Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z wymazów z gardła i materiału ropnego

Transkrypt

1 MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2010, 62: Katarzyna Jachna-Sawicka, Anna Pietrzak, Tomasz Bogiel, Eugenia Gospodarek Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z wymazów z gardła i materiału ropnego Katedra i Zakład Mikrobiologii Collegium Medicum im. A. Jurasza w Bydgoszczy UMK w Toruniu Kierownik: dr hab. n. med. E. Gospodarek, prof. UMK Oceniono lekowrażliwość 475 szczepów paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych w latach z wymazów z gardła i materiału ropnego pobranego od hospitalizowanych chorych. Wszystkie szczepy były wrażliwe na ampicylinę lub penicylinę, fluorochinolony, wankomycynę i linezolid. Na erytromycynę wrażliwych było 398 (83,8%) szczepów, natomiast na klindamycynę (89,1%). U 39 (51,3%) szczepów opornych na erytromycynę stwierdzono konstytutywną oporność typu MLS B. Wrażliwością na tetracyklinę charakteryzowało się 243 (51,2%) szczepy. W badanym okresie odnotowano wzrost liczby szczepów wrażliwych na erytromycynę i tetracyklinę. Do paciorkowców beta-hemolizujących należą gatunki będące patogenami o uznanej chorobotwórczości, jak też drobnoustroje oportunistyczne o zróżnicowanym znaczeniu klinicznym. Najważniejszym gatunkiem z klinicznego punktu widzenia jest należący do grupy A - Streptococcus pyogenes (3). Antybiotyki z grupy penicylin, a zwłaszcza penicyliny naturalne i aminopenicyliny są lekami zalecanymi w leczeniu zakażeń wywołanych przez paciorkowce beta-hemolizujące. Benzylopenicylina wykazuje aktywność przede wszystkim wobec paciorkowców grup A i B. Wzrost bakterii hamowany jest przez niskie stężenia tego antybiotyku (8). Mimo długoletniego stosowania penicylin w leczeniu zakażeń, wrażliwość paciorkowców beta- -hemolizujących nie uległa znaczącej zmianie. Dotychczas nie izolowano szczepów opornych na ten antybiotyk. Niepokojący wydaje się natomiast stopień oporności tych bakterii na makrolidy i tetracyklinę (2, 12, 18). Mechanizm działania makrolidów polega na hamowaniu syntezy białka na poziomie podjednostki 50S rybosomu, podobnie jak linkozamidów i streptogramin. Stąd, wobec antybiotyków tych trzech grup bakterie wykształciły wspólny mechanizm oporności polegający na modyfikacji miejsca docelowego 23S rrna. Odpowiadają za nią enzymy metylotranferazy kodowane przez geny erm (ang. erythromycin resistance methylase). Oporność krzyżową na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B nazwano opornością MLS B. Może mieć ona charakter indukcyjny (imls B ) lub konstytutywny (cmls B ). U paciorkowców opi-

2 310 K. Jachna-Sawicka i inni Nr 4 sano również tzw. M-fenotyp związany z obecnością pompy błonowej mef(a), warunkującej oporność na erytromycynę i pozostałe makrolidy 14- i 15-członowe (13). Celem pracy była retrospektywna ocena występowania oraz lekowrażliwości paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z wymazu z gardła i materiału z zakażeń skóry i tkanek miękkich od chorych leczonych w Szpitalu Uniwersyteckim nr 1 im. dr. A. Jurasza w Bydgoszczy Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (SU1 CM UMK). MATERIAŁ I METODY Przedmiot badań stanowiło 475 szczepów paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z materiału pobranego od chorych leczonych w SU1 CM UMK. Uwzględniono szczepy wyosobnione z wymazów z gardła (142-29,9%) i z zakażeń skóry i tkanek miękkich (odleżyna, owrzodzenie, rana, ropa), nazywanych dalej materiałem ropnym (333-70,1%). Badane szczepy identyfikowano na podstawie morfologii kolonii wyrosłych na podłożu Columbia Agar z dodatkiem 5,0% odwłóknionej krwi baraniej (biomérieux) po 24 godzinach inkubacji w temperaturze º C w atmosferze wzbogaconej 5,0% CO 2, ujemnego wyniku testu na obecność katalazy oraz wyników testu lateksowego Slidex Strepto-Kit (biomérieux), który wykonywano zgodnie z zaleceniami producenta. Ocenę wrażliwości badanych szczepów na antybiotyki i chemioterapeutyki przeprowadzono metodą krążkowo-dyfuzyjną według Kirby-Bauer zgodnie z aktualnymi zaleceniami Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (1) oraz Krajowego Ośrodka Referencyjnego do spraw Lekowrażliwości Drobnoustrojów (KORLD) (21). Do oceny wrażliwości paciorkowców beta-hemolizujących na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B wykorzystano metodę dwóch krążków. W zależności od wielkości i kształtu stref zahamowania wzrostu wokół krążków z antybiotykami wyróżniono trzy fenotypy oporności: (1). imlsb - strefa zahamowania wzrostu wokół krążka z erytromycyną wskazująca na średnią wrażliwość (16-20 mm) lub oporność ( 15 mm) i spłaszczenie strefy przy krążku z klindamycyną, tzw. D strefa, (2). cmlsb strefa zahamowania wzrostu wokół krążka z erytromycyną i klindamycyną wskazująca na oporność ( 15 mm), (3). typ M - strefa zahamowania wzrostu wokół krążka z erytromycyną wskazująca na średnią wrażliwość (16-20 mm) lub oporność ( 15 mm) oraz brak spłaszczenia strefy wokół krążka z klindamycyną. WYNIKI W tabeli I przedstawiono wyniki dotyczące izolacji badanych szczepów paciorkowców w kolejnych latach. Natomiast rycina 1 zawiera informacje o ich występowaniu w materiale klinicznym z uwzględnieniem przynależności do gatunku lub grupy serologicznej. Spośród 475 badanych szczepów paciorkowców beta-hemolizujących 156 (32,8%) zidentyfikowano jako S. pyogenes. Gatunek ten stanowił 38,8% szczepów izolowanych z materiału ropnego i 19,0% z wymazów z gardła. Wśród 142 szczepów wyosobnionych z wymazów z gardła 62 (43,7%) stanowiły Streptococcus grupy C. Najrzadziej (5,1%) badane szczepy identyfikowano jako paciorkowce grupy F.

3 Nr 4 Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących 311 Tabela I. Przynależność do gatunku lub grupy serologicznej szczepów paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych w latach Lata Ogółem Gatunek/grupa serologiczna n % n % n % n % n % n % S. pyogenes 21 21, , , , , ,8 S. agalactiae 25 25,0 8 8,4 7 9, ,4 8 9, ,9 Streptococcus grupy C Streptococcus grupy F Streptococcus grupy G 21 21, , , , , ,3 6 6,0 2 2,1 2 2,7 7 5,6 7 8,6 24 5, , , , , , ,9 Ogółem , , , , , ,0 Wymaz z gardła (n=142) Materiał ropny (n=333) 3,0% 9,8% 11,3% 16,5% 17,4% 19,0% 16,2% 24,3% 38,8% S. pyogenes S. agalactiae Streptococcus grupy C Streptococcus grupy F Streptococcus grupy G 43,7% 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% Ryc. 1. Przynależność do gatunku lub grupy serologicznej paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z wymazu z gardła i materiału ropnego Wszystkie szczepy paciorkowców beta-hemolizujących izolowane w latach były wrażliwe na ampicylinę lub penicylinę, fluorochinolony (ofloksacynę i lewofloksacynę), wankomycynę oraz linezolid. Ponadto, wszystkie szczepy wyosobnione w 2009 roku wykazywały wrażliwość na tigecyklinę. Wyniki oceny wrażliwości na pozostałe antybiotyki przedstawia ryc. 2. Na erytromycynę wrażliwych było 83,8% szczepów, natomiast na klinda-

