Επιδημιολογική διερεύνηση της αντοχής σε λοιμώξεις από gram-αρνητικά αναερόβια βακτήρια και διερεύνηση των μηχανισμών αντοχής με φαινοτυπική και γονοτυπική μεθοδολογία

Abstract

The purpose of the study was the investigation of the epidemiology and the resistance percentage and mechanisms of Gram negative anaerobic clinical isolates from patients of several tertiary hospitals in Athens. Material: A total of 330 Gram negative anaerobic bacteria were isolated from hospitals of Athens, during the period January 2003 - June 2006, and epidemiological and clinical information were collected for 206 of those: gender, age, ward type, duration of hospitalization, underlying disease, clinical manifestation, outcome, prior antimicrobial therapy, infection treatment, and microbiological data (clinical specimen, species identification, other pathogens from the same specimen). Methods: The isolation and identification of the isolates was performed according to routine protocols of each microbiology laboratory. Susceptibility testing to penicillin, cefoxitin, ticarcillin+clavulanic acid, piperacillin+tazobactam, clindamycin, imipenem, metronidazole, tetracycline and ertapenem was performed with E-test technique. Tigecycline and moxifloxacin MIC determination was performed with agar dilution. Presence of cfiA and nim genes, which are involved to the resistance mechanisms of carbapenems and metronidazole, respectively, was detected by a PCR method. Analysis of the clinical and epidemiological data was performed with the STATA 6.0 program. Results: From the 330 isolates, 196 were identified as Bacteroides fragilis group, 36 as non-fragilis Bacteroides spp., 62 as Prevotella spp., 19 as Fusobacterium spp., 7 as Porphyromonas spp. and 8 as Veillonella spp. The total resistance rates to penicillin, ticarcillin+clavulanic acid, piperacillin+tazobactam, cefoxitin, imipenem, clindamycin, metronidazole and tetracycline were are 79%, 1%, 1%, 9%, 0%, 23%, 3% and 55%, respectively. Bacteroides fragilis group rates were 96%, 3%, 2%, 14%, 1%, 22%, 0% and 63%, respectively. Bacteroides spp. non fragilis resistance rates were 86%, 0%, 0%, 2%, 0%, 27%, 0% and 70%, respectively. Prevotella spp. resistance rates were 62%, 0%, 0%, 0%, 0%, 22%, 12% και 39%, respectively. The overall resistance rates to ertapenem was 3.8%, whereas among Bacteroides fragilis group, Bacteroides spp. non fragilis and Prevotella spp. were 5,1%, 6,3% and 0%, respectively. The overall resistance rates to tigecycline was 3%, while among Bacteroides fragilis group, Bacteroides spp. non fragilis and Prevotella spp. were 3%, 11% and 0%, respectively. As far as moxifloxacin is concerned, MIC90 of all different groups (total, B. fragilis group, Bacteroides spp. non fragilis and Prevotella spp.) were >32mg/L. Nim genes were detected in both metronidazole resistant and susceptible isolates, as well as in all genus of Gram negative anaerobic bacteria. CfiA genes were found in 6 of 7 carbapenem resistant isolates and are considered the most common resistance mechanism concerning carbapenems, in this study. Among polymicrobial infections an association was detected between Staphylococcus and Prevotella spp., and between Enterobacteriaeae and Bacteroides spp. Indepedently associated risk factors for mortality from Gram negative anaerobic infections were haematological malignancy, solid organ neoplasm and bacteremia. Conclusions: Carbapenems, b-lactam+inhibitor and metronidazole are considered excellent therapeutic choices for the treatment of Gram negative anaerobic infections. Epidemiological and clinical differences were detected among cases of infections due to different Gram negative anaerobic species, differences that provide useful information for the optimization of the respective empirical treatment guidelines. At the same time, nim and cfiA genes which confer resistance to metronidazole and carbapenems, respectively were detected

Η διερεύνηση της αντοχής Gram αρνητικών αναερόβιων μικροβίων απομονούμενων από ασθενείς νοσοκομείων που συμμετείχαν στην ‘Ομάδα μελέτης αναερόβιων λοιμώξεων από Gram αρνητικά βακτήρια’ σε συνήθεις αντιμικροβιακές ουσίες με αντι-αναερόβιο δράση, αλλά και σε νεότερα αντιμικροβιακά φάρμακα. Επίσης, η μελέτη των μηχανισμών αντοχής με μοριακές μεθόδους στα συχνότερα χρησιμοποιούμενα αντιμικροβιακά φάρμακα και η επιδημιολογική διερεύνηση της αντοχής, της λοίμωξης και της θνητότητας από τα σημαντικότερα γένη Gram αρνητικών αναερόβιων μικροβίων. Υλικό: Συνολικά 330 Gram αρνητικά αναερόβια βακτηρίδια απομονώθηκαν κατά την χρονική περίοδο Ιανουάριος 2003 - Ιούνιος 2006 από νοσοκομεία της Αττικής, εκ των οποίων συγκεντρώθηκαν κλινικές και επιδημιολογικές πληροφορίες για 206 Gram-αρνητικά μικρόβια: ονοματεπώνυμο του ασθενούς, η ηλικία και το φύλο, η κλινική και ο θάλαμος νοσηλείας, η διάρκεια νοσηλείας, η αιτία εισόδου, κλινικά στοιχεία της λοίμωξης (πχ. αν πρόκειται για βακτηριαιμία, πνευμονικό απόστημα, απόστημα ΚΝΣ, ενδοκοιλιακό απόστημα, απόστημα μαλακών μορίων, αν υπήρξαν επιπλοκές όπως χειρουργική επέμβαση, νοσηλεία στην ΜΕΘ, αν έλαβε θεραπεία για την αναερόβιο λοίμωξη και ποιά ήταν η έκβαση της λοίμωξης), οι προδιαθεσικοί παράγοντες της λοίμωξης (σακχαρώδης διαβήτης, ηπατική ανεπάρκεια, καρδιακή ανεπάρκεια, αιματολογική κακοήθεια, νεοπλασία συμπαγών οργάνων, αγγειοπάθεια, ανοσοκαταστολή, κάκωση/τραύμα και προηγούμενη αντιβιοθεραπεία) και στοιχεία του στελέχους (είδος κλινικού υλικού, συνυπάρχοντα παθογόνα μικρόβια, είδος μικροβίου και σύστημα ταυτοποίησης του). Μέθοδοι: Η απομόνωση των Gram αρνητικών αναερόβιων μικροβίων και η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των καλλιεργειών έγινε με βάση τα πρωτόκολλα της καθημερινής ρουτίνας του μικροβιολογικού εργαστηρίου, όπως αυτά εφάρμοζαν ή τροποποιούσαν δημοσιευμένες στην βιβλιογραφία μέθοδοι (146;114). Η δοκιμασία ευαισθησίας στα αντιβιοτικά πενικιλλίνη, κεφοξιτίνη, τικαρκιλλίνη+κλαβουλανικό οξύ, πιπερακιλλίνη+ταζομπακτάμη, κλινταμυκίνη, ιμιπενέμη, μετρονιδαζόλη, τετρακυκλίνη και ερταπενέμη έγινε με την μέθοδο E-test (AB Biodisk Solna, Sweden). Ο προσδιορισμός της ΕΑΠ στην τιγεκυκλίνη και μοξιφλοξασίνη έγινε με την μέθοδο αραιώσεων του