MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2010, 62: 231-236 Elżbieta Justyńska 1,Anna Powarzyńska 1,Jolanta Długaszewska 2 Wrażliwość na antybiotyki bakterii izolowanych z moczu chorych leczonych w oddziale dziecięcym 1 Zakład Mikrobiologii Samodzielnego Publicznego Szpitala Wojewódzkiego w Gorzowie Wlkp. Kierownik: mgr A. Powarzyńska 2 Katedra i Zakład Bakteriologii Farmaceutycznej Uniwersytetu Medycznego im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu Kierownik: dr n. przyr. M. Ciupińska Przeprowadzono analizę wyników badań moczu dzieci hospitalizowanych w oddziale padiatrycznym w latach 2006 2008. Najczęściej izolowano pałeczki E. coli, znacznie rzadziej E. faecalis, P. aeruginosa, P. mirabilis. Wyosobnione drobnoustroje wykazywały zróżnicowaną wrażliwość na badane antybiotyki. Niepokojącym jest występowanie pałeczek Gram-ujemnych wytwarzających ESBL oraz enterokoków HLAR i VRE. Zakażenie układu moczowego (ZUM) jest częstą kliniczną postacią zakażeń szpitalnych na oddziałach pediatrycznych. Według danych z wieloośrodkowych badań, prowadzonych w ośmiu europejskich krajach, zakażenia układu moczowego u dzieci hospitalizowanych stanowią średnio 11% infekcji. U dzieci leczonych w oddziałach intensywnej opieki medycznej stanowią one nawet ponad 2 ogółu zakażeń (5, 6). Czynnikami etiologicznymi pozaszpitalnych, niepowikłanych ZUM są pałeczki jelitowe, głównie Escherichia coli. Wśród czynników odpowiedzialnych za szpitalne zakażenia układu moczowego wzrasta znaczenie innych niż E. coli pałeczek Enterobacteriaceae, pałeczek niefermentujących i ziarniaków. Leczenie empiryczne niepowikłanych zakażeń ambulatoryjnych jest zwykle skuteczne, ze względu na dużą wrażliwość szczepów. W terapii empirycznej zakażeń szpitalnych najczęściej stosuje się antybiotyki o szerokim spektrum działania, co powoduje selekcję szczepów wielolekoopornych (3, 4). Lekooporność drobnoustrojów wywołujących zakażenia układu moczowego stanowi niezwykle istotny problem kliniczny. Niewłaściwie lub nieskutecznie leczone ZUM jest jedną z najczęstszych pierwotnych przyczyn posocznicy. Dlatego niezbędna jest jak najszybsza izolacja, identyfikacja, oznaczenie lekowrażliwości wyizolowanych drobnoustrojów i mechanizmów oporności oraz wprowadzenie terapii celowanej.
232 E. Justyńska, A. Powarzyńska, J. Długaszewska Nr 3 Celem pracy była analiza częstości izolacji poszczególnych bakterii z moczu dzieci hospitalizowanych w oddziale pediatrycznym oraz ocena ich wrażliwości na antybiotyki stosowane w leczeniu zakażeń dróg moczowych. MATERIAŁ I METODY Analizą objęto wyniki badań próbek moczu dzieci hospitalizowanych w Oddziale Dziecięcym z Pododdziałem Neurologii i Endokrynologii Dziecięcej Samodzielnego Publicznego Szpitala Wojewódzkiego w Gorzowie Wlkp., wykonywanych w okresie od stycznia 2006 roku do grudnia 2008 roku. I z o l a c j a d r o b n o u s t r o j ó w. Próbki moczu badano ilościową metodą ez kalibrowanych wg Hoepricha z użyciem pożywek stosowanych w diagnostyce ZUM: Columbia agar z 5% krwią baranią, MacConkey agar i agar Sabouraud. Analizie poddano próbki moczu, w których stwierdzono obecność bakterii w mianie przekraczającym umownie przyjętą granicę znamiennej bakteriurii, tj.: >10 4 cfu/ml; 10 3-10 2 cfu/ml w przypadku E. coli i P. aeruginosa. Wyizolowane z moczu drobnoustroje identyfikowano klasycznymi metodami mikrobiologicznymi oraz przy użyciu komercyjnych testów manualnych API. O z n a c z a n i e w r a ż l i w o ś c i n a a n t y b i o t y k i. Oznaczanie wrażliwość na antybiotyki oraz wykrywanie mechanizmów oporności prowadzono zgodnie z zaleceniami Krajowego Ośrodka Referencyjnego ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów (KORLD) metodą dyfuzyjno-krążkową oraz metodą dyfuzji w agarze z paska nasączonego gradientem antybiotyku (E-test; AB BIODISK) (1). WYNIKI Ogółem z badanych próbek moczu pozyskano 311 szczepów bakteryjnych. W przeprowadzonej analizie przyjęto zasadę jeden pacjent jeden szczep. W tabeli I przedstawiono gatunki wyosobnionych bakterii. Dominowały pałeczki E. coli (50,8%), znacznie rzadziej izolowano E. faecalis (13,5%), P. aeruginosa (7,7%) i P. mirabilis (5,1%). Częstość występowania innych bakterii nie przekraczała 4%, a takie drobnoustroje jak S. marcescens, P.vulgaris, P. rettgeri i C. freundii izolowano sporadycznie. Proporcje te zasadniczo nie zmieniały się w latach 2006-2008. Wrażliwość izolowanych z moczu pałeczek Enterobacteriaceae na użyte antybiotyki przedstawiono w tabeli II. Na ampicylinę wrażliwych było jedynie 24% szczepów, a na cefalotynę 66%. Większość szczepów (> 8) była wrażliwa na amoksycylinę z kwasem klawulanowym, cefuroksym, ceftazydym, trimetoprim/sulfametoksazol i nitrofurantoinę. Osiem procent szczepów wytwarzało betalaktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym (ESBL). Należy zwrócić uwagę na oporność pałeczek Klebsiella sp. i niskie odsetki szczepów E. coli wrażliwych na ampicylinę oraz oporność pałeczek Proteus sp. na nitrofurantoinę. Najbardziej opornymi okazały się pałeczki E. cloacae, S. marcescens, M. morganii, P. rettgeri, C. freundii, które były niewrażliwe na cefuroksym, w niskