PAŁECZKI Z RODZAJU KLEBSIELLA IZOLOWANE OD PACJENTÓW ŁÓDZKICH SZPITALI W 2006 ROKU

Transkrypt

1 MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2009, 61: Izabela Szczerba, Katarzyna Gortat, Karol Majewski PAŁECZKI Z RODZAJU KLEBSIELLA IZOLOWANE OD PACJENTÓW ŁÓDZKICH SZPITALI W 2006 ROKU Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Uniwersytetu Medycznego w Łodzi Kierownik Zakładu: prof. dr hab. Z. Krzemiński Wyhodowano 223 szczepy pałeczek Klebsiella. Przedstawiono częstość występowania tych pałeczek w próbkach różnego materiału klinicznego. Określono częstość występowania beta-laktamaz typu ESBL oraz wrażliwość na powszechnie stosowane leki. Stwierdzono, że lekami najbardziej aktywnymi in vitro są imipenem i połączenie piperacyliny z tazobaktamem. Pałeczki Klebsiella pneumoniae są drobnoustrojami, które odgrywają istotną rolę w zakażeniach szpitalnych. Bakterie te izoluje się głównie z zakażeń dróg oddechowych, zakażeń układu moczowego, wymazów z ran i bakteriemi. Wśród wielu antybiotyków jakie stosuje się w leczeniu zakażeń wywołanych przez pałeczki Klebsiella, najważniejszą grupę stanowią antybiotyki β-laktamowe. Mające znakomite właściwości farmakokinetyczne, szerokie spektrum działania przeciwbakteryjnego i niewielką toksyczność. Wszystkie te cechy preferują stosowanie tych leków zarówno u dzieci, jak i osób dorosłych do zwalczania zakażeń o różnej lokalizacji (3). Nadużywanie cefalosporyn III generacji często prowadzi do selekcji szczepów opornych na większość antybiotyków β-laktamowych (oprócz karbapenemów). Najważniejszym mechanizmem oporności na antybiotyki beta-laktamowe jest wytwarzanie beta-laktamaz o rozszerzonym spektrum działania typu ESBL (Extended- Spectrum Beta-Lactamases). Geny kodujące ich wytwarzanie mogą być zlokalizowane na chromosomie lub plazmidach. Możliwość transferu plazmidów wśród różnych gatunków Enterobacteriaceae stwarza zagrożenia związane z pojawianiem się szczepów wieloopornych. Kolonizacja środowiska szpitalnego szczepami ESBL-dodatnimi może stanowić istotny czynnik ryzyka, wpływający na zwiększenie liczby zakażeń szpitalnych stwarzających poważne trudności terapeutyczne i mogących być przyczyną groźnych epidemii w środowisku szpitalnym (1, 8). Celem pracy była ocena częstości występowania szczepów wytwarzających beta-laktamazy typu ESBL i analiza lekowrażliwości pałeczek Klebsiella wykrywanych w materiałach klinicznych. MATERIAŁ I METODY Przedmiotem badań były 223 izolaty pałeczek należących do rodzaju Klebsiella wyosobnione w 2006 roku z próbek różnego materiału klinicznego (wydzielina z dróg

2 42 I. Szczerba, K. Gortat, K. Majewski Nr 1 oddechowych, wymazy z ran, mocz, krew) od pacjentów leczonych w łódzkich szpitalach. Wyizolowane drobnoustroje identyfikowano za pomocą testów API (biomerieux) API 20 E. Badanie wrażliwości na antybiotyki wykonano metodą dyfuzyjno-krążkową na podłożu Muller-Hintona agar (Oxoid, UK) postępując zgodnie z zaleceniami CLSI i KORLD (5) stosując krążki z: amikacyną (30 μg), amoksycyliną i kwasem klawulanowym (20/10μg), ceftazydymem (30μg), ciprofloksacyną (5μg), gentamicyną (10μg), imipenemem (10μg), netylmycyną (30μg), piperacyliną (100 μg), piperacyliną z tazobaktamem(100/10 μg), (sulfametoksazol z trimetoprimem (23,75/1,25 μg), tikarcylina z kwasem klawulanowym (75/10 μg), tobramycyną (10μg). Kontrolę stanowił szczep E. coli ATCC Zdolność do wytwarzania enzymów ESBL określano metodą e-testów (AB Biodisk). Szczepem kontrolnym był szczep Klebsiella pneumoniae ATCC (2, 5). WYNIKI Spośród 223 badanych izolatów 207 należało do rodzaju Klebsiella pneumoniae, 10 szczepów zidentyfikowano jako Klebsiella oxytoca 6 jako Klebsiella terrigena (Raoultella 16,10% 0,40% 26,90% 56,50% mat bronchoskopowe rany mocz krew Rycina 1. Procentowy udział bakterii Klebsiella w materiale klinicznym. ESBL- ESBL+ 6,6% Rycina 2. Występowanie ekspresji ESBL wśród pałeczek Klebsiella izolowanych z materiału klinicznego. 93,4%

