نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 کارشناس ارشد بیوشیمی، دانشگاه پیام نور، مرکز تهران شرق، تهران
2 دانشجوی دوره ی دکتری تخصصی باکتری شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد
3 دانشجوی دوره ی دکتری تخصصی باکتری شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد(نویسنده مسوول)
چکیده
کلیدواژه‌ها
موضوعات
فصلنامه انسان و محیط زیست، شماره 52، بهار 99
بررسی الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی سویههای کلبسیلا پنومونیه (عامل عفونت بیمارستانی) جدا شده از بیماران مراجعهکننده به بیمارستان قائم -مشهد
علی شمس آذر[1]
ارشید یوسفی اوروند[2]
فرزاد خادمی[3]*
تاریخ دریافت: 02/07/95 تاریخ پذیرش: 24/09/95
چکیده
کلبسیلا پنومونیه باسیل گرم منفی، غیر متحرک و دارای کپسول می باشد. این باکتری از مهمترین پاتوژن های انسانی بوده و عامل مهمی در ایجاد عفونت های بیمارستانی محسوب می شود. این باکتری به تعدادی از عوامل ضد میکروبی مقاومت ذاتی دارد. هدف از این مطالعه بررسی الگوی مقاومت آنتی بیوتیکی ایزوله های کلبسیلا پنومونیه ی جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان قائم در مشهد بود. در مجموع 274 ایزوله کلبسیلا پنومونیه طی فروردین تا مهر سال 92 از بیمارستان آموزشی قاﺋم دانشگاه علوم پزشکی مشهد جمع آوری شد. شناسایی این ایزوله ها با استفاده از روش های میکروبیولوژیک همچون رنگ آمیزی گرم و محیط های افتراقی انجام شد. از روش دیسک دیفیوژن (Modified disk diffusion method یا MDDM) برای تعیین حساسیت باکتری ها به آنتی بیوتیک های آموکسی سیلین، نالیدیکسیک اسید، سفوتاکسیم، سفتیزوکسیم، سفتریاکسون، سفتازیدیم، سیپروفلوکسازین، ایمیپنم، نیتروفورانتوئین و جنتامایسین استفاده شد.
در این مطالعه 175 ایزوله (87.63%) مربوط به نمونه ادرار و 99 ایزوله (13.36%) مربوط به نمونه های مختلف (خون، مایع مغزی–نخاعی، زخم، آسیت و ترشحات) بود. مقاومت ایزوله های کلبسیلا پنومونیه به آنتی بیوتیک های سیپروفلوکساسین، ایمیپنم، نیتروفورانتوئین و جنتامایسین به ترتیب 71.46%، 9.56%، 3.39% و30% بود. نتایج مطالعه حاضر بیانگر افزایش مقاومت ایزوله های کلبسیلا پنومونیه به آنتی بیوتیک های مختلف در مقایسه با مطالعات پیشین است. انجام مطالعات بیشتر در این زمینه می تواند باعث راهنمایی بهتر ما در رویارویی با مقاومت آنتی بیوتیکی این باکتری های عفونت زا گردد.
واژگان کلیدی: کلبسیلا پنومونیه، مقاومت آنتی بیوتیکی، روش دیسک دیفیوژن
Human and Environment, No. 52, Spring 2020
Antibiotic Resistance Pattern of Klebsiella Pneumoniae fromPatients in Qaem Teaching Hospital, Mashhad University of Medical Sciences
Ali Shamsazar[4]
Arshid Yousefi-Avarvand[5]
Farzad Khademi[6]*
Abstract
Klebsiella pneumoniae is a gram-negative, non-motile and capsular gram-negative bacillus. It is one of the most important human pathogens and is an important factor in causing nosocomial infections. The bacterium is inherently resistant to a number of antimicrobial agents. The aim of this study was to evaluate the antibiotic resistance pattern of Klebsiella pneumoniae isolated from patients referred to Ghaem hospital in Mashhad. A total of 274 Klebsiella pneumoniae isolates were collected from April to October 2013 from Qaem teaching hospital of Mashhad University of Medical Sciences. Identification of these isolates was performed using microbiological methods such as hot staining and differential media. Modified disk diffusion method (MDDM) was used to determine the susceptibility of bacteria to the antibiotics amoxicillin, nalidixic acid, cefotaxime, ceftizoxime, ceftriaxone, ceftazidime, ciprofloxazine, imipenem, and nitrofurantoin.