αντιβιοτικού σε άγαρ (agar dilution). Έγινε ανίχνευση της αντοχής στις καρβαπενέμες, όπου στελέχη Bacteroides spp. με ΕΑΠ ?1 mg/L ελέγχθησαν για την παρουσία του γονιδίου cfiA με την μέθοδο της PCR. Επίσης, έγινε ανίχνευση της αντοχής στην μετρονιδαζόλη, όπου στελέχη με ΕΑΠ ?2 mg/L ελέγχθησαν για την παρουσία της ομάδας γονιδίων nim με PCR, καθώς και των αλληλουχιών εισόδου (IS στοιχεία) που προκαλούν ενεργοποίηση του nim γονιδίου. Τα κλινικά και επιδημιολογικά στοιχεία που συγκεντρώθηκαν, αναλύθηκαν με το στατιστικό πρόγραμμα STATA 6.0. Τα δεδομένα περιγράφονται με την απόλυτη και τη σχετική συχνότητα, εκτός από την ηλικία που περιγράφεται με τη μέση τιμή και την τυπική απόκλιση. Για τον έλεγχο της σχέσης ποιοτικών μεταβλητών χρησιμοποιήθηκαν οι έλεγχοι χ2 και Fishers’ exact test. Για τη σύγκριση των μέσων τιμών της ηλικίας χρησιμοποιήθηκε ο έλεγχος Students’ t-test. Τα δεδομένα μοντελοποιήθηκαν με λογαριθμιστική ανάλυση παλινδρόμησης όπου παρουσιάζονται οι σχετικοί λόγοι συμπληρωματικών πιθανοτήτων με τα 95% διαστήματα εμπιστοσύνης τους (95% ΔΕ). Για τη σύγκριση αναλογιών μεταξύ των υποομάδων ποιοτικών μεταβλητών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Fishers’ exact test με τη διόρθωση κατά Bonferroni για πολλαπλές συγκρίσεις, σύμφωνα με την οποία το επίπεδο για την απόρριψη της μηδενικής υπόθεσης είναι 0,05/κ (κ=αριθμός συγκρίσεων). Τα επίπεδα σημαντικότητας είναι αμφίπλευρα και η στατιστική σημαντικότητα τέθηκε στο 0,05. Αποτελέσματα: Από τα 330 στελέχη, 196 στελέχη ανήκαν στην ομάδα Bacteroides fragilis, 36 ταυτοποιήθηκαν ως non-fragilis Bacteroides spp., 62 Prevotella spp., 19 Fusobacterium spp., 7 Porphyromonas spp. και 8 Veillonella spp. Τα ποσοστά αντοχής στο σύνολο των στελεχών στα αντιμικροβιακά πενικιλλίνη, τικαρκιλλίνη+κλαβουλανικό οξύ, πιπερακιλλίνη+ταζομπακτάμη, κεφοξιτίνη, ιμιπενέμη, κλινταμυκίνη, μετρονιδαζόλη και τετρακυκλίνη είναι 79%, 1%, 1%, 9%, 0%, 23%, 3% και 55%, αντιστοίχως. Τα ποσοστά αντοχής της ομάδας Bacteroides fragilis στα αντιμικροβιακά πενικιλλίνη, τικαρκιλλίνη+κλαβουλανικό οξύ, πιπερακιλλίνη+ταζομπακτάμη, κεφοξιτίνη, ιμιπενέμη, κλινταμυκίνη, μετρονιδαζόλη και τετρακυκλίνη ήταν 96%, 3%, 2%, 14%, 1%, 22%, 0% και 63% αντιστοίχως. Τα αντίστοιχα ποσοστά στα στελέχη Bacteroides spp. non fragilis ήταν 86%, 0%, 0%, 2%, 0%, 27%, 0% και 70%, ενώ στα στελέχη Prevotella spp. ήταν 62%, 0%, 0%, 0%, 0%, 22%, 12% και 39% αντιστοίχως. Η συνολική αντοχή στην ερταπενέμη βρέθηκε 3,8%, στην ομάδα Bacteroides fragilis 5,1%, στα στελέχη Bacteroides spp. non fragilis 6,3%, ενώ στο γένος Prevotella spp. 0%. Όσο αφορά την τιγεκυκλίνη, η αντοχή στο σύνολο των στελεχών που μελετήθηκαν ήταν 3%, ενώ τα στελέχη με ενδιάμεση ευαισθησία ανέρχονται σε 4%. Τα επιμέρους ποσοστά αντοχής στην ομάδα Bacteroides fragilis, στα στελέχη Bacteroides spp. non fragilis και στο γένος Prevotella spp. είναι 3%, 11% και 0% αντιστοίχως. Όσο αφορά την μοξιφλοξασίνη, η ΕΑΠ90 στο σύνολο των Gram αρνητικών μικροβίων, στην ομάδα Bacteroides fragilis, και στα στελέχη non-fragilis Bacteroides spp. και στο γένος Prevotella spp βρέθηκε >32mg/L.