Resistance and combination drug sensitivity test of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa

doi:10.3877/cma.j.issn.1674-1358.2024.01.007

Abstract

Abstract:

Objective

To analyze drug resistance of carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa (CRPA), and to investigate the in vitro susceptibility test result of colistin (COL) combined with meropenem (MEM), ceftazidime (CAZ), piperacillin/tazobactam (TZP), ciprofloxacin (CIP) and amikacin (AK) combined with TZP, CIP and TZP combined with CIP to CRPA for screen the effective anti-infective therapy.

Methods

Total of 22 strains of CRPA were isolated from clinic specimens from Qingdao Eighth People’s Hospital from January 2022 to December 2022. The minimal inhibitory concentration (MIC) of antimicrobial agents against CRPA strains was determined by micro broth dilution method. Combined antimicrobial susceptibility test was performed by the chessboard dilution method. Fractional inhibitory concentration (FIC) index was calculated to determine the combined effect.

Results

The resistance rates of CRPA to piperacillin (PRL), cefoperazone/sulbactam (SCF), Aztreonam (ATM), imipenem (IPM) and MEM were higher than 90%. The resistance rates to cefepime (FEP), TZP, levofloxacin (LEV), CAZ, CIP, gentamicin (CN), tobramycin (TOB) and AK were 81.8% , respectively. No antagonism effect was observed for all combinations.

Conclusions

CZA alone is effective for CRPA sensitive strains. Among all the combinations, COL + MEM had the highest synergy rate and addition rate, TZP and CIP has the lowest synergy rate and addition rate, which could provide reference for clinical experience medication.

Key words: Carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa, Drug resistance, Combined antimicrobial susceptibility test, Fractional inhibitory concentration index

Yongtao Wei, Songxia Wang, Aimei Su, Dongping Wang. Resistance and combination drug sensitivity test of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa[J]. Chinese Journal of Experimental and Clinical Infectious Diseases(Electronic Edition), 2024, 18(01): 43-48.

/ / Recommend

Add to citation manager EndNote|Ris|BibTeX

URL: https://zhsyhlcgrbzz.cma-cmc.com.cn/EN/10.3877/cma.j.issn.1674-1358.2024.01.007