4 312 K. Jachna-Sawicka i inni Nr 4 Material ropny (n=333) Wymaz z gardła (n=142) Ogółem (n=475) Erytromycyna Klindamycyna Tetracyklina Erytromycyna Klindamycyna Tetracyklina Erytromycyna Klindamycyna Tetracyklina Wrażliwy Średniowrażliwy Oporny 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ryc. 2. Wrażliwość na wybrane antybiotyki paciorkowców beta-hemolizujących izolowanych z wymazu z gardła i materiału ropnego Lata 2009 (n=82) 2008 (n=125) 2007 (n=73) 2006 (n=95) 2005 (n=100) Gatunek/grupa serologiczna S. pyogenes (n=126) Wrażliwy Średniowrażliwy Oporny S. agalactiae (n=71) Streptococcus grupy C (n=120) Streptococcus grupy F (n=24) Streptococcus grupy G (n=104) 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ryc. 3. Wrażliwość na erytromycynę paciorkowców beta-hemolizujących, a rok izolacji i przynależność do gatunku lub grupy serologicznej

5 Nr 4 Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących 313 Ogółem (n=76) Wymaz z gardła (n=22) Materiał ropny (n=54) S. pyogenes (n=24) cmls imls M S. agalactiae (n=11) Streptococcus grupy C (n=16) Streptococcus grupy F (n=4) Streptococcus grupy G (n=21) 0% 20% 40% 60% 80% 100% cmls - oporność typu konstutywnego na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B imls - oporność typu indukcyjnego na makrolidy, linkozamidy i streptograminy B M - oporność typu M Ryc.4. Występowanie fenotypów oporności na makrolidy, linkozamidy, streptograminy B u opornych na erytromycynę szczepów paciorkowców beta-hemolizujących (n=76) z uwzględnieniem pochodzenia i przynależności do gatunku lub grupy serologicznej Lata 2009 (n=82) 2008 (n=125) 2007 (n=73) 2006 (n=95) 2005 (n=100) Gatunek/grupa serologiczna S. pyogenes (n=126) Wrażliwy Średniowrażliwy Oporny S. agalactiae (n=71) Streptococcus grupy C (n=120) Streptococcus grupy F (n=24) Streptococcus grupy G (n=104) 0% 20% 40% 60% 80% 100% Ryc. 5. Wrażliwość na tetracyklinę paciorkowców beta-hemolizujących w zależności od roku izolacji i przynależności do gatunku lub grupy serologicznej

6 314 K. Jachna-Sawicka i inni Nr 4 mycynę 89,1%. W 2005 roku wrażliwość na erytromycynę stwierdzono u 75,6% szczepów, a w 2009 roku u 85,4% (ryc. 3). Ogółem u 51,3% szczepów opornych na erytromycynę stwierdzono oporność typu cmls B (63,3% dla szczepów z wymazów z gardła oraz 46,3% z materiału ropnego). Ten typ oporności występował u wszystkich szczepów Streptococcus grupy F i 81,8% szczepów S. agalactiae opornych na makrolidy (ryc. 4). Wrażliwość na tetracyklinę wykazano u 51,2% szczepów paciorkowców beta-hemolizujących (ryc. 2). Odsetek szczepów wrażliwych na ten antybiotyk wśród izolatów z wymazów z gardła wyniósł 63,1%, a z materiału ropnego 48,0%. Stwierdzono w kolejnych latach wzrost odsetka szczepów wrażliwych, odpowiednio: 37,0%, 38,9%, 61,7%, 55,2%, 67,1% szczepów odpowiednio w kolejnych latach ) (ryc. 5). Najniższy odsetek szczepów wrażliwych na tetracyklinę (14,1%) stwierdzono wśród S. agalactiae i Streptococcus gr. G (33,6%). Wśród szczepów pozostałych gatunków i grup serologicznych odsetki szczepów wrażliwych na tetracyklinę były zbliżone i wynosiły od 65,8 do 68,6%. DYSKUSJA Paciorkowce to bakterie związane z człowiekiem i niektórymi gatunkami zwierząt. Występują na skórze, błonach śluzowych górnych dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Niektóre z nich to bezwzględne patogeny, pozostałe są warunkowo chorobotwórcze. Gatunkiem najczęściej izolowanym z materiału klinicznego, a jednocześnie posiadającym największą liczbę czynników wirulencji jest S. pyogenes (3). O ile izolacja tego drobnoustroju z materiału z zakażeń skóry i tkanek miękkich wskazuje na jego udział w procesie chorobowym, to jego obecność w górnych drogach oddechowych może świadczyć o nosicielstwie. Stwierdza się je u 5-21% dzieci w wieku 3-15 lat, 2-7% u dzieci poniżej 3 roku życia oraz u 2-4% dojrzewających i młodych dorosłych (9, 10). W badaniach własnych, uwzględniając ogólną liczbę szczepów paciorkowców beta-hemolizujących, gatunek ten był izolowany najczęściej (32,8%). Kolejne pod względem częstości izolacji były szczepy Streptococcus grupy C (25,3%). Jednak porównując częstość występowania paciorkowców beta-hemolizujacych w wymazie z gardła i materiale ropnym, należy zwrócić uwagę na wysoki odsetek (43,7%) Streptococcus grupy C wśród szczepów wyosobnionych z wymazu z gardła. Według Zwart i wsp. (20) są one przyczyną mniej niż 5,0% przypadków zapalenia gardła u dorosłych. Ponieważ stanowią mikroflorę górnych dróg oddechowych, nie zawsze traktuje się je jako przyczynę zakażenia (10). W związku z tym konieczna jest prawidłowa interpretacja wyniku badania mikrobiologicznego w odniesieniu do stanu klinicznego przed racjonalnym wdrożeniem antybiotykoterapii. Najmniej (5,1%) spośród badanych szczepów zidentyfikowano jako Streptococcus grupy F. Wchodzą one w skład mikroflory jamy ustnej i gardła oraz niejałowych odcinków układu moczowo-płciowego. W jamie ustnej uczestniczą w procesie próchnicy zębów. Są też wiązane z chorobami przyzębia. W przypadku przedostania się do krwi (np. po ekstrakcji zębów), mogą stać się przyczyną ciężkich zakażeń: zapalenia kości i szpiku kostnego, zapalenia płuc i zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych. Opisano też przypadki wywołania przez nie sepsy. Zakażenia te mają zwykle charakter oportunistyczny (14, 19). Wśród wszystkich badanych w przedstawionej pracy paciorkowców beta-hemolizujących nie było szczepów opornych na penicyliny, co należy interpretować jako wrażliwość na

