Udział beztlenowych Gram-ujemnych bakterii w zakażeniach hospitalizowanych pacjentów

Transkrypt

1 MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2011, 63: Marta Kierzkowska, Anna Majewska, Joanna Kądzielska, Agnieszka Rozpara, Anna Sawicka-Grzelak, Grażyna Młynarczyk Udział beztlenowych Gram-ujemnych bakterii w zakażeniach hospitalizowanych pacjentów Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Uniwersytetu Medycznego w Warszawie Kierownik Katedry i Zakładu: prof. dr hab. G. Młynarczyk Gram ujemne bakterie beztlenowe są składnikiem fizjologicznej flory człowieka. W przypadku osłabienia miejscowej lub ogólnej wydolności immunologicznej dochodzi do namnażania się bakterii i infekcji. Zakażenia mogą dotyczyć każdej tkanki i narządu. Leczenie chorób wywołanych bakteriami beztlenowymi z powodu ich naturalnej oporności na wiele leków przeciwbakteryjnych oraz selekcji szczepów opornych jest jednym z aktualnych problemów terapeutycznych. Bezwzględnie beztlenowe Gram ujemne bakterie stanowią około 90% flory jelita grubego. Zasiedlają skórę, błonę śluzową górnych dróg oddechowych i pochwę. Osłabienie miejscowej lub ogólnej wydolności immunologicznej wynikającej z niedotlenienia tkanek, kwasicy czy obniżonego potencjału oksydoredukcyjnego prowadzi do namnażania się bakterii i występowania objawowych infekcji. Zakażenia występują również wskutek translokacji drobnoustrojów z miejsc ich naturalnego bytowania. W ten sposób dochodzi do zakażeń w obrębie narządów jamy brzusznej. Współistniejąc z bakteriami tlenowymi mogą wywoływać zapalenie wyrostka robaczkowego, otrzewnej, trzustki, dwunastnicy. Dotyczy to głównie pałeczek z rodzaju Bacteroides. Beztlenowce są częstym czynnikiem zakażeń pacjentów oddziałów ginekologiczno-położniczych. Obecność bakterii z rodzaju Porphyromonas i Prevotella, a także Bacteroides w pochwie kobiet ciężarnych może wpływać na zahamowanie wewnątrzmacicznego rozwoju płodu. Gatunki z rodzaju Fusobacterium są ważnym etiologicznym czynnikiem zapalenia błon płodowych i wystąpienia przedwczesnego porodu. Prevotella sp., Porphyromonas sp. oraz Fusobacterium sp. najczęściej wykrywane są w materiale pobranym z okolic głowy i szyi. F. necrophorum odpowiada u dzieci i dorosłych za zapalenie migdałków, zatok, ucha środkowego, zakażenia gardła często w koinfekcji z wirusami. F. nucleatum bierze udział w etiologii ropni mózgu, zwłaszcza u osób z problemami stomatologicznymi. Bakterie beztlenowe mogą być czynnikami etiologicznymi sepsy. W spektrum przeciwbakteryjnym Gram-ujemnych beztlenowo rosnących bakterii znajdują się następujące antybiotyki: metronidazol, klindamycyna, antybiotyki beta-laktamowe

2 236 M. Kierzkowska i inni Nr 3 w połączeniu z inhibitorami beta-laktamaz, karbapenemy, cefamycyny, chloramfenikol. Lekami z wyboru są klindamycyna i metronidazol. Narastająca od wielu lat oporność na klindamycynę może stanowić problemem terapeutyczny. Natomiast oporność na metronidazol, mimo jego stosowania od ponad czterdziestu lat, nie stanowi istotnego problemu medycznego. MATERIAŁ I METODY Badano próbki materiału klinicznego pobranego w latach od pacjentów hospitalizowanych w Szpitalu Klinicznym Dzieciątka Jezus-Centrum Leczenia Obrażeń w Warszawie. Materiał stanowiły wymazy z ran, kanału szyjki macicy, punktaty z ropni, płyn pobrany z jamy brzusznej, żółć, ejakulat oraz próbki pobrane śródoperacyjnie. Materiał posiewano na podłoża bakteriologiczne Schaedler Agar z 5% krwią baranią (biomerieux S.A., Francja). Inkubowano w temperaturze 37 C w anaerostatach. Okres inkubacji trwał 48h do 7dni. Po makro i mikroskopowej ocenie izolatów dokonano identyfikacji biochemicznej za pomocą zestawu API 20A (biomerieux S.A., Francja). Oceny lekowrażliwości dokonano z wykorzystaniem zestawu antybiotyków w teście ATB ANA (biomerieux S.A., Francja) według zaleceń CASFM i NCCLS. Pasek ATB ANA zawiera następujące antybiotyki w stężeniach (mg/l): penicylina 0,5-2, amoksycylina z kwasem klawulanowym 4/2-8/4, piperacylina 32-64, piperacylina z tazobaktamem 32/4-64/4, tikarcylina z kwasem klawulanowym 32/2-64/2, cefoksytyna 16-32, cefotetan 16-32, imipenem 4-8, klindamycyna 2-4, chloramfenikol 8-16, metronidazol l8-16. Określano wartości MIC przy użyciu gradientowo-dyfuzyjnej metody E-test (AB BIODISK, Szwecja). Zastosowano paski E-test impregnowane gradientem stężeń: klindamycyny (CM 0, mg/l), metronidazolu (MZ 0, mg/l), imipenemu (IP 0,002-32mg/l), penicyliny G (PG 0, mg/l) oraz amoksycyliny z kwasem klawulanowym (XL 0, mg/l). Używano podłoża Wilkins- -Chalgrena z dodatkiem 5% odwłóknionej krwi baraniej (Difco Lab., USA). Technika wykonywania testów i sposób odczytywania wyników były zgodne z zaleceniami producenta. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Bakterie beztlenowo rosnące najczęściej izolowano z materiału pochodzącego od pacjentów z oddziałów chirurgicznych (chirurgia ogólna, chirurgia szczękowo-twarzowa, blok operacyjny), ginekologicznych, ortopedycznych, oddziału dermatologicznego i urologicznego. Spośród 1274 izolatów bakterie Gram-dodatnie stanowiły 73,9%, bakterie Gram-ujemne 26,1%. Liczba izolatów bakterii Gram-ujemnych wynosiła 126 (23,51%) w roku 2007 oraz 207 (28,05%) w roku Najczęściej oznaczano Bacteroides sp. Prevotella sp. oraz Veillonella sp. (Tabela I). Wśród gatunków z rodzaju Bacteroides sp. dominował B. fragilis. Około 25% izolatów tego rodzaju wykazało oporność na klindamycynę. W prowadzonym badaniu często stwierdzano oporność B. ovatus/thetaiotaomicron na cefoksytynę i cefotetan. Spośród gatunków należących do rodzaju Prevotella zauważono dominację P. intermedia/disiens oraz P. bivia. Najbardziej lekooporna okazała się P. bivia. Zaobserwowano jej obniżoną wrażliwość na klindamycynę, podobnie jak w przypadku gatunków z rodzaju Bacteroides sp. (Tabela II).

3 Nr 3 Zakażenia szpitalne G-ujemnymi beztlenowcami 237 Tabela I. Gatunki Gram-ujemnych bakterii bezwzględnie beztlenowych wyizolowane z materiału klinicznego w latach 2007 i 2008 Gatunek Bacteroides fragilis Bacteroides distasonis Bacteroides ovatus/thetaiotaomicron Bacteroides vulgatus Bacteroides caccae Bacteroides ureolyticus Bacteroides uniformis Bacteroides stercoris/eggerthii Prevotella intermedia/disiens Prevotella bivia Prevotella melaninogenica/oralis Prevotella oris/buccae Razem liczba szczepów % , ,7 Veillonella parvula ,2 Fusobacterium necrophorum/nucleatum 5 11 Fusobacterium varium 2 4 Fusobacterium spp Fusobacterium mortiferum 1 2 Porphyromonas asaccharolytica ,2 Ogółem W tabeli III zamieszczono zakresy wartości MIC (najmniejszego stężenia leku hamującego wzrost szczepu) dla pałeczek z rodzaju Bacteroides. W porównaniu z poprzednimi latami zaobserwowano wzrost liczby Gram-ujemnych bezwzględnych beztlenowców izolowanych z próbek materiału klinicznego. Podobnie jak w badaniach prowadzonych w Katedrze i Zakładzie Mikrobiologii Lekarskiej w latach wcześniejszych najczęściej izolowano gatunki z rodzaju Bacteroides, Prevotella oraz Veillonella sp. (2, 3). Bakterie należące do gatunków: B. fragilis, B. distasonis, B. ovatus/ thetaiotaomicron, B. vulgatus, wykazują oporność na penicylinę w stężeniu jakie może być osiągalne w organizmie człowieka. Jest to związane z wytwarzaniem bakteryjnej ß-laktamazy. Około 25% izolatów wykazuje oporność na klindamycynę. Należy zauważyć, że jest to 4% wzrost liczby szczepów niewrażliwych na klindamycynę w porównaniu z wynikami badań przeprowadzonych w naszym zakładzie w latach (2). Natomiast analizując wcześniejsze dane zauważono narastającą częstość izolowania szczepów opornych na ten antybiotyk o blisko 13% w stosunku do roku 2001 (7). Coraz większe znaczenie w leczeniu zakażeń wywołanych przez B. fragilis, w sytuacji narastającej oporności tych szczepów na klindamycynę zyskuje metronidazol (8). Na podstawie danych piśmiennictwa można stwierdzić, że szczepy Bacteroides sp. charakteryzują się zróżnicowaną opornością na antybiotyki w zależności od kraju, w którym przeprowadzono badania. Oporność bakterii na klindamycynę na początku stulecia była najwyższa w Hiszpanii, gdzie liczba opornych izolatów wynosiła 40%. Oporność B. fragilis na klindamycynę dotyczy 15-44% wyizolowanych szczepów, na cefotetan 13-94%, w przypadku cefoksytyny jest to zakres 3,5-41,5% (1, 4, 5, 6, 9).

