Investigation of the Prevalence of Viral and Bacterial Agents by Multiplex PCR Method in Patients with a Pre-Diagnosis of Acute Respiratory Tract Infection in Kahramanmaras Province

Yıl 2025, Cilt: 20 Sayı: 1, 52 - 57

Özlem Kirişci

https://doi.org/10.17517/ksutfd.1500719

Öz

Objective: This study aimed to determine the distribution and frequency of pathogens isolated from respiratory tract samples of patients presenting at Kahramanmaraş Sutcu Imam University Research and Application Hospital.

Materials and methods: Between April 1 and June 31, 2023, respiratory samples from patients with acute respiratory tract infections at Kahramanmaraş Sutcu Imam University Hospital were analyzed using the Bio-Speedy Respiratory RT-qPCR MX-24T panel. This panel can simultaneously detect 18 viruses and 6 bacteria, and nucleic acids from the samples were analyzed using the Bio-Rad Thermal Cycler CFX96.

Results: Out of 448 respiratory samples evaluated, 168 (37.5%) were positive. Among these positive samples, 246 pathogens were identified; 84 (34.1%) were viral, and 162 (65.9%) were bacterial. The most frequently detected pathogens were Haemophilus influenzae (n=100) and Streptococcus pneumoniae (n=62). While 102 (22.8%) of the samples were positive for a single agent, 57 (12.7%) were positive for two agents, 9 (2%) were positive for 2 or more agents, and no agent was detected in 280 (62.2%) samples. Co-infections with SARS-CoV-2 were observed in only 7 samples.

Conclusion: This study is the first comprehensive evaluation of respiratory pathogens using molecular methods in our region. The findings reveal a wide range of pathogens and co-infection diversity. The study identified a broad spectrum of pathogens, with Haemophilus influenzae and Streptococcus pneumoniae being the most common.
The MRT-PZR method can prevent unnecessary antibiotic use by providing rapid and sensitive diagnosis and will guide clinicians in terms of infection control.

Anahtar Kelimeler

Respiratory tract infections, multiplex polymerase chain reaction, respiratory viruses, prevalence

Etik Beyan

Bu çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Araştırmalar Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (no/tarih: 145/28.11.2023). Çalışmaya katılan gönüllülerin imzalı onamları alınmıştır.

Destekleyen Kurum

YOK

Kahramanmaraş İlinde Akut Solunum Yolu Enfeksiyonu Ön Tanısı Olan Hastalarda Multipleks PCR Yöntemiyle Viral ve Bakteriyel Etkenlerin Sıklığının Araştırılması

Öz

Amaç: Bu çalışmada, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Araştırma ve Uygulama Hastanesi'ne başvuran hastalarda solunum yolundan izole edilen patojenlerin dağılımı ve sıklığının belirlenmesi hedeflenmiştir.
Gereç ve yöntemler: 1 Nisan - 31 Haziran 2023 tarihleri arasında Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Hastanesi'ne başvuran akut solunum yolu enfeksiyonu ön tanılı hastalarının solunum yolu örnekleri, multipleks gerçek zamanlı polimeraz zincir reaksiyonu (MRT-PZR) Bio-Speedy Solunum Yolu RT-qPCR MX-24T (Bioeksen, İstanbul, Türkiye) paneli ile incelendi. Bu panel, 18 virüs ve 6 bakteriyi aynı anda tespit edebilme kapasitesine sahiptir ve örneklerin nükleik asitleri Bio-Rad Thermal Cycler CFX96 (Bio-Rad, ABD) cihazında analiz edildi.

Bulgular: Değerlendirilen 448 solunum örneğinden 168'i (%37.5) pozitif çıktı. Bu pozitif örneklerde toplam 246 patojen belirlendi; bunların 84'ü (%34.1) viral, 162'si (%65.9) bakteriyel etkenlerden oluştu. En sık rastlanan patojenler Haemophilus influenzae (n=100) ve Streptococcus pneumoniae (n=62) oldu. Pozitif örneklerin 102’sinde (%22.8) tek etken, 57’sinde (%12.7) ikili etken, 9’unda (%2) 2 ve daha fazla etken pozitifliği saptanırken, 280’inde (%62.5) etken saptanmadı. Koenfeksiyonlar arasında SARS-CoV-2'nin yalnızca 7 örnekte tespit edildiği gözlemlendi.

Sonuç: Bu çalışma, solunum yolu patojenlerinin moleküler yöntemlerle ilk kez ilimizde kapsamlı olarak değerlendirildiği bir araştırmadır. Bulgular, geniş bir patojen yelpazesi ve koenfeksiyon çeşitliliği göstermektedir. Araştırmada, geniş bir etken patojen yelpazesi belirlenmiş olup, en sık saptanan patojenler sırasıyla Haemophilus influenzae ve Streptococcus pneumoniae olarak tespit edilmiştir. MRT-PZR yönteminin hızlı ve hassas tanı sağlayarak gereksiz antibiyotik kullanımını önleyebileceği, enfeksiyon kontrolü açısından klinisyenlere yol gösterici olacaktır.

