Zakład Biologii Środowiskowej, UM w Łodzi 2. Pracownia Mikrobiologii, Uniwersytecki Szpital Kliniczny nr 1 w Łodzi 3

Transkrypt

1 MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2014, 66: Analiza zakażeń grzybiczych u chorych leczonych na Oddziale Intensywnej Terapii Uniwersyteckiego Szpitala Klinicznego nr 1 w Łodzi w latach Fungal infections in patients of an intensive care unit analyzed on the example of the Lodz Medical University Hospital No 1 in the period of Ewa Tyczkowska-Sieroń 1, Anna Bartoszko- Tyczkowska 2, Wojciech Gaszyński 3 1 Zakład Biologii Środowiskowej, UM w Łodzi 2 Pracownia Mikrobiologii, Uniwersytecki Szpital Kliniczny nr 1 w Łodzi 3 Katedra Anestezjologii i Intensywnej Terapii, UM w Łodzi W prezentowanej pracy przedstawiono efekty współpracy zespołu OIT z Pracownią Mikrobiologiczną USK nr 1 w Łodzi w latach Wynikiem omawianej współpracy było zmniejszenie liczby zakażeń grzybiczych w roku 2012 wywołanych przede wszystkim przez grzyby z rodzaju Candida. Słowa kluczowe: zakażenia grzybicze; oddział intensywnej terapii; ceftazydym ABSTRACT Introduction: The objective of this study was to analyze the fungal infections in patients of an intensive care unit (ICU) in a long period ( ) on the example of the Lodz Medical University Hospital No 1. This analysis was focused on the study of the effect of antimicrobial therapy on the level of these infections. Methods: A total of 291 strains of fungi were isolated from blood, tips of central intravenous catheters, lower respiratory tract, urine, wounds, pressure sores, and cerebrospinal fluid of 3177 patients. An automatic system Bactec 9050, Yeast ID Phoenix BD panels and E-tests (BioMerieux) were used for the fungi analysis. Results: The studies were mainly concentrated on the Candida infections, distinguishing cases caused by C. albicans and C. non-albicans pathogens. Changes in the number of these infections in consecutive years have been associated with epidemiological and therapeutic activities in the ICU. Particularly, relationships between the number of infections and the use of ceftazidime were discussed. A statistically significant positive correlation of the count of Candida infections and the ceftazidime consumption was found in the period to 2006.

2 30 E. Tyczkowska-Sieroń, A. Bartoszko-Tyczkowska, W. Gaszyński Nr 1 In the later years, the correlation was destroyed as a result of other important therapeutic factors (eg, immunosuppressive drugs). Conclusions: It has been found that the number of Candida infections in the ICU depends on the consumption of antimicrobial drugs. This conclusion is based on quantitative example of ceftazidime. Only close cooperation between the ICU and microbiologists is able to provide a reduction in nosocomial fungal infections. Keywords: fungal infections; intensive care unit; ceftazidime WSTĘP Ciężkie, postępujące zakażenia są częstą przyczyną przyjęcia do Oddziału Intensywnej Terapii (OIT). Intensywista musi podjąć decyzję dotyczącą wdrożenia skutecznej antybiotykoterapii. Większość procedur zaleca szybkie wprowadzenie szerokospektralnej antybiotykoterapii skojarzonej (np. cefalosporyny III generacji), która odgrywa ogromną rolę w rozwoju zakażeń grzybiczych [16]. Do najczęstszych czynników ryzyka zakażeń grzybami należy niewydolność układu odpornościowego: pierwotna uwarunkowana genetycznie lub spowodowana fizjologiczną jego niedojrzałością i wtórna (nabyta) związana z chorobami autoimmunologicznymi, nowotworowymi, wtórnym brakiem śledziony, zaburzeniami przemiany materii (cukrzyca), niewydolnością nerek, zespołem AIDS. Istotną rolę odgrywa również terapia szerokospektralnymi antybiotykami przeciwbakteryjnymi prowadząca do redukcji flory fizjologicznej i oportunistycznej stanowiącej barierę ochronną zapobiegającą kolonizacji przez grzyby patogenne. Z powodu braku pałeczek jelitowych zahamowana zostaje synteza witaminy K2 i witamin kompleksu B, zostaje zmniejszone wytwarzanie przeciwciał i proces fagocytozy. Antybiotyki poprzez wpływ na tkanki i błony śluzowe ułatwiają adherencję, a następnie penetrację grzyba w głąb tkanek. Do istotnych czynników ryzyka zakażeń grzybami należy także chemioterapia, przedłużona intubacja i terapia respiratorem (ponad 48 godzin), cewnik naczyniowy powyżej 4 dni, cewnik w pęcherzu moczowym, dializy otrzewnowe, pacjenci z oparzeniami II i III stopnia, ponieważ uszkodzona termicznie skóra kolonizowana jest przez grzyby namnażające się szybko na martwiczych tkankach jak również pobyt w OIT (chorzy z grup ryzyka) [3,14]. Najczęstszą przyczynę zakażeń grzybiczych na świecie stanowi gatunek Candida albicans (ok % przypadków), następnie C. parapsilosis (30-40%), C. glabrata (10-20%), C. tropicalis (5-10%) oraz C. krusei (0-4%). Śmiertelność związana z inwazyjną kandydozą mieści się w zakresie 25-40% przypadków [2,4]. Zakażenia grzybicze w OIT stanowią czwartą co do częstości przyczynę zakażeń krwi. Według badań dotyczących zakażeń krwi szczepami Candida w Kuwejcie 39,5% stanowiła C. albicans, 30,6% C. parapsilosis, 12,4% C. tropicalis, 5,6% C. glabrata [11]. W ostatnich latach obserwuje się wśród szpitalnych szczepów Candida narastanie oporności na flukonazol nadużywany w terapiach osłonowych lub empirycznych [10,15]. Terapia empiryczna flukonazolem prowadzi do selekcji i namnażania przedstawicieli gatunków posiadających naturalną oporność na omawiany lek, takich jak C. glabrata i C. krusei oraz gatunków o obniżonej wrażliwości na flukonazol jak C. tropicalis i C. parapsilosis [18].

3 Nr 1 Zakażenia grzybicze u chorych na Oddziale Intensywnej Terapii 31 Nie mniej ważnym etiologicznym czynnikiem zakażeń grzybiczych jest grzyb pleśniowy z rodzaju Aspergillus. Zakażenia wywołane przez Aspergillus spp. są drugą, co do częstości po Candida spp. grupą patogenów wywołujących inwazyjne grzybice układowe. Zakażenia te należą do egzogennych, a patogenność Aspergillus spp. determinują lipidy, związki fenolowe, aflatoksyny i glikotoksyny hamujące fagocytozę i działające immunosupresyjnie. Śmiertelność spowodowana inwazyjną aspergilozą w Europie i USA zwiększyła się kilkakrotnie, co ustalono na podstawie analizy wyników badań sekcyjnych. Lekiem pierwszego wyboru w leczeniu aspergilozy inwazyjnej jest worykonazol. Dawka leku powinna zostać dobrana zależnie od MIC (minimalne stężenie hamujące wzrost patogenu), a także wydolności narządowej pacjenta [5,9,13]. W leczeniu grzybic inwazyjnych coraz większą rolę odgrywają echinokandyny. Szczególne znaczenie odgrywa kaspofungina, jako najmniej toksyczna, wskazana do terapii u pacjentów z uszkodzeniami wielonarządowymi. Od 2008 roku zarejestrowana została jako lek stosowany u dzieci zgodnie z programem PIP (Pediatric