4 238 M. Kierzkowska i inni Nr 3 Tabela II. Lekowrażliwość Gram-ujemnych bakterii bezwzględnie beztlenowych wyizolowanych z materiału klinicznego w latach 2007 i Gatunek Liczba szczepów PEN AMC PIC Liczba szczepów wrażliwych Bacteroides fragilis Bacteroides distasonis Bacteroides ovatus / thetaiotaomicron Bacteroides vulgatus Bacteroides caccae Bacteroides ureolyticus Bacteroides uniformis Bacteroides stercoris / eggerthii Prevotella intermedia / disiens Prevotella bivia Prevotella melaninogenica / oralis Prevotella oris / buccae Fusobacterium necrophorum / nucleatum Fusobacterium varium Fusobacterium sp Fusobacterium mortiferum Porphyromonas asaccharolytica Veillonella parvula Ogółem % , ,8 99,1 99,1 94,9 90, ,5 98,5 100 PEN-penicylina, AMC-amoksycylina z kwasem klawulanowym, PIC-piperacylina, TZP-piperacylina z tazobaktamem, TCC-tikarcylina z kwasem klawulanowym, CXT-cefoksytyna, CTT-cefotetan, IMI-imipenem, CLI-klindamycyna, CMP-chloramfenikol, MTR-metronidazol Naszą uwagę zwróciła często występująca oporność szczepów B. ovatus/thetaiotaomicron na cefoksytynę (30%) i cefotetan (44%). Natomiast zakres MIC dla większości leków wobec bakterii z rodzaju Bacteroides był szeroki, podobnie jak wykazała Rokosz i wsp. (9). W porównaniu z poprzednimi latami obserwujemy większy odsetek izolatów Fusobacterium, a także gatunków z rodzajów Porphyromonas i Veillonella opornych na penicylinę i klindamycynę (2, 7). TZP TCC CXT CTT IMI CLI CMP MTR