Anahtar Kelimeler

Solunum yolu enfeksiyonları, Multipleks polimeraz zincir reaksiyonu, Solunum virüsleri, prevalans

Etik Beyan

Bu çalışma Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Tıp Fakültesi Klinik Araştırmalar Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (no/tarih: 145/28.11.2023). Çalışmaya katılan gönüllülerin imzalı onamları alınmıştır.

Destekleyen Kurum

YOK

Kaynakça

• Tregoning JS, Schwarze J. Respiratory viral infections in infants: causes, clinical symptoms, virology, and immunology. Clin Microbiol Rev. 2010;23(1):74-98.
• Kesson AM. Respiratory Virus Infections. Pediatr Res 2007; 8: 240-248.
• Goktas S, Sirin MC. Prevalence and seasonal distribution of respiratory viruses during the 2014-2015 season in Istanbul. Jundishapur J Microbiol. 2016;9(9):e39132.
• Bayrakdar F, Altaş AB, Korukluoğlu G. Solunum Yolu Virüslerinin 2009-2012 Yılları Arasında Ülkemizdeki Mevsimsel Dağılımı. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2013;43(2):56-66.
• Mahony JB. Detection of Respiratory Viruses by Molecular Methods. Clin Microbiol Rev. 2008; 21:719-747.
• Arslan A, Çiçek C, Saz EU, Gülen F, Karakuş HS. Viral Solunum Yolu Enfeksiyonlarının Tanısında Bir Multipleks PCR Yönteminin Performansının değerlendirilmesi. Türk Mikrobiyol Cem Derg. 2016;46(4):159-64.
• Akçalı S, Yılmaz N, Güler Ö, Şanlidağ T, Anıl M. Alt solunum yolu enfeksiyonu olan çocuklarda solunum yolu viral etkenlerinin sıklığı. Türk Ped Arş. 2013;48(3):215-20.
• Özdamar M, Türkoğlu S. Detection of respiratory pathogens in lower respiratory tract infections by multiplex real time PCR in Kocaeli/Istanbul province in 2015-2017. Medeniyet Med J. 2018;33(3):188-94.
• Şamlıoğlu P, Karaca Derici Y, Yılmaz N, Hancı S. Alt Solunum Yolu İnfeksiyonlarında Polimeraz Zincir Reaksiyonu ile Saptanan Bakteriyel Etkenlerin Değerlendirilmesi. FLORA. 2020;25(1):28-32.
• Şirin MC. Isparta İlinde Akut Solunum Yolu Enfeksiyonu Ön Tanısı Olan Hastalarda Multipleks PCR Yöntemiyle Viral ve Bakteriyel Etkenlerin Sıklığının Araştırılması. Med J SDU. 2022; 29(2): 171-178.
• Uyar M, Kuyucu N, Tezcan S, Aslan G, Taşdelen B. Bronşiyolit tanısı alan 0-2 yaş grubu çocuklarda insan bokavirus ve diğer solunum viruslarının sıklığının araştırılması. Mikrobiyol Bul. 2014;48(2):242-58.
• Goka EA, Vallely PJ, Mutton KJ, Klapper PE. Single and multiple respiratory virus infections and severity of respiratory disease: a systematic review. Paediatr Respir Rev. 2014;15(4):363- 70.
• Kanberoğlu Gİ, Güdeloğlu E, Bağ Ö, Ecevit ÇÖ. Akut alt solunum yolu enfeksiyonu nedeniyle hastaneye yatan çocuklarda Multiplex-PCR ile saptanan enfeksiyöz etkenlerin değerlendirilmesi. Pam Tıp Derg. 2021;14: 604-610.
• Aydemir Y, Aydemir O, Pekcan S, Özdemir M. Value of multiplex PCR to determine the bacterial and viral etiology of pneumonia in school-age children. Paediatrics and International Child Health. 2015;37: PCR29-34.
• Mahony JB, Petrich A, Smieja M. Molecular diagnosis of respiratory virus infections. Crit Rev Clin Lab Sci. 2011;48(5-6):217-49.
• Çiçek C, Arslan A, Karakuş HS, Yalaz M, Saz EU, Pullukçu H, ve ark. Akut solunum yolu enfeksiyonu olan hastalarda solunum viruslarının prevalansı ve mevsimsel dağılımı, 2002-2014. Mikrobiyol Bul. 2015;49(2):188-200.
• Sancaklı Ö, Yenigün A, Kırdar S. Alt solunum yolu enfeksiyonunda nazofaringeal örneklerde polimeraz zincir reaksiyonu sonuçları. Çocuk Enfeksiyon Derg. 2012;6: 84-89.
• Torun SH, Somer A, Kanturvardar M, Badur S, Salman N, Yekeler E. Respiratory viruses; today’s troubled agents, candidates for marker of diagnosis and prognosis. Indian J. 2013;3: 1-6.
• Qui J, Söderlund Venermo M, Young NS. Human parvoviruses. Clin Microbiol Rev. 2017; 30:43-113.