Investigation Plan) [7]. Mechanizm działania echinokandyn polega na hamowaniu syntezy 1,3-β-D-glukanu stanowiącego składnik ściany komórkowej wielu patogenów grzybiczych, przez co komórka traci swoją integralność i ulega lizie [6,8,12]. Celem przedstawionej pracy jest analiza sytuacji epidemiologicznej OIT w odniesieniu do zakażeń grzybiczych. MATERIAŁ I METODY Analiza zakażeń grzybiczych w OIT USK nr 1 w Łodzi obejmuje lata Omawiany OIT ma profil mieszany. Do 2009 roku OIT liczyło 8 łóżek, od 2009 do 2012 na oddziale znajdowało się ich 11. Do badań dostarczano z oddziału następujące próbki materiałów: krew, końcówki cewników centralnych, materiał z dolnych dróg oddechowych, mocz, wymazy z ran oraz odleżyn, płyn mózgowo-rdzeniowy. Pracownia informowała o poszczególnych etapach badania przed wydaniem ostatecznego wyniku. Informowała również o aktualnym profilu epidemiologicznym oddziałów zabiegowych w szpitalu, ukierunkowując terapię empiryczną w OIT. Zastępowano ją terapią celowaną po otrzymaniu wyniku lekowrażliwości drobnoustroju. Jeżeli celowana antybiotykoterapia przeciwbakteryjna przez 72 godziny nie przynosiła poprawy i utrzymywała się gorączka, rozpatrywano wdrożenie leczenia przeciwgrzybicznego opierając się na wynikach badań mikrobiologicznych. Materiał z dróg oddechowych oraz mocz posiewany był ilościowo. U chorych z grup ryzyka miano 10 6 CFU/ml w materiale z dróg oddechowych uznane było za znamienne zakażenie grzybicze. W przypadku próbek moczu za zakażenie grzybicze uznawano miano 10 4 CFU/ml [19]. Przy opracowywaniu danych uwzględniono wyniki dotyczące pojedynczego badania danego materiału od poszczególnego pacjenta. Krew oraz płyny ustrojowe inkubowano w aparacie do posiewu krwi BACTEC 9050 na podłożu Mycosis-IC/F Culture Vials firmy Becton Dickinson (BD). Pozostałe materiały posiewano na podłoże Sabourauda stałe i płynne. Gatunki grzybów oznaczono za pomocą paneli Yeast ID Phoenix BD. Lekowrażliwość oceniano przy użyciu testów E-test firmy Bio Merieux.

4 32 E. Tyczkowska-Sieroń, A. Bartoszko-Tyczkowska, W. Gaszyński Nr 1 Na przestrzeni analizowanego okresu w omawianym OIT wprowadzone były zmiany organizacyjne o profilu epidemiologicznym (procedury kontroli zakażeń, badania na nosicielstwo alert patogenów z rąk personelu) jak też terapeutyczne (restrykcyjna polityka antybiotykowa) co miało wpływ na częstość zakażeń grzybiczych. W ostatnich latach obserwuje się na świecie wzrost liczby zakażeń Candida non- albicans opornych lub z obniżoną wrażliwością na flukonazol. Dlatego też od roku 2002 w opisywanym OIT prowadzona była restrykcyjna polityka wobec flukonazolu w celu zapobieżenia indukcji opornych gatunków Candida non- albicans. Od roku 2002 restrykcje dotyczyły też antybiotyków o szerokim spektrum przeciwbakteryjnym uznanych za induktory zakażeń grzybiczych (amoksycylina z kwasem klawulanowym, imipenem, cefalosporyny III generacji: ceftazydym, cefotaksym, ceftriakson). Od 2006 roku zmienił się profil pacjentów w omawianym OIT. W szpitalu powstały oddziały chirurgii onkologicznej i transplantacyjnej. Pacjenci trafiający do OIT z wymienionych wyżej oddziałów stanowili grupę zwiększonego ryzyka zakażeń grzybiczych. W celu zmniejszenia zakażeń krwi oraz dróg moczowych powołano wśród lekarzy OIT zespół opieki nad cewnikiem. W roku 2010 wprowadzono procedurę tzw. wymazów zerowych (z nosa, jamy