In this study 175 isolates (87.63%) were from urine sample and 99 isolates (13.36%) were from different samples (blood, cerebrospinal fluid, ulcer, ascites, and secretions). Resistance of Klebsiella pneumoniae isolates to ciprofloxacin, imipenem, nitrofurantoin and gentamicin antibiotics were 71.46%, 9.56%, 3.39% and 30%, respectively. The results of this study indicate that resistance of Klebsiella pneumoniae isolates to different antibiotics is higher than previous studies. Further studies in this area could help guide us to better understand the antibiotic resistance of these infectious bacteria.
Keywords:Klebsiella pneumonia, Antibiotic Resistance, Modified Disk Diffusion Method
مقدمه
کلبسیلا پنومونیه باکتری گرم منفی، فرصت طلب، غیرمتحرک، کپسول دار و تخمیرکننده لاکتوز است. این باکتری بخشی از فلور طبیعی دستگاه گوارش، دستگاه تناسلی، پوست و مجرای ادراری انسان می باشد. این باکتری ها مدت های طولانی به عنوان پاتوژن های کم اهمیت در نظر گرفته می شدند اما مطالعات اخیر نشان داده که کلبسیلا پنومونیه به عنوان یک عامل مهم عفونت های بیمارستانی مطرح است. این باکتری بطور متناوب از نمونه های بیماران مبتلا به پنومونی، عفونت ادراری و سپتی سمی جدا شده است (1, 2). کلبسیلا ها عفونت های بسیاری را ایجاد می کنند و به عنوان عامل مهم عفونت در بیماران بستری در بیمارستان (عفونت بیمارستانی) محسوب می شوند (3, 4). در سال های اخیر عفونت های بیمارستانی ناشی از این باکتری ها در بیماران بستری با سیستم ایمنی ضعیف، مورد توجه قرار گرفته است (5, 6). در جنس کلبسیلا مقاومت ذاتی به تعدادی از عوامل ضد میکروبی گزارش شده است. مقاومت نسبت به عوامل ضد میکروبی مختلف در این باکتری ها متغیر بوده و مقاومت اکتسابی بدلیل تماس باکتری با عوامل ضد میکروبی نیز می تواند ایجاد شود (7). علاوه بر آن در سال هاى اخیر، چندین گزارش از افزایش مقاومت به ایمیپنم در پاتوژن هاى گرم منفى مثل جنس کلبسیلا اراﺋه شده است (8). به دلیل الگوی غیر قابل پیش بینی حساسیت ضد میکروبی این باکتری ها، و از آنجائیکه نتایج آزمایشات تعیین حساسیت می تواند به اصلاح درمان کمک کند، بنابراین انجام آزمون تعیین حساسیت آنتی بیوتیکی ضروری به نظر می رسد (9, 10). با توجه به دلایل مذکور و بدلیل اهمیت تعیین الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی این پاتوژن ها جهت استفاده صحیح تر از آنتی بیوتیک ها در درمان تجربی، اقدام به تعیین الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی ایزوله های کلبسیلا پنومونیه ی جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان آموزشی قاﺋم دانشگاه علوم پزشکی مشهد نمودیم.