7 Nr 4 Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących 315 wszystkie antybiotyki beta-laktamowe (1, 7, 10). Wszystkie izolaty były wrażliwe na fluorochinolony, wankomycynę i linezolid. Penicylina jest lekiem z wyboru w paciorkowcowym zapaleniu gardła, ale też w innych zakażeniach o tej etiologii (10, 15). Należy podkreślić, że jedynie dla penicyliny wykazano skuteczność zapobiegania gorączce reumatycznej (4, 5, 20). Zastosowanie w leczeniu zakażeń paciorkowcowych antybiotyków z innych grup niż beta-laktamy jest zalecane w szczególnych sytuacjach klinicznych. W paciorkowcowym zapaleniu gardła lub migdałków makrolidy należy rezerwować jedynie dla pacjentów z nadwrażliwością na beta-laktamy. Ze względu na trudną do przewidzenia antybiotykowrażliwość, włączeniu do leczenia makrolidu powinno towarzyszyć określenie wrażliwości patogenu na erytromycynę (10). W badaniach własnych, odsetek szczepów wrażliwych na makrolidy wynosił prawie 84%. Wyższy odsetek szczepów wrażliwych pochodzących z materiału ropnego w porównaniu z izolatami z wymazu z gardła może świadczyć o niewłaściwym stosowaniu makrolidów w leczeniu pozaszpitalnych zakażeń górnych dróg oddechowych. Związek pomiędzy zużyciem, a stopniem oporności na makrolidy podejrzewano w wielu krajach (2, 11, 16, 17). Ograniczenie konsumpcji tych leków w Finlandii skutkowało zmniejszeniem stopnia oporności (2, 16). W badaniach własnych nie odnotowano wzrostu liczby szczepów paciorkowców beta-hemolizujących opornych na erytromycynę w uwzględnionym okresie. W wielu ośrodkach medycznych w leczeniu paciorkowcowych zakażeń inwazyjnych, w tym zespołu wstrząsu toksycznego i nekrotyzującego zapalenia powięzi stosuje się klindamycynę w skojarzeniu z penicyliną. Ma to na celu zwiększenie skuteczności leczenia poprzez hamowanie biosyntezy białka M, toksyn pirogennych i innych białkowych toksyn oraz enzymów biorących udział w patogenezie zakażenia (6). Wykrycie mechanizmu MLS B u szczepów S. pyogenes uniemożliwia zastosowanie takiej opcji terapeutycznej. Według danych KORLD, w Polsce dominującym mechanizmem oporności na makrolidy u paciorkowców grupy A jest fenotyp MLS B, co zostało potwierdzone badaniami genetycznymi (18). W przedstawionej pracy, 77,6% spośród wszystkich opornych na makrolidy szczepów paciorkowców beta-hemolizujących wykazywało ten fenotyp oporności, z czego większość stanowiły szczepy o fenotypie oporności cmls B. Najwyższy odsetek szczepów opornych odnotowano wobec tetracykliny. W latach jest on szczególnie wysoki dla szczepów izolowanych z materiału ropnego. W zakażeniach skóry i tkanek miękkich często bierze udział więcej niż jeden drobnoustrój. Stąd, często istnieje konieczność włączenia do leczenia antybiotyku o szerokim zakresie działania. Wśród szczepów S. pyogenes opornych na tetracyklinę było 30,8%. Najwyższa liczba szczepów opornych na teracyklinę 84,8%, dotyczyła S. agalactiae. Ze względu na wzrost oporności bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki, konieczne są skuteczne programy kontroli monitorujące ich antybiotykooporność. Dotyczy to również rodzaju Streptococcus.