ustnej, odbytu) u nowo przyjmowanych pacjentów. W razie obecności alert patogenu kohortowano pacjentów. Do leczenia ciężkich kandydoz wprowadzono echinokandyny opierając się na rekomendacjach IDSA (Infections Diseases Society of America). Zużycie antybiotyków w OIT określane było za pomocą (DDD) zdefiniowanej dawki dobowej. DDD oznacza średnią, podtrzymującą dobową dawkę leku przy wskazaniach dla osoby dorosłej o średniej masie ciała 70 kg. Dane dotyczące ilości wydanych na oddział antybiotyków otrzymano z apteki szpitalnej. Badania zmian zakażeń grzybiczych w czasie, wykonywano na podstawie zależności liczby zakażeń Candida spp. (w przeliczeniu na 100 pacjentów) w funkcji rocznych okresów od 2002 do 2012 roku. Badano korelacje liniowe obserwowanych zmian oraz ustalano ich statystyczną istotność wyznaczając współczynniki regresji i poziomy istotności. Wartości współczynników regresji porównywano stosując test do sprawdzenia równości między tymi współczynnikami. W celu ustalenia zależności pomiędzy wynikami przeprowadzono ich analizę statystyczną stosując program STATISTICA 6.0. [17]. Do porównania wyników zastosowano test różnicy pomiędzy dwoma wskaźnikami struktury. Przyjęto, że obliczona wartość poziomu ufności p 0,05 świadczy o istotnie statystycznej różnicy pomiędzy wskaźnikami dotyczącymi dwóch porównywalnych okresów. Wartości p > 0,05 wskazują z kolei na brak istotnych statystycznie różnic pomiędzy wskaźnikami. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE W latach przebadano 3177 pacjentów OIT USK nr 1 w Łodzi. Poddano ocenie mikrobiologicznej 291 szczepów grzybów Candida spp. wyizolowanych od tych chorych. Liczbę zakażeń wywołanych przez Candida albicans oraz C. non-albicans w OIT USK nr 1 w latach przedstawiono na rycinie 1, natomiast udział poszczególnych gatunków w zakażeniach zestawiono w tabeli 1.

5 Nr 1 Zakażenia grzybicze u chorych na Oddziale Intensywnej Terapii 33 Ryc. 1 Liczba zakażeń C. albicans oraz C. non-albicans w OIT w latach Tabela I Ryc. Liczba 1 Liczba wyizolowanych zakażeń C. albicans szczepów oraz Candida C. non-albicans spp. w OIT w OIT USK w nr latach 1 w Łodzi (lata ) Rok Gatunek C. albicans C. glabrata C. krusei C. tropicalis C. parapsilosis W latach obserwowano dość wysoką liczbę zakażeń grzybami z rodzaju Candida utrzymującą się jako 8,8 zakażeń/100 pacjentów. Wynik ten nie odbiegał jednak od średniej rejestrowanej w analogicznych oddziałach w Europie [20]. Spośród antybiotyków przeciwbakteryjnych (wymienionych w części Materiał i Metody) jedynie ceftazydym wykazał korelację dotyczącą zależności między zużyciem antybiotyku, a poziomem liczby zakażeń grzybami z rodzaju Candida utrzymującą się do 2006 roku. Analiza wyników przedstawionych na rycinie 2 pokazuje, że ograniczenie zużycia ceftazydymu (induktora Candida spp.) w latach wyłącznie do eradykacji Pseudomonas aeruginosa przyczyniło się do zmniejszenia liczby kandydoz. Badania korelacji pomiędzy tymi dwoma funkcjami wykazują jej istotność (p = 0,05) i wysoką siłę związku (r = 0,87). Rok 2005 cechuje spadek do 1,6 zakażeń /100 pacjentów. Zależność ta utrzymuje się do 2006 roku. W dalszym okresie pomimo utrzymania restrykcji wobec polityki antybiotykowej (szczególnie wobec ceftazydymu) oraz przestrzegania wprowadzonych w 2004 roku procedur kontroli zakażeń, od roku 2006 następuje wzrost liczby zakażeń grzybiczych. Wiąże się to ze zmianą profilu OIT oraz napływem chorych ze zwiększonym ryzykiem zakażenia grzybami 14 (pacjenci po operacjach onkologicznych oraz po przeszczepach narządów). Immunosupresja, jakiej byli poddani pacjenci po transplantacjach przyczyniła się do zakażeń wieloopornymi bakteriami (Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, MRSA). Do eradykacji wymienionych bakterii używano wysokich dawek szerokospektralnych

