ve AMAÇ: Bu çalışmada, hastanemize başvuran hastalardan etken olarak izole edilen Escherichia coli ve Klebsiella spp. izolatlarının, GSBL üretiminin ve CTX-M enzim tiplerinin araştırılması amaçlandı.
YÖNTEM ve GEREÇLER: Haziran-Aralık 2009 tarihleri arasında çeşitli klinik örneklerden toplam 593 izolat çalışmaya dâhil edildi. Antibiyotik duyarlılık testi disk difüzyon yöntemi ile yapıldı. GSBL üretimi çift disk sinerji ve E test ile doğrulandı. GSBL üreten izolatlar için sefotaksim minimal inhibitör konsantrasyonları agar dilüsyon ile belirlendi. İzolatlarda polimeraz zincir reaksiyonu yöntemiyle CTX-M enzim grupları (CTX-M grup, CTX-M-1 grubu, CTX-M-2 grubu, CTX-M-8 grubu, CTX-M-9 grubu, CTX-M-25 grubu) araştırıldı.
BULGULAR: İzolatların %33.7’sinin (200/593) GSBL ürettiği (E. coli %34.3, K. pneumoniae %31.3) belirlendi. Yatan hastalardan izole edilen izolatlarda GSBL üretimi anlamlı olarak yüksek bulundu. GSBL üreten izolatlar diğer izolatlara göre, siprofloksasin, levofloksasin, amoksisilin/klavulanik asit, piperasilin/tazobaktam, gentamisin, amikasin, tobramisin, trimetoprim-sülfometoksazol ve nitrofurantoine anlamlı olarak dirençli bulundu. GSBL üreten izolatların 192’sinde (%96) CTX-M enzimi belirlendi. CTX-M ürettiği saptanan izolatların %96.8’inde (186/192) CTX-M-1 grubu %5.2’sinde (10/192) CTX-M-2 grubu, %1’inde (2/192) CTX-M-8 grubu ve %1.5’unda (3/192) CTX-M-9 grubu saptandı. CTX-M-1 grubu GSBL ürettiği belirlenen 186 izolatın 165’inde (%88.7) CTX-M-15 enzim tipi saptandı.
TARTIŞMA ve SONUÇ: Hastanemizden elde edilen izolatlarda GSBL oranları oldukça yüksek bulunmuş olup, en sık enzim grubu CTX-M-1 grubu ve en sık enzim tipi CTX-M-15 enzimi olarak saptanmıştır.

Anahtar Kelimeler:

Esra Deniz Ögedey, Füsun Cömert, Füruzan Köktürk, Canan Külah, Elif Aktaş. Detection of CTX-M Enzymes in ESBL (Extended-Spectrum Beta-Lactamases) Producing Escherichia coli and Klebsiella spp Isolates. . 2016; 46(2): 88-96

Corresponding Author: Füsun Cömert, Türkiye