5 Nr 3 Zakażenia szpitalne G-ujemnymi beztlenowcami 239 Tabela III. Zakresy wartości MIC metronidazolu, klindamycyny, amoksycyliny z kwasem klawulanowym, penicyliny, imipenemu Liczba Antybiotyki Gatunek szczepów MZ CM XL PG IP Bacteroides sp ,023-0,75 <0,016->256 0,016-1,0 0,023->32,0 0,006-0,75 Bacteroides fragilis 88 0,064-0,38 <0,016->256 0,094-1,0 3,0->32,0 0,012-0,064 Bacteroides caccae 8 0,064-0,094 0,032-0,125 0,064-0,19 0,75-16,0 0,016-0,047 Bacteroides distasonis 20 0,023-0,5 0,023->256 0,016-0,38 0,023->32,0 0,023-0,064 Bacteroides ovatus/ thetaiotaomicron 16 0,047-0,064 0,75-16,0 0,125-0,75 8,0->32,0 0,023-0,25 Bacteroides vulgatus 16 0,064-0,094 0,032-0,38 0,19-0,75 6,0-16,0 0,006-0,047 Bacteroides ureolyticus 5 0,064-0,75 0,125-0,25 0,094-0,38 0,32->256 0,023-0,75 MZ-metronidazol, CM-klindamycyna, XL-amoksycylina z kwasem klawulanowym PG-penicylina, IP-imipenem PODSUMOWANIE WYNIKÓW Z materiału klinicznego oprócz bakterii bezwzględnie beztlenowych izolowano również bakterie tlenowo rosnące. Pełnią one istotną rolę w patogenezie zakażeń u pacjentów hospitalizowanych, istnieje konieczność prowadzenie leczenia skojarzonego. W związku z sukcesywnym zwiększaniem się liczby szczepów opornych zasadne jest monitorowanie lekooporności pałeczek Gram-ujemnych beztlenowo rosnących. Diagnostyka zakażeń bakteriami beztlenowymi jest długotrwała, stąd też zasadne jest wprowadzenie terapii empirycznej w oparciu o znany w danym szpitalu czy oddziale profil wrażliwości, która następnie powinna być zastąpiona terapią celowaną na podstawie wyniku antybiobiogramu. M. Kierzkowska, A. Majewska, J. Kądzielska, A. Rozpara, A.Sawicka-Grzelak, G.Młynarczyk Participation of Gram-negative anaerobes in infections in hospitalized patients SUMMARY The aim of the study was to assess the prevalence and antibiotic susceptibility profiles of strictly anaerobic Gram-negative bacteria isolated from clinical samples taken from hospitalized patients from to The specimens were cultured using media, incubated at 37 C under anaerobic conditions. Biochemical identification and antibiotic susceptibility were done in an automated system ATB Expression (biomerieux S.A, France). For selected strains of Bacteroides sp. sensitivity was determined using E-test (AB BIODISK, Sweden). Overall 1274 strains of obligate anaerobes were isolated. Gram-negative bacteria were cultured in number of 333 strains. Most frequently isolated was Bacteroides sp. (46,9%) and Prevotella sp. (29,7%). Isolated bacteria are still susceptible to imipenem (100%), metronidazole (100%) and beta-lactam antibiotics with beta-lactamase inhibitors: amoxicillin/clavulanate (97,8%) piperacillin/tazobactam (99,1%), ticarcillin/clavulanate (99,1%).

6 240 M. Kierzkowska i inni Nr 3 PIŚMIENNICTWO 1. Hedberg M, Nord CE. Antimicrobial susceptibility of Bacteroides fragilis Group isolates in Europe. Clin Microbiol Infect 2003; 9: Kądzielska J, Kierzkowska M, Sawicka-Grzelak A i inni. Charakterystyka klinicznych szczepów Gram-ujemnych bezwzględnych beztlenowców. Med. Dośw. Mikrobiol 2007; 59: Kądzielska J, Rokosz A, Sawicka-Grzelak A i inni. Kliniczne szczepy Gram(-) bezwzględnych beztlenowców wyizolowane w 2004 roku. Zakażenia 2006; 6: Löfmark S, Jernberg C, Billsrtom H i inni. Restored fitness leads to long-term persistence of resistant Bacteroides strains in the human intestine. Anaerobe 2008; 14: Löfmark S, Jernberg C, JanssonJK i inni. Clindamycin-induced enrichment and long-term persistence of resistant Bacteroides spp. And resistance genes. JAC 2006; 58: Rokosz A, Pawłowska J, Sawicka-Grzelak A i inni. ESBL-dodatnie szczepy z grupy Bacteroides fragilis wyizolowane od pacjentów Wojewódzkiego Szpitala Zespolonego w Płocku. Med. Dośw. Mikrobiol. 2004; 56: Rokosz A, Sawicka-Grzelak A, Kot K i inni. Zastosowanie metody etest do oznaczania lekowrażliwości bakterii beztlenowych. Med. Dosw. Mikrobiol. 2001; 53: Wróblewska M, Rokosz A, Sawicka-Grzelak A i inni. Udział bakterii bezwzględnie beztlenowych w zakażeniach u hospitalizowanych pacjentów i możliwość terapii tych zakażeń. Med. Dośw. Mikrobiol. 2005; 57: Waxler H M. Bacterioides: The good, the bad, and the nitty-gritty. Clin. Microbiol. Rev. 2007; 20: 4, Otrzymano:19 VIII 2011 r. Adres Autora: Warszawa, ul. T.Chałubińskiego 5, Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej WUM