https://zhsyhlcgrbzz.cma-cmc.com.cn/EN/Y2024/V18/I01/43

Figures/Tables 3

References 26

[1]	Hu YY, QingY, Chen JW, et al. Prevalence, risk factors, and molecular epidemiology of Intestinal carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa[J]. Microbiol Spectr,2021,9(3):e0134421.
[2]	张长文, 林少清, 吕敏捷, 等. 铜绿假单胞菌分泌蛋白Pec1抑制巨噬细胞自噬及影响铜绿假单胞菌清除效应初步观察[J/CD]. 中华实验和临床感染病杂志(电子版),2022,16(6):370-376.
[3]	Yang X, Lai Y, Li C, et al. Molecular epidemiology of Pseudomonas aeruginosa isolated from lower respiratory tract of ICU patients[J]. Revista Brasleira De Biol,2021,81(2):351-360.
[4]	中国细菌耐药监测协作网. 中国细菌耐药监测网[EB/OL]. 2022-05-05. URL
[5]	Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing[S]. M100-S32.Wayne,PA: CLSI,2022.
[6]	杨启文, 马筱玲, 胡付品, 等. 多黏菌素药物敏感性检测及临床解读专家共识[J]. 协和医学杂志,2020,11(5):559-570.
[7]	中华医学会呼吸病学分会感染学组. 中国铜绿假单胞菌下呼吸道感染诊治专家共识(2022年版)[J]. 中华结核和呼吸杂志,2022,45(8):739-752.
[8]	陆国平, 唐浩, 夏兆新, 等. 11种联合方案对耐碳青霉烯类肠杆菌的体外联合药敏试验[J]. 中国感染控制杂志,2023,22(3):287-294.
[9]	汪复, 张婴元, 朱德妹, 等. 实用抗感染治疗学[M]. 3版. 北京: 北京人民卫生出版社,2020:21.
[10]	冯江涛, 赵建平, 杨国安, 等. 某院连续5年耐亚胺培南铜绿假单胞菌临床分布及其耐药性变迁[J]. 中国感染控制杂志,2023,22(4):411-417.
[11]	杨兴肖, 李锦锦, 王媛, 等. 某肿瘤医院耐碳青霉烯类铜绿假单胞菌下呼吸道感染患者临床特征及危险因素[J]. 中华医院感染学杂志,2022,32(16):2425-2428.
[12]	Li ZJ, Wang KW, Liu B, et al. The distribution and source of MRDOs infection: a retrospective study in 8 ICUs, 2013-2019[J]. Infect Drug Resist,2021,14:4983-4991.
[13]	Campion M, Scully G. Antibiotic use in the intensive care unit: optimization and deescalation[J]. J Intensive Care Med,2018,33(12): 647-655.
[14]	Raman G, Avendano EE, Chan J, et al. Risk factors for hospitalized patients with resistant or multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa infections:a systematic review and meta-analysis[J]. Antimicrob Resist Infect Control,2018,7:79.
[15]	Coppry M, Jeanne-Leroyer C, Noize P, et al. Antibiotics associated with acquisition of carbapenem-resistant Pseudomonas aeruginosa in ICUs: a multicentre nested case-case-controlstudy[J]. J Antimicrob, 2019,74(2):503-510.
[16]	Chemother, Tamma PD, Atiken SL, et al. Infectious Diseases Society of America guidance on the treatment of extended-spectrum β-lactamase producing Enterobacterales (ESBL-E), carbapenem-resistant Enterobacterales (CRE), and Pseudomonas aeruginosa with difficult-to-treat resistance (DTR-P. aeruginosa)[J]. Clin Infect Dis,2021,72(7):1109-1116.
[17]	苏佳纯, 杨帆. 头孢他啶-阿维巴坦在铜绿假单胞菌感染中的应用价值[J]. 中国感染与化疗杂志,2023,23(2):237-242.
[18]	Tamma PD, Aitken S, Bonomo RA, et al. Infectious Diseases Society of America 2022 guidance on the treatmentof extended-spectrum β-lactamase producing Enterobacterales (ESBL-E), carbapenem-resistant Enterobacterales (CRE), and Pseudomonas aeruginosa with difficult-to-treat resistance (DTR-P. aerugunosa)[J]. Clin Infect Dis,2022,75(2):187-212.
[19]	江玲芝, 汪明珊, 邵自强, 等. 头孢他啶/阿维巴坦治疗碳青霉烯类耐药革兰阴性菌感染患者的临床特征及预后分析[J]. 中华临床感染病杂志,2021,14(3):193-198.
[20]	陈涛, 徐晔, 董郭枫, 等. 头孢他啶/阿维巴坦单独和联合磷霉素碳青霉烯类耐药革兰阴性菌体外抗菌活性研究[J]. 检验医学,2020,35(10):988-993.
[21]	Lee M, Abbey T, Biagi M, et al. Activity of aztreonamin combination with ceftazidime-avibactam against serine- and metallo-β-lactamase-producing Pseudomonas aeruginosa[J]. Diagn Microbiol Infect Dis,2021,99(1):115227.
[22]	Mataraci Kara E, Yilmaz M, Istanbullu Tosun A, et al. Synergistic activities of ceftazidime-avibactamin combination with different antibiotics against colistin-nonsusceptible clinical strains of Pseudomonas aeruginosa[J]. Infect Dis,2020,52(9):616-624.
[23]	Montero MM, Domene Ochoa S, Lopez-causape C, et al. Time-kill evaluation of antibiotic combinations containing ceftazidime-avibactam against extensively drug-resistant Pseudomonas aeruginosa and their potential role againstceftazidime-avibactam-resistant isolates[J]. Microbiol Spectr,2021,9(1):e0058521.
[24]	Zhou Q, Wang H, Zhan T, et al. Successful treatment of ventriculitis caused by MDR/XDR Gram-negative bacillus using ceftazidime/avibactam: case series and literature review[J]. Infect Drug Resist,2021,14:1691-1701.
[25]	中国医药教育协会感染疾病专业委员会, 中华医学会呼吸病学分会, 中华医学会重症医学分会. 等.中国多黏菌素类抗菌药物临床合理应用多学科专家共识[J]. 中华结核和呼吸杂志,2021,44(4):292-310.
[26]	丁丽, 陈佰义, 李敏, 等. 碳青霉烯类耐药革兰阴性菌联合药敏试验及报告专家共识[J]. 中国感染与化疗杂志,2023,23(1):80-90.