• Calvo C, Pozo F, García García ML, Sanchez M, Lopez-Valero M, Perez-Brena M, et al. Detection of new respiratory viruses in hospitalized infants with bronchiolitis: a three-year prospective study. Acta Paediatr. 2010;99: 883-887.
• Jacques J, Moret H, Renois F, Lévêque N, Motte J, Andréoletti L. Human bocavirus quantitative DNA detection in French children hospitalized for acute bronchiolitis. J Clin. 2009;58: 408-413.
• Ağca H, Akalın H, Ali R, Demirdöğen Çetin E, Dalyan Cilo B, Kazak E, ve ark. Nötropenik Hastaların Solunum Yolu Örneklerinde Viral Etkenlerin Araştırılması. Türk Mikrobiyoloji Cem Derg. 2019;49(3):125-31.
• Falchi A, Turbelin C, Andreoletti L, Arena C, Blanchon T, Bonmarin I, et al. Nationwide surveillance of 18 respiratory viruses in patients with influenzalike illnesses. A pilot feasibility study in the French Sentinel network. J Med Virol 2011; 83: 1451-1457.
• Ju X, Fang Q, Zhang J, Xu A, Liang L, Ke C. Viral etiology of influenza-like illnesses in Huizhou, China, from 2011 to 2013. Arch Virol. 2014;159:2003-2010.
• Esposito S, Daleno C, Prunotto G, Claudia Tagliabue A, Borzani I, Fossali E, et al. Impact of viral infections in children with community-acquired pneumonia: results of a study of 17 respiratory viruses. Influenza Other Respir Viruses. 2013;7: 18-26.
• Iroh Tam PY. Approach to common bacterial infections Virol. 2008;43: 142-147.
• Kurutepe S, Ecemiş T, Özgen A, Biçmen C, Çelik P, Aktoğu Özkan S, ve ark. Toplum Kökenli Pnömonisi Olan Erişkin Hastalar da Konvansiyonel ve Multipleks PCR Yöntemleriyle Bakteriyel Etiyolojinin Araştırılması. Mikrobiyol Bul. 2012;46(4):523-31.
• Aydemir Y, Aydemir Ö, Pekcan S, Özdemir M. Value of multiplex PCR to determine the bacterial and viral aetiology of pneumonia in school-age children. Paediatr Int Child Health. 2017;37(1):29-34.
• Leven M, Coenen S, Loens K, Lammens C, Coenjaerts F, Vanderstraeten A, et al. Aetiology of lower respiratory tract infection in adults in primary care: a prospective study in 11 European countries. Clin Microbiol Infect. 2018;24(11):1158-63.
• Bénet T, Sylla M, Messaoudi M, Sanchez Picot V, Telles JN, Diakite A, et al. Etiology and factors associated with pneumonia in children under 5 years of age in Mali: a prospective case-control study. PLoS One. 2015;10(12):e0145447.
• Honkinen M, Lahti E, Österback R, Ruuskanen O, Waris M. Viruses and bacteria in sputum samples of children with community-acquired pneumonia. Clin Microbiol Infect. 2012;18(3):300-7.
• Hamano-Hasegawa K, Morozumi M, Nakayama E, Çiba N, Murayama ve Somay, Takayanagi R, et al. Comprehensive detection of causative pathogens using real-time PCR to diagnose pediatric community-acquired pneumonia. J Infect Chemother. 2008;14(6):424-32.
• Asner SA, Science ME, Tran D, Smieja M, Merglen A, Mertz D. Clinical disease severity of respiratory viral co-infection versus single viral infection: a systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2014;9(6):e99392.
• Zhang D, He Z, Xu L, Zhu X, Wu J, Wen W, et al. Epidemiology characteristics of respiratory viruses found in children and adults with respiratory tract infections in southern China. Int J Infect Dis. 2014;25: 159-64.
• Çolak M, Aktaş Tapısız A, Güzel Tunçcan Ö, Bozdayı G. COVID-19 pandemisi öncesinde Coronaviridae ailesi pozitifliğinin ve mevsimsel dağılımının; retrospektif olarak değerlendirilmesi (2016-2020). FLORA. 2020;25(4):480-9.
• Çiçek C, Bayram N, Anıl M, Gülen F, Pullukuçu H, Saz EU,ve ark. Solunum virusları ve influenza A virus alt tiplerinin multipleks PCR yöntemi ile aynı anda saptanması. Mikrobiyol Bul. 2014;48(4):652-60.