روش ها
ایزوله های باکتری و تست حساسیت ضد میکروبی
این مطالعه مقطعی - توصیفی بر روی 274 ایزوله بالینی جدا شده از نمونه های ادرار، خون، ترشحات، زخم و خلط در طی فروردین تا مهر سال 92 انجام شد. جهت تأیید وجود باکتری کلبسیلا، نمونه ها را بر روی محیط کشت انتخابی هکتون آگار کشت داده و پلیت ها در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت انکوبه شدند. سپس کلنی های مشکوک به کلبسیلا بر روی محیط های افتراقی سیمون سیترات، اوره آز، لیزین آیرون آگار، آرژنین و اورنتین دکربوکسیلاز، TSI و MR-VP کشت داده شدند. پس از تأیید وجود باکتری کلبسیلا پنومونیه، از روش انتشار در دیسک) کربی بوئر) یا (MDDM یا Modified disk diffusion method) به منظور تعیین الگوی حساسیت آنتی بیوتیکی بر اساس استانداردهای CLSI استفاده شد(11). برای این منظور سوسپانسیون میکروبی با کدورت معادل 5/0 مک فارلند (1-1.5×108 CFU/ml) تهیه و با سوآب پنبه ای استریل برروی محیط مولر هینتون آگار پخش گردید. سپس دیسکهای آنتیبیوتیکی-آموکسی سیلین، نالیدیکسیک اسید، سفوتاکسیم، سفتیزوکسیم، سفتریاکسون، سفتازیدیم، سیپروفلوکسازین، ایمیپنم، نیتروفورانتوئین و جنتامایسین در سطح محیط قرار داده شدند (12).
یافته ها
در مجموع از 274 ایزوله باکتری استفاده شده در این مطالعه، 175 ایزوله (87.63%) مربوط به نمونه ادرار و 99 ایزوله (%36.13) مربوط به نمونه های مختلف (خون، مایع مغزی – نخاعی، زخم، آسیت و ترشحات) بودند (جدول-1 ). از کل بیمارانی که ایزوله های کلبسیلا پنومونیه از آنها جداسازی شد تعداد 173 نفر (13.63%) مرد و 101 نفر (87.36%) زن بودند (جدول-2). تست حساسیت آنتی بیوتیکی برای 274 ایزوله ی کلبسیلا پنومونیه نسبت به آنتی بیوتیک های مختلف توسط روش دیسک دیفیوژن انجام شد که نتایج آن در )جدول -3( ذکر شده است. در نهایت با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه ی 15 نتایج به صورت درصد مقاومت بیان شد.
جدول شماره1- فراوانی باکتری های ایزوله شده بر اساس نمونه بالینی
|
درصد |
فراوانی |
نمونه |
|
87.63 |
175 |
ادرار |
|
2.55 |
7 |
ترشحات چشم |
|
8.75 |
24 |
ترشحات بافتی |
|
12.03 |
33 |
خلط |
|
1.09 |
3 |
CSF |
|
8.39 |
23 |
خون |
|
1.82 |
5 |
آسیت |
|
1.46 |
4 |
زخم |
|
100 |
274 |
جمع |
جدول شماره 2- فراوانی باکتری های ایزوله شده بر اساس جنس
|
درصد |
فراوانی |
جنس |
|
13/63 |
173 |
مذکر |
|
87/36 |
101 |
مونث |
|
100 |
274 |
جمع |
جدول شماره 3- نتایج تست حساسیت آنتی بیوتیکی با روش دیسک دیفیوژن
|
درصد مقاومت |
مقاوم |
بینابینی |
حساس |
آنتی بیوتیک |
|
86.86 |
238 |
3 |
34 |
آموکسی سیلین |
|
67.52 |
185 |
2 |
87 |
نالیدیکسیک اسید |
|
52.55 |
144 |
12 |
118 |
سفتیزوکسیم |
|
76.28 |
209 |
7 |
58 |
سفوتاکسیم |
|
76.64 |
210 |
3 |
61 |
سفتریاکسون |
|
79.93 |
219 |
- |
55 |
سفتازیدیم |
|
46.71 |
128 |
9 |
137 |
سیپروفلوکسازین |
|
56.9 |
156 |
5 |
113 |
ایمیپنم |
|
37 |
101 |
3 |
170 |
جنتامایسین |
|
39.3 |
107 |
5 |
162 |
نیتروفورانتوئین |
بحث