6 15 34 E. Tyczkowska-Sieroń, A. Bartoszko-Tyczkowska, W. Gaszyński Nr 1 Ryc. Ryc. 2 2 Liczba zakażeń zakażeń Candida Candida sp. i spp. zużycia i zużycia ceftazydymu ceftazydymu w OIT w OIT antybiotyków, co skutkowało wzrostem zakażeń grzybiczych, przede wszystkim Candida albicans jako zakażenia endogennego. Obserwowany również gwałtowny wzrost zakażeń C. non-albicans w roku 2010 wiąże się ze wzrostem zużycia flukonazolu przeznaczonego do profilaktyki przeciwgrzybicznej u pacjentów z immunosupresją. Wzrost liczby zakażeń grzybiczych w OIT w 2010 roku przyczynił się do wzmożonego nadzoru mikrobiologicznego zgodnie z zasadą, że mikrobiologia kliniczna jest integralną częścią medycyny intensywnej [1]. Podczas przyjmowania pacjenta na oddział pobierano wymazy na nosicielstwo alert patogenów. Przestrzegano, aby terapia celowana oparta była o wartość MIC. Do terapii wprowadzono nowe leki z grupy echinokandyn, a przede wszystkim kaspofunginę. Wszystkie te działania oparte na współpracy zespołu OIT oraz Pracowni Mikrobiologii skutkują spadkiem liczby zakażeń grzybiczych w 2012 roku. Zakażenia Aspergillus spp. w omawianym okresie występowały, jako pojedyncze przypadki. Istnieje jednak problem klinicznej wagi tych zakażeń. Jako lek pierwszego rzutu przy aspergillozie inwazyjnej stosowany był worykonazol. Terapia worykonazolem doprowadziła do eradykacji patogenu w przypadku aspergilozy płuc po ich przeszczepie. WNIOSKI O tym jak poważnym wyzwaniem w ostatnich latach stały się zakażenia grzybicze świadczy fakt umieszczania zakażeń Candida spp. na liście czynników alarmowych (Dz.U nr 294 poz. 1741). Analiza liczby zakażeń grzybiczych w opisywanym OIT pozwoliła na wyciągnięcie następujących wniosków: 1. Na ograniczenie liczby kandydoz w OIT ma wpływ restrykcyjna polityka dotycząca szerokospektralnych antybiotyków przeciwbakteryjnych, a szczególnie ceftazydymu. 2. Terapie empiryczne powinny być oparte na danych epidemiologicznych w szpitalu, a następnie zastąpione terapią celowaną po otrzymaniu wyniku lekowrażliwości drobnoustroju. 3. Konieczne jest przestrzeganie procedur epidemiologicznych zapobiegających zakażeniom

7 Nr 1 Zakażenia grzybicze u chorych na Oddziale Intensywnej Terapii 35 grzybiczym (wymazy z rąk personelu, wymazy zerowe pacjentów przyjmowanych na oddział, opieka nad cewnikiem ). 4. Wskazany jest ciągły kontakt z pracownią mikrobiologiczną w celu uzyskiwania danych o etapach badań mikrobiologicznych przed wydaniem przez pracownię ostatecznego wyniku. 