3 Nr 1 Pałeczki Klebsiella od hospitalizowanych pacjentów 43 terrigena). Najwięcej szczepów (126) izolowano z wydzieliny dróg oddechowych, pozostałe wyosobniono z wymazów z ran (60), z moczu (36) i 1 z krwi. Na rycinie 1 przedstawiono częstość występowania pałeczek Klebsiella w badanym materiale klinicznym. Rycina 2 obrazuje częstość występowania enzymów ESBL wśród pałeczek Klebsiella izolowanych z materiału klinicznego. Najwięcej takich szczepów izolowano z wymazów z ran. Wrażliwość na leki przedstawiono w tabeli I. Stwierdzono duży odsetek szczepów wrażliwych na wszystkie badane leki wśród szczepów ESBL(-) i zdecydowanie mniejszy odsetek wśród szczepów ESBL(+). Jedynie w przypadku wrażliwości na tikarcylinę z kwasem klawulanowym odsetki szczepów wrażliwych w obu grupach były porównywalne. Wszystkie wyosobnione bakterie wrażliwe były na imipenem. Szczepy ESBL(+) wykazują oporność na wszystkie penicyliny, cefalosporyny (z wyjątkiem cefamycyn) oraz monobaktamy. Wśród szczepów ESBL(-) najwyższe odsetki szczepów wrażliwych obserwowano na antybiotyki beta-laktamowe, kotrymoksazol i cyprofloksacynę. Badając wrażliwość na aminoglikozydy, stwierdzono, że wśród ESBL(-) największy odsetek szczepów wrażliwych było na gentamicynę i amikacynę, a wśród ESBL(+) tylko na amikacynę. Wyosobniono 6 szczepów Klebsiella ESBL(+) i 6 ESBL(-) opornych na wszystkie badane aminoglikozydy (AN GM, NET, TB) oraz 4 szczepy oporne na trzy aminoglikozydy (GM, NET, TB) z czego 2 to szczepy ESBL(+) i 2 ESBL(-). Pośród ESBL(+) wyosobniono jeden szczep który okazał się średniowrażliwy na wszystkie cztery aminoglikozydy (AN GM, NET, TB). Były to szczepy, które charakteryzowały się również opornością na wiele innych leków. Tabela I. Wrażliwość szczepów Klebsiella sp. ESBL-dodatnich i ESBL ujemnych na antybiotyki. Antybiotyki Odsetek szczepów ESBL+ ESBL- Amoksycylina z kwasem klawulanowym 41,7 94,3 Imipenem Tikarcylina z kwasem klawulanowym 33,3 89,3 Piperacylina 36,9 88,1 Piperacylina/ Tazobaktam 84,6 85,7 Ciprofloksacyna 41,7 93,9 Kotrymoksazol 27,3 92,5 Amikacyna 30,8 82,9 Gentamicyna 15,4 93,4 Netylmycyna 8,3 75,6 Tobramycyna 0 75,6 DYSKUSJA Częstość występowania szczepów Klebsiella sp. w materiale klinicznym jest różna, bo związana ze specyfiką oddziałów i rodzajem pobieranych próbek. W niniejszej pracy najwięcej szczepów Klebsiella sp. wyhodowano z wydzieliny dróg oddechowych oraz z wymazów z ran. Tylko 16% z moczu i jeden szczep z krwi. Jest to wynik podobny do badań opisanych przez Kiffer i inni (6), gdzie wysoki odsetek gatunku Klebsiella pneumoniae

4 44 I. Szczerba, K. Gortat, K. Majewski Nr 1 pochodził z dróg oddechowych i krwi. W innych pracach pałeczki Klebsiella izolowane były najczęściej z moczu (9,11,16). Olejniczak i inni (10) izolowali najwięcej pałeczek Klebsiella z kału i według tych autorów, przewód pokarmowy hospitalizowanych dzieci stanowi rezerwuar ESBL(+) pałeczek Enterobacteriaceae. Enzymy ESBL wytwarzane są przez wiele rodzajów pałeczek Gram-ujemnych. Należą do najgroźniejszych mechanizmów oporności, ze względu na ich szybką ewolucję i łatwe rozprzestrzenianie się. Najczęściej enzymy te wykrywane są u Klebsiella pneumoniae i Escherichia coli. Częstość występowania bakterii wytwarzających enzymy ESBL w szpitalach jest zróżnicowana i zależna w dużym stopniu od rodzaju antybiotyków stosowanych w terapii. W naszych badaniach częstość występowania szczepów ESBL(+) jest porównywalna z doniesieniami Sacha i wsp. (15) czy Zientara i wsp. (17), oraz zdecydowanie niższa niż w innych doniesieniach, co może być związane z inną lokalizacją zakażenia, czy czynników ryzyka ( 9, 10, 14,16). Większość badanych szczepów niewytwarzających ESBL była wrażliwa na badane antybiotyki. Nie wykryto szczepów opornych na karbapenemy. Wyniki uzyskane przez nas są zgodne z wynikami innych autorów (9, 12,13, 15, 16). Wśród ESBL(+) szczepów stwierdzono 100% wrażliwych na imipenem, co zgodne jest z doniesieniami autorów prac dotyczących badań lekowrażliwości (9, 12,13, 14,15, 16, 17). Enzymy ESBL są hamowane przez inhibitory beta-laktamaz, lecz nie zawsze wystarcza to do nadania szczepom ESBL(+) wrażliwości na stosowane w leczeniu połączenia antybiotyków beta-laktamowych z inhibitorem. Zaobserwowano wysoką wrażliwość wyizolowanych pałeczek zarówno ESBL(+) jak i ESBL(-) na połączenie piperacyliny z tazobaktamem. Zdecydowanie mniej, bo tylko połowa szczepów ESBL(+) wykazała wrażliwość na amoksycylinę z kwasem klawulanowym i jedna trzecia na połączenie tikarcyliny z kwasem klawulanowym. Jest to zgodne z danymi piśmiennictwa, co związane jest z większą stabilnością kompleksu piperacyliny z tazobaktamem niż połączenia tikarcyliny czy amoksycyliny z kwasem klawulanowym (3). Podobne wyniki zaobserwowali inni autorzy (9,15,17). W przypadku zakażeń wywołanych pałeczkami Klebsiella wytwarzającymi ESBL lekami, które można wykorzystać w terapii empirycznej są karbapenemy. Leki z innych grup można zastosować po stwierdzeniu wrażliwości na nie w badaniach diagnostycznych. Oprócz genów kodujących wytwarzanie enzymów ESBL na plazmidach, mogą występować również geny odpowiedzialne za oporność na inne antybiotyki niż beta-laktamowe. Zjawisko to powoduje występowanie wielolekoopornych izolatów. Występowanie takich szczepów opornych również na antybiotyki aminoglikozydowe stwierdzono w naszym badaniu. Częstość występowania drobnoustrojów wytwarzających enzymy ESBL ma charakter dynamiczny i stwarza duże problemy terapeutyczne, dlatego wykrywanie takich patogenów jest konieczne. Wyniki takich badań dostarczają informacji epidemiologicznych pozwalających na wskazanie kierunku racjonalnej terapii zakażeń. Dają szansę powstrzymania gwałtownego narastania oporności wśród drobnoustrojów a także mogą przynieść wymierne ograniczenie kosztów leczenia.

5 Nr 1 Pałeczki Klebsiella od hospitalizowanych pacjentów 45 I. Szczerba, K. Gortat, K. Majewski STRAINS OF KLEBSIELLA ISOLATED FROM PATIENTS ŁÓDŹ HOSPITALS IN 2006 YEAR SUMMARY The aim of this study was to determine a susceptibility of 223 clinical strains Klebsiella to 11 antimicrobial agents and occurrence ESBL-positive strains. These strains were isolated from clinical specimens during 2006 year. Susceptibility of these strains against antimicrobial agents was determined with disc diffusion method according to CLSI recommendation. None of the analysed strains was resistant to imipenem. The Klebsiella pneumonie strains were most frequently isolated from respiratory tract. PIŚMIENNICTWO 1. Bradford P A. Extended-spectrum β-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detection of this important threat. Clin Microbiol Rev 2001, 14: Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial testing. 16th Informational Supplement. M100-S16.Wayne, PA, CLSI, Dzierżanowski D. Mechanizmy bakteryjnej oporności na antybiotyki i chemioterapeutyki. Antybiotykoterapia praktyczna Gospodarek E, Gierlotka K, Deptuła A i inni. Oporność pałeczek Gram-ujemnych na imipenem a zużycie tego leku w latach Med. Dośw. Mikrobiol 2007, 59: Hryniewicz W, Sulikowska A, Szczypa K i inni. Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego, Warszawa 2006, Kiffer C, Hsiung A, Oplustil C i inni. Extended broad-spectrum β-lactamases conferring transferable resistance to never β-lactam agents in Enterobacteriaceae : hospital prevalence and susceptibility patterns. Rev Infect Dis 1988, 10: Kowalska-Krochmal B, Dolna I, Dobosz A i inni. Ocena stopnia wrażliwości na aminoglikozydy szczepów bakteryjnych izolowanych od chorych z zakażeniami układowymi i uogólnionymi. Med. Dośw. Mikrobiol 2008, 60: Livermoore D M. β-lactamases in laboratory and clinical resistance. Clin Microbiol Rev 1995, 8: Nowakowska M, Rogala-Zawada D, Wiechuła B i inni. Czynniki etiologiczne zakażeń układu moczowego u dzieci i ich wrażliwość na antybiotyki. Wiad lek 2004; 57: Olejniczak M, Matuska K, Mirska I i inni. Wrażliwość na antybiotyki i częstość występowania szczepów ESBL(+) wśród pałeczek Enterobacteriaceae izolowanych od dzieci. Now. Lek 2003, 72: Őzakin C, Sinirtas M, Sevgican E I inni. Comparison of te E-test method with an automated bacterial identification and antimicrobial suscebility detection system for screening extendedspectrum β-lactamase producers. Scand J Infect Dis 2003, 35: Pfaller M A, Jones R N, Doern G V i inni. Bacterial Pathogens Isolated from Patients with Bloodstream Infection: Frequencies of Occurrence and Antimicrobial Susceptibility Patterns from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program (United States and Canada, 1997) Antimicrob Agents Chemother 1998, 42: Radosz-Komoniewska H, Gniadkowski M, Rogala-Zawada i inni. Incidence of extender spectrum β-lactamases in clinical isolates of the family Enterobacteriaceae in pediatric hospital. Pol J microbial 2004, 53:

6 46 I. Szczerba, K. Gortat, K. Majewski Nr Rudnicka J, Wróblewska M, Marchel H i inni. Częstość występowania i lekooporność pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae izolowanych od pacjentów hospitalizowanych na oddziałach intensywnej terapii. Med. Dośw. Mikrobiol 2005, 57: Sacha P, Jakoniuk P, Wieczorek P i inni. Mechanizmy oporności na antybiotyki β-laktamowe Izolatów Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilit i Enterobacter cloacae opornych na cefotaksym. Now. Lek 2007, 76: Sękowska A, Wróblewska J, Gospodarek E. ESBL-dodatnie i ESBL-ujemne szczepy Klebsiella pneumoniae i Klebsiella oxytoca występowanie w materiale klinicznym i wrażliwość na wybrane antybiotyki. Med. Dośw. Mikrobiol 2008, 60: Zientara M, Rudy M, Samulska E i inni. Ocena wyników posiewów krwi dzieci leczonych w Górnośląskim Centrum Zdrowia Dziecka i Matki. Med. Dośw. Mikrobiol 2008, 60: Otrzymano: 3 II 2009 r. Adres Autora: Łódź, ul. Pomorska 251, Zakład Mikrobiologii Lekarskiej UM w Łodzi