جنس کلبسیلا دارای گونه های مختلفی است که براساس خصوصیات بیوشیمیایی طبقه بندی می شوند. تشخیص دقیق گونه های کلبسیلا به منظور مطالعات اپیدمیولوژیکی و پیدا نمودن منبع و طریقه انتشار این میکروارگانیسم بسیار مهم است (13). با اینکه گزارشات زیادی درمورد عفونت قسمت های مختلف بدن و همچنین مقاومت های آنتی بیوتیکی درعفونت های بیمارستانی، توسط بعضی از این گونه ها ارائه گردیده، ولی با این وجود هنوز ارتباط بین گونه های مختلف کلبسیلا و خواص کلینیکی و پاتولوژیکی آنها مشخص نیست (14-16). روند روبه افزایش بروز بالینی باکتری های مقاوم به آنتی بیوتیک به یک مسئله مهم در مراقبت های بهداشتی جهانی تبدیل شده است. نتایج بدست آمده از آنتی بیوگرام مطالعه حاضر نشان می دهد که ایزوله های جمع آوری شده، مقاومت بالایی را نسبت به آنتی بیوتیک های بکار برده شده به جز نیتروفورانتوئین و جنتامایسین نشان داده اند که بیانگر مقاومت کمتر به این دو آنتی بیوتیک ها می باشد. میزان مقاومت به نیتروفورانتوئین و جنتامایسین به ترتیب 3.39 و 37 درصد بود که در مقایسه با مطالعه انجام گرفته در تهران (44% و30%) اندکی اختلاف دارد (12). علاوه بر این، میزان بالای مقاومت نسبت به ایمیپنم (9.56%) در این مطالعه در مقایسه با برخی مطالعات در ایران قابل تامل است. در مطالعه فیض آبادی و همکاران در تهران میزان مقاومت باکتری به ایمیپنم صفر درصد گزارش شد (18). مهمترین آنتی بیوتیک های موثر برای درمان سویه های کلبسیلا پنومونیه در ایران کارباپنم ها، ایمیپنم و مروپنم هستند. بنابراین با توجه به درصد بالای مقاومت به ایمیپنم در این مطالعه، استفاده مناسب و محتاط از این آنتی بیوتیک ممکن است از ظهور مقاومت باکتریایی بیشتر، که به یک مشکل جدی در کشورهای دیگر تبدیل شده است، جلوگیری کند (17). میزان مرگ و میر ناشی از عفونت با کلبسیلا پنومونیه ی تولید کننده ی کارباپنماز حدود 8.27%-7.66% می باشد. در سال های اخیر شیوع این نوع مقاومت در کشورهایی مانند یونان و ایتالیا به صورت آندمیک گزارش شده است، همچنین شیوع اسپورادیک این نوع مقاومت در کشورهای فرانسه، اسپانیا، آلمان و ایرلند مشاهده شده است. مواجهه با این موضوع به عنوان تهدیدی برای سلامت عمومی می باشد و سازماندهی برنامه های پیشگیری کننده، قبل از تبدیل شیوع اپیدمیک به آندمیک بسیار ضروری است (18). همچنین ما در این مطالعه میزان مقاومت به سفتازیدیم را 93.79% گزارش کردیم که در مقایسه با مطالعات انجام گرفته در تهران (83%) پایین تر می باشد. مقاومت به سفتیزوکسیم در مقایسه با نتایج مطالعه ی دکتر علیزاده میزان کمتری را نشان می دهد (19). شیوع مقاومت به سفتریاکسون در ایزوله های کلبسیلا پنومونیه در این بررسی 64.76% بود که بالاتر از نتایج بدست آمده در کرمانشاه (8.55 %) بود (20). این مقایسه نشانگر افزایش مقاومت باکتری به سفالوسپورین های مهم می باشد. بر اساس این نتایج آزمایشگاهی، توصیه می شود که تجویز سفالوسپورین ها به باکتری های حساس محدود شده و استفاده از آنتی بیوتیک های موثر دیگر در نظر گرفته شود. مقاومت به آموکسی سیلین (86.86% ) پایین