抗菌药物	耐药率
哌拉西林（PRL）	22（100.0）
哌拉西林/他唑巴坦（TZP）	17（77.3）
头孢哌酮/舒巴坦（SCF）	20（90.9）
头孢他啶/阿维巴坦（CZA）	2（9.1）
头孢他啶（CAZ）	16（72.7）
头孢吡肟（FEP）	18（81.8）
阿米卡星（AK）	12（54.5）
庆大霉素（CN）	14（63.6）
妥布霉素（TOB）	14（63.6）
环丙沙星（CIP）	15（68.2）
左氧氟沙星（LEV）	17（77.3）
氨曲南（ATM）	21（95.5）
黏菌素（COL）	0（0.0）
亚胺培南（IPM）	22（100.0）
美罗培南（MEM）	20（90.9）

抗菌药物	耐药率
哌拉西林（PRL）	22（100.0）
哌拉西林/他唑巴坦（TZP）	17（77.3）
头孢哌酮/舒巴坦（SCF）	20（90.9）
头孢他啶/阿维巴坦（CZA）	2（9.1）
头孢他啶（CAZ）	16（72.7）
头孢吡肟（FEP）	18（81.8）
阿米卡星（AK）	12（54.5）
庆大霉素（CN）	14（63.6）
妥布霉素（TOB）	14（63.6）
环丙沙星（CIP）	15（68.2）
左氧氟沙星（LEV）	17（77.3）
氨曲南（ATM）	21（95.5）
黏菌素（COL）	0（0.0）
亚胺培南（IPM）	22（100.0）
美罗培南（MEM）	20（90.9）

抗菌药物	单用（μg/ml）			联用（μg/ml）			FIC [株（%）]
抗菌药物	MIC_范围	MIC₅₀	MIC₉₀	MIC_范围	MIC₅₀	MIC₉₀	FIC ≤ 0.5	0.5 < FIC < 1	1 < FIC ≤ 2	FIC ≥ 2
COL + MEM							13（59.1）	9（40.9）	0（0.0）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～0.5	0.12	0.5
MEM	2～128	32	128	1～64	16	64
COL + CAZ							10（45.4）	8（36.4）	4（18.2）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.12	1
CAZ	4～128	64	128	16～128	32	64
COL + TZP							12（54.5）	8（36.4）	2（9.1）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.25	1
TZP	8～256	64	128	8～128	16	64
COL + CIP							7（31.8）	10（45.5）	5（22.7）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.25	1
CIP	0.25～32	8	32	0.25～16	4	16
AK + TZP							5（22.7）	12（54.6）	5（22.7）	0（0.0）
AK	4～256	64	128	1～128	16	64
TZP	8～256	64	128	4～128	16	64
AK + CIP							7（31.8）	8（36.4）	7（31.8）	0（0.0）
AK	4～256	64	128	2～128	16	64
CIP	0.25～32	8	32	0.25～16	4	8
TZP + CIP							2（9.1）	11（50.0）	9（40.9）	0（0.0）
TZP	8～256	64	128	4～128	16	32
CIP	0.25～32	8	32	0.12～16	4	16

抗菌药物	单用（μg/ml）			联用（μg/ml）			FIC [株（%）]
抗菌药物	MIC_范围	MIC₅₀	MIC₉₀	MIC_范围	MIC₅₀	MIC₉₀	FIC ≤ 0.5	0.5 < FIC < 1	1 < FIC ≤ 2	FIC ≥ 2
COL + MEM							13（59.1）	9（40.9）	0（0.0）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～0.5	0.12	0.5
MEM	2～128	32	128	1～64	16	64
COL + CAZ							10（45.4）	8（36.4）	4（18.2）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.12	1
CAZ	4～128	64	128	16～128	32	64
COL + TZP							12（54.5）	8（36.4）	2（9.1）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.25	1
TZP	8～256	64	128	8～128	16	64
COL + CIP							7（31.8）	10（45.5）	5（22.7）	0（0.0）
COL	0.12～2	0.5	2	0.06～1	0.25	1
CIP	0.25～32	8	32	0.25～16	4	16
AK + TZP							5（22.7）	12（54.6）	5（22.7）	0（0.0）
AK	4～256	64	128	1～128	16	64
TZP	8～256	64	128	4～128	16	64
AK + CIP							7（31.8）	8（36.4）	7（31.8）	0（0.0）
AK	4～256	64	128	2～128	16	64
CIP	0.25～32	8	32	0.25～16	4	8
TZP + CIP							2（9.1）	11（50.0）	9（40.9）	0（0.0）
TZP	8～256	64	128	4～128	16	32
CIP	0.25～32	8	32	0.12～16	4	16

Please choose a citation manager

Content to export