5. W związku z tym, iż diagnostyka zakażeń grzybiczych jest trudna i wymaga czasu na kolejne pasaże drobnoustroju, procedury diagnostyczne należy uzupełnić o metody immunologiczne przyspieszające wiedzę o obecności zakażenia grzybiczego. PIŚMIENNICTWO 1. Ansermino M, Hemsley C. Intensive care management and control of infection. BMJ 2004; 329: Asmundsdottir L, Erlendsdottir H, Gottfredsson M. Increasing incidence of candidemia: results from a 20-year nationwide study in Iceland. J Clin Microbiol 2002; 40: Aslam S. Effect of antibacterials on biofilms. Am J Infect Control 2008; 36: S175.e9 S175.e Calderone R, Fonzi W. Virulence factors of Candida albicans. Trends Mikrobiol 2001; 9: Herbrecht R, Denning D, Patterson T i inni. Voriconazole versus Amphotericin B for Primary Therapy of Invasive Aspergillosis. N Engl J Med 2002; 347: Kahn J, Hsu M, Racine F, i inni. Caspofungin susceptibility in Aspergillus and non-aspergillus molds: inhibition of glucan synthase and reduction of β D 1,3 glucan levels in culture. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50: Kałwak K. Zastosowanie echinokandyn w onkohamatologii dziecięcej w świetle rekomendacji IDSA. Mikol Lek 2009; 16 (2): Kartsonis N, Killar J, Mixson L, i inni. Caspofungin susceptibility testing of isolates from patients esophageal candidiasis or invasive candidiasis: relationship of MIC to treatment outcome. Antimicrob Agents Chemother 2005; 49: Kullberg B, Sobel J, Ruhnke M i inni. Voriconazole versus a regimen of amphotericin B followed by fluconazole for candidaemia in non-neutropenic patients: a randomised non-inferiority trial. The Lancet 2005; 366: Laverdie`re M, Lalonde R, Baril J i inni. Progressive loss of echinocandin activity following prolonged use for treatment of Candida albicans oesophagitis. J Antimicrob Chemother 2006; 57: Mokaddas E, Al-Sweih N, Khan Z. Species distribution and antifungal susceptibility of Candida bloodstream isolates in Kuwait: a 10-year study. J Med Microbiol 2007; 56: Ostrosky-Zeichner L, Pappas P. Invasive candidiasis in the intensive care unit. Crit Care Med 2006; 34: Pagano L, Caira M, Candoni A i inni. Invasive aspergillosis in patients with acute myeloid leukemia: a SEIFEM-2008 registry study. Haematol 2010; 95: Pascual A. Pathogenesis of catheter-related infections: lessons for new designs. Clin Microbiol Infect 2002; 8: Safdar A, van Rhee F, Henslee-Downey J i inni. Candida glabrata and Candida krusei fungemia after high-risk allogeneic marrow transplantation: no adverse effect of low-dose fluconazole prophylaxis on incidence and outcome. Bone Marrow Transplant 2001; 28: Sułkowski W, Kessler M. Antybiotykoterapia u chorego we wstrząsie septycznym leczonego w oddziale intensywnej terapii opis przypadku. W: Ciężkie zakażenia szpitalne. Problem interdyscyplinarny. Red. D. Dzierżanowska, Evereth Publishing Sp. z o.o., Warszawa 2013, Statistica for Windows. StatSoft, Inc.,Tulsa 2001;

8 36 E. Tyczkowska-Sieroń, A. Bartoszko-Tyczkowska, W. Gaszyński Nr Tyczkowska-Sieroń E, Bartoszko-Tyczkowska A, Gaszyński W. Wpływ antybiotykoterapii na zakażenia grzybicze u pacjentów oddziału intensywnej terapii. Mikol Lek 2007; 14 (4): Złotorowicz M. Zakażenia grzybicze u chorych leczonych w oddziale intensywnej terapii. W: Zakażenia w intensywnej terapii. Szubert F, Wydawnictwo Medyczne Urban&Partner, Wrocław 2000, Vincent J, Bihari D, Suter P, i inni. The prevalence of nosocomial infection in intensive care units in Europe. Results of the European Prevalence of Infection in Intensive Care (EPIC) Study. EPIC International Advisory Committee. JAMA 1995; 274: Otrzymano: 10 III 2014 r. Adres Autora: Łódź, ul. Żeligowskiego 7/9, Zakład Biologii Środowiskowej, Uniwersytet Medyczny w Łodzi ewa.tyczkowska-sieron@umed.lodz.pl