تر از نتایج حاصل از مطالعات انجام شده در تهران بود (97%). اما با توجه به مقاومت بسیار بالای سویه های کلبسیلا پنومونیه نسبت به این آنتی بیوتیک، نمی توان نقشی را برای آن در درمان بیماران قائل شد چرا که استفاده از این آنتی بیوتیک می تواند به تعداد ایزوله های مقاوم بیافزاید (12). در این مطالعه، بالاترین میزان مقاومت مربوط به آنتی بیوتیک های آموکسی سیلین (86%)، سفتازیدیم (93.79% )، سفتریاکسون (64.76% )، نالیدیکسیک اسید (52.67%) و سفوتاکسیم (28.76%) بود که با توجه به نتایج این مطالعه استفاده از آنتی بیوتیک های فوق نمی تواند گزینه ی مناسبی برای درمان عفونت های کلبسیلایی باشد. بررسی نتایج حاصل از این پژوهش و مقایسه با سایر گزارشات، می تواند نشان دهنده ی مقاومت بالای سویه های کلبسیلا پنومونیه جدا شده از بیماران مراجعه کننده به بیمارستان قائم - مشهد نسبت به آنتی بیوتیک های مختلف باشد.
نتیجه گیری
نتایج حاصل از این مطالعه و مطالعات دیگر حاکی از این است که درصد قابل توجهی از سویه های کلبسیلا پنومونیه مقاومت به آنتی بیوتیک های مختلف را نشان می دهند. بنابراین درمان مناسب نیازمند استراتژی هایی برای کنترل و جلوگیری از انتشار سویه های مقاوم و نیز نظارت مستمر برای تشخیص صفات مقاومت در حال ظهور در این باکتری ها می باشد. پس با توجه به مقاومت بالای سویه های کلبسیلایی به بخش عمده ای از آنتی بیوتیک های مورد بررسی در این مطالعه، بر ضرورت استفاده بهینه از داروهای موثرتر تاکید می شود.
تشکر و قدردانی
نویسندگان مراتب تشکر و قدردانی خود را از اساتید و همکاران گروه میکروب شناسی–ویروس شناسی و نیز همکاری صمیمانه کارکنان آزمایشگاه میکروب شناسی مرکز آموزشی – درمانی بیمارستان قاﺋم اعلام می نمایند.
References
1- Mehrgan, H., Rahbar, M. and Arab-Halvaii, Z., 2009. High prevalence of extended-spectrum beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae in a tertiary care hospital in Tehran, Iran. The Journal of infection in developing countries, Vol. 4(03), pp.132-138.
2- Ghotaslou, R., Ghorashi, Z. and Nahaei, M., 2007. Klebsiella pneumoniae in Neonatal Sepsis: A 3-Year-Study in the Pediatric Hospital of Tabriz Iran. Japanese journal of infectious diseases, 60(2/3), p.126.
3- Raha, B.K., Baki, M.A., Begum, T., Nahar, N., Jahan, N. and Begum, M., 2014. Clinical, Bacteriological Profile & Outcome of Neonatal Sepsis in a Tertiary Care Hospital. Medicine Today, 26(1), pp.18-21.
4- Hlophe, S.T. and McKerrow, N.H., 2014. Hospital-acquired Klebsiella pneumoniae infections in a paediatric intensive care unit. South African Journal of Child Health, 8(4), pp.125-128.
5- Karbasizaed, V., Badami, N. and Emtiazi, G., 2003. Antimicrobial, heavy metal resistance and plasmid profile of coliforms isolated from nosocomial infections in a hospital in Isfahan, Iran. African Journal of Biotechnology, Vol. 2(10), pp.379-383.
6- Ghafourian, S., bin Sekawi, Z., Sadeghifard, N., Mohebi, R., Kumari Neela, V., Maleki, A., Hematian, A., Raftari, M. and Ranjbar, R., 2011. The prevalence of ESBLs producing Klebsiella pneumoniae isolates in some major hospitals, Iran. The open microbiology journal, 5(1).
7- Gangoue-Pieboji, J., Koulla-Shiro, S., Ngassam, P., Adiogo, D. and Ndumbe, P., 2006. Antimicrobial activity against gram negative bacilli from Yaounde Central Hospital, Cameroon. African health sciences, Vol. 6(4).
8- Bencic, I. and Baudoin, D.V., 2001. Imipenem consumotion and gram-negative pathogen resistance to imipenem at Sestre Milosrdnice University Hospital. Acta clin croat, Vol. 40(1), pp.185-9.
9- Nashibi, R., Mogehi, S., Seidi-Nejad, H. and Izadpour, F., 2015. Determining antibiotic resistance pattern of the bacteria isolated from urine samples of patients attending Imam Khomeini Hospital in the City of Ahvaz, Iran in 2013. Journal of Pure and Applied Microbiology, Vol. 9(3), pp.2005-2011.
10- McPherson, R., Pincus, M.R. and Henry, J.B., 2007. Henry's clinical diagnosis and management by laboratory methods.
11- Clinical and Laboratory Standard Institute. Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. Available at: http://isoforlab.com/phocadownload/csli/M2-A9.pdf. 2005.
12- Soltan Dalal, M.M., Miremadi, S.A., Sharify Yazdi, M.K., Rastegar Lari, A., Rajabi, Z. and Avadis Yans, S., 2012. Antimicrobial resistance trends of Klebsiella Spp. isolated from patients in Imam Khomeini hospital. Journal of Payavard Salamat, Vol. 6(4), pp.275-281.
13- Forbes BA, Sahm DF, Weissfeld AS. Bailey and Scott's diagnostic microbiology. 11th ed. St. Louis: Mosby; 2002.
14- Hanberger, H., Nilsson, L.E., Claesson, B., Kärnell, A., Larsson, P., Rylander, M., Svensson, E., Sörberg, M. and Sörén, L., 1999. New species-related MIC breakpoints for early detection of development of resistance among Gram-negative bacteria in Swedish intensive care units. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, Vol. 44(5), pp.611-619.
15- Sikarwar, A.S. and Batra, H.V., 2011, May. Challenge to healthcare: Multidrug resistance in Klebsiella pneumoniae. In 2011 International Conference on Food Engineering and Biotechnology IPCBEE (Vol. 9, pp. 130-134).
16- Khaneja, M., Naprawa, J., Kumar, A. and Piecuch, S., 1999. Successful treatment of late-onset infection due to resistant Klebsiella pneumoniae in an extremely low birth weight infant using ciprofloxacin. Journal of Perinatology, Vol. 19(4).
17- Feizabadi, M.M., Etemadi, G., Yadegarinia, D., Rahmati, M., Shabanpoor, S. and Bokaei, S., 2006. Antibiotic-resistance patterns and frequency of extended-spectrum b-lactamase-producing isolates of Klebsiella pneumoniae in Tehran. Medical science monitor, 12(11), pp.BR362-BR365.
[1] - کارشناس ارشد بیوشیمی، دانشگاه پیام نور، مرکز تهران شرق، تهران
[2] - دانشجوی دوره ی دکتری تخصصی باکتری شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد
[3] - دانشجوی دوره ی دکتری تخصصی باکتری شناسی پزشکی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد(نویسنده مسوول)
[4] - Department of Biochemistry, Payame Noor University, Tehran Shargh Branch, Tehran, Iran
[5] - Ph.D Student of Bacteriology, Department of Microbiology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran*(Corresponding Author)
[6] - Ph.D Student of Bacteriology, Department of Microbiology, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
)