Phenotypic Detection of Extended-Spectrum Beta-Lactamase Producing Escherichia coli in Urinary Tract Infections at Soba University Hospital

Abstract

Abstract This study was designed as a prospective laboratory based study in period from March to August 2018; the study was performed to determine the frequency of extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) in uropathogenic E.coli isolates at Soba University Hospital, Sudan. A total of 100 E.coli isolates were obtained from Soba University Hospital. At microbiology laboratory of National Health Laboratory (ASTAK) the isolates were purified by streaking on nutrient agar plates. Re-identification was done primarily by cultural characteristic, Gram stain and conventional biochemical tests. Antimicrobial susceptibility test was performed by using Modified Kirby-Bauer method and Double Disc Synergy Test (DDST) to determine ESBL production in E.coli isolates. Among the 100 E.coli isolates, 56% were ESBLs-positive strains. The frequency of ESBLs production was significantly higher in females 66.7% (42/63) than males 37.8% (14/37); also significantly higher inpatients 64.6% (51/79) than outpatients 23.8% (5/21); however there were no significant differences among age group. ESBL producers E.coli was significantly more resistant to cefotaxime (100%), ceftriaxone (100%), ceftazidime (98.2%) and norfloxacine (89.3%), while the high resistances of non ESBL-producers isolates were to co-trimixazol (54.5%), norfloxacine (52.3%) and tetracycline (43.2%). However the maximum sensitivity of both ESBL-producers and non-producers isolates were seen for imipenem (100% - 100%), followed by piperacillin/tazobactum (80.4% - 97.7%) and amikacin (42.9% - 88.6%). The results of this study suggest that the frequency of ESBLs among uropathogenic E.coli is currently in progress in Sudan, and there for further studies is needed.

مستخلص البحث هذة دراسة مختبرية اجريت في الفترة من مارس الى اغسطس 2018، هدفت الى تحديد إنزیمات البیتالاكتام الممتدة الطیف عند الإسكریشیة القولونیة المعزولة من مرضى عدوى الجھاز البولي في مستشفى سوبا التعليمي –السودان. عدد مائة عينة من الإسكریشیة القولونیة تم عزلها في مستشفى سوبا الجامعي وتم اعادة التعرف عليها في معمل المختبرات المركزية القومية (إستاك) حيث تم زرعها وتنقيتها با ستخدام اوساط الاغار المغذية و تم التعرف على البكتيريا بواسطة خصائصها الاستزراعية وصبغة غرام ، والاختبارات البايوكيميائية المناسبة ، ثم اجريت اختبارت الحساسية للمضادات الميكروبية باستحدام طريقة كريبي المعدلة ، واختبار التآزر ثنائي القرص لتحديد إنزیمات البیتالاكتام الممتدة الطیف. توصلت هذة الدراسة الى ان 56% من البكتريا المعزولة كانت منتجة لانزيمات البیتالاكتام الممتدة الطیف ، وان هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين معدل انتاجها في كل من الذكور37.8% (14/37) والاناث66.7% (42/63) وكذالك بالنسبة لنوعية العينة المعزولة من المرضى المنومين داخل المستشفى 64.6% (51/79) او من العيادات الخارجية 23.8% (5/21) ، بينما لاتوجد فروق ذات دلالة احصائية في انتاج البيتا لاكتام بالنسبة لتوزيع العمري للعينة . وجدت الدراسة ان الإسكریشیة القولونیة المنتجة لانزيمات البتالاكتام الممتدة الطيف اكثر مقاومة للمضادات الميكروبية مثل السيفوتاكسيم (100٪) ، سيفترياكسون (100٪) ، السيفتازيديم (98.2٪) والنورفلوكساسين (89.3٪) بينما الغير منتجة لانزيمات البتالاكتام الممتدة الطيف كانت اكثر مقاومة ل كو- ترايمكسازول54.5٪ ، النورفلوكساسين (52.3٪) والتتراسيكلين (43.2٪) ومع ذالك اظرهت كلتا النوعين من البكتريا المنتجة وغير المنتجة لانزيمات البتالاكتام الممتدة الطيف حساسية عالية لكل من امبنم (100% مقابل 100%) ، تليها بيبراسلين / تازوباكتوم (80.4% مقابل 97.7%) و اميكاسين (42.9% مقابل 88.6%). اظهرت نتائج هذة الدراسة ان معدل حدوث اصابات عدوى الجهاز البولي ببكتريا الإسكریشیة القولونیة المنتجة للانزيمات البتالاكتام الممتدة الطيف في زيادة مستمرة في السودان مما يستدعي اجراء مزيدا من الدراسات المتطورة و الحديثة