8 316 K. Jachna-Sawicka i inni Nr 4 K. Jachna-Sawicka, A. Pietrzak, T. Bogiel, E. Gospodarek Antibiotic sensitivity of beta-hemolytic streptococci isolated from throat swabs and purulent material SUMMARY The aim of this study was to evaluate the prevalence and susceptibility of beta-hemolytic streptococci isolated from throat swabs ( %) and purulent material ( %) taken from patients treated at University Hospital dr. A. Jurasz in Bydgoszcz Collegium Medicum. L. Rydygier in Bydgoszcz, Nicolaus Copernicus University in Torun in Of the 475 tested strains, 156 (32.8%) were identified as S. pyogenes. This species accounted for 38.8% of strains isolated from purulent material and 19.0% of swabs from the throat. Among the strains isolated from throat swabs of 62 (43.7%) were identified as Streptococcus group C. Only 5.1% strains were identified as Streptococcus group F. All strains of beta-hemolytic streptococci were susceptible to ampicillin or penicillin, fluoroquinolones, vancomycin and linezolid. Erythromycin-susceptible strains was 83.8%, and 89.1% for clindamycin. A total of 51.3% of erythromycin resistance strains had the cmls B phenotype (63.3% for strains from throat swabs and 46.3% of the purulent materials). Sensitivity to tetracycline was characterized by 51.2% of strains of beta-hemolytic streptococci. The percentage of strains susceptible to this antibiotic among isolates from throat swabs was 63.1%, and purulent material %. The lowest percentage of strains susceptible to tetracycline (14.1%) were found among S. agalactiae and Streptococcus group G (33.6%) strains. During the study time, saw an increase in the percentage of strains susceptible to tetracycline and erythromycin. PIŚMIENNICTWO 1. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; nineteenth informational supplement. 2009; CLSI M100-S19, Vol. 29, No3. 2. Comaglia G. Macrolide resistance and Streptococcus pyogenes: molecular basis, epidemiology and clinical significance. Rev Med Microbiol 1999; 10: Cunningham MW. Pathogenesis of group A streptococcal infections. Clin Microbiol Rev 2000; 13: Denny F, Wannamaker L, Brink W i inni. Prevention of rheumatic fever. Treat ment of the preceding streptococci infection. JAMA 1950; 143: Del Mar C, Glasziou P, Spinks A. Antibiotics for sore throat. The Cochrane Database of Systemic Reviews 2004, Issue 2 CD pub2. DOI: / CD pub2. 6. Efstratiou A. Group A streptococci in 1990s. J Antimicrob Chemother 2000; 45: EUCAST documents 8. Gomułka WS. Farmakodynamika leków stosowanych w zakażeniach i chorobach inwazyjnych. W: Farmakodynamika. Red. Janiec W, Krupińska J. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Wydanie 5. Warszawa 2005, Gunnarsson R, Holm S, Soderstome M. The prevalence of betahaemolytic streptococci in throat specimens from healthy children and adults: implications for clinical value of throat cultures. Scand J Prim Health Care 1997;15: Hryniewicz W, Ozorowski T, Radzikowski A i inni. Rekomendacje postępowania w pozaszpitalnych zakażeniach układu oddechowego. Narodowy Program Ochrony Antybiotyków Hsueh PR, Chen HM, Huang AH, Wu JJ. Decreased activity of erythromycin against Streptococcus pyogenes in Taiwan. Antimicrob Agents Chemother 1995; 39:

9 Nr 4 Lekowrażliwość paciorkowców beta-hemolizujących Jasir A, Tanna A, Noorani A i inni. High rate of tetracycline resistance in Streptococcus pyogenes in Iran: an epidemiological study. J Clin Microbiol 2000, 38: Leclercq R. Mechanisms of resistance to macrolides and lincosamides: nature of the resistance elements and their clinical implications. Clin Infect Dis 2002; 34: Righter J, Zwerver J. Infections caused by group F streptococci. CMA Journal 1981; 125: Sanford JP. Przewodnik terapii przeciwdrobnoustrojowej Sanforda Polskie Towarzystwo Zakażeń Szpitalnych. Wydanie 39. Kraków Seppälä H, KlaukkaT, Vouopio-Varkila J i inni. The effect of changes in the consumption of macrolide antibiotics on the erythromycin resitance in group A streptococci in Finland. N Endl J Med 1997; 336: Syrogiannopoulos GA, Grivea IN, Fitoussi F i inni. High prevalence of erythromycin resistance of Streptococcus pyogenes in Greek children. Ped Infect Dis J 2001; 20: Szczypa K, Sadowy E, Izdebski R, Hryniewicz W. A rapid increase in macrolide resistance in Streptococcus pyogenes isolated in Poland during J Antimicrob Chemother 2004; 54: Whintworth JM. Lancefield group F and related streptococci. J Med Microbiol 1990; 33: Zwart S, Sachs APE, Ruijs GJ i inni. Penicillin for acute sore throat: randomised double blind trial of seven days versus three days treatment or placebo in adults. BMJ 2000; 320: Żabicka D, Izdebski R, Hryniewicz W. Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki Oznaczanie wrażliwości ziarniaków Gram- -dodatnich z rodzaju Streptococcus spp. Otrzymano: 25 X 2010 r. Adres Autora: Bydgoszcz, ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, Katedra i Zakład Mikrobiologii Collegium Medium im. Rydygiera w Bydgoszczy, UMK w Toruniu

10