The Challenge of Antibiotic Resistance in Klebsiella pneumoniae Isolates from Midstream Urine Specimens at Binh Dan Hospital

Abstract

Đặt vấn đề: Klebsiella pneumoniae thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm, là một trong những tác nhân liên quan đến ống thông tiểu và nhiễm trùng bệnh viện phổ biến, chỉ đứng sau E. coli , gây khó khăn lớn trong việc điều trị. Sử dụng kháng sinh điều trị bệnh nhiễm trùng có thể làm gia tăng các chủng vi khuẩn đề kháng và đa kháng với kháng sinh. Do đó, việc nghiên cứu về tình hình đề kháng kháng sinh của K. pneumoniae trong mẫu nước tiểu là cần thiết nhằm cung cấp bằng chứng cho lựa chọn kháng sinh hợp lý và xây dựng chiến lược kiểm soát nhiễm khuẩn hiệu quả. Đối tượng, phương pháp: Nghiên cứu hồi cứu mô tả cắt ngang các bệnh nhân được thực hiện xét nghiệm vi sinh nuôi cấy phân lập và kháng sinh đồ dương tính với K. pneumoniae tại khoa Vi sinh bệnh viện Bình Dân từ 01/09/2024 – 15/03/2025. Kháng sinh đồ được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn CLSI 2024. Kết quả: Trong 249 chủng vi khuẩn được phân lập từ các bệnh nhân nhiễm trùng tiết niệu có K. pneumoniae chiếm 13,3% đứng thứ hai trong tổng số các tác nhân phân lập được. Trong đó phần lớn thuộc nhóm đa kháng thuốc và đa kháng thuốc mở rộng (31/33), tỷ lệ K. pneumoniae sinh men β-lactamase phổ rộng (ESBL) là 6,1% và carbapenemase là 15,1%. Đề kháng hoàn toàn với Ampicillin (100%), đề kháng cao với nhóm beta-lactam phổ rộng (72,7–90,9%), nhóm Carbapenem (51,5–57,6%) và các kháng sinh phối hợp chất ức chế beta-lactamase (57,6–84,9%). Amikacin và Gentamycin có tỷ lệ đề kháng thấp nhất (39,4%). Kết luận: Trong nghiên cứu này, K. pneumoniae là tác nhân gây nhiễm trùng tiết niệu thứ hai sau E. coli , chủ yếu ở nữ giới trên 60 tuổi. Tỷ lệ đề kháng cao với Cephalosporin, Aminoglycosides và Carbapenem đặt ra yêu cầu cấp thiết về tối ưu hóa sử dụng kháng sinh, kiểm soát nhiễm khuẩn và nghiên cứu sâu hơn về cơ chế kháng thuốc. Abstract Background/Objectives: K. pneumoniae is a Gram-negative bacterium and one of the prevalent pathogens associated with urinary catheterization and hospital-acquired infections, ranking second only to E. coli , thereby presenting substantial challenges in clinical management. The administration of antibiotics for treating infections may contribute to the emergence of antibiotic-resistant and multidrug-resistant bacterial strains. This study aims to enable physicians in hospitals and other healthcare facilities to gain a comprehensive understanding of the antibiotic resistance patterns and the prevalence of K. pneumoniae in urine specimens, thereby facilitating the selection of appropriate antimicrobial agents for therapy and infection control. Methods: A Retrospective descriptive cross-sectional study of patients with positive K. pneumoniae isolation and antimicrobial susceptibility testing from midstream urine samples at the Microbiology Department, Binh Dan Hospital, from September 1, 2024, to March 15, 2025. Antimicrobial susceptibility testing was evaluated according to CLSI 2024. Results: Among the 249 bacterial strains isolated from patients with urinary tract infections, K. pneumoniae accounted for 13.3%, ranking second among all isolated pathogens. Most of these isolates were multidrug-resistant or extensively drug-resistant (31/33). The prevalence of extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing K. pneumoniae was 6.1%, and the rate of carbapenemase-producing strains was 15.1%. The isolates demonstrated complete resistance to ampicillin (100%) and high resistance rates against broad-spectrum β-lactams (72.7–90.9%), carbapenems (51.5–57.6%), and β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations (57.6–84.9%). Amikacin and gentamicin exhibited the lowest resistance rates (39.4%). Conclusions: In this study, K. pneumoniae emerged as the second most common causative agent of urinary tract infections after E. coli, predominantly affecting female patients over 60 years of age. The high rates of resistance to cephalosporins, aminoglycosides, and carbapenems underscore the urgent need for optimizing antibiotic use, strengthening infection control measures, and conducting further in-depth research into the underlying mechanisms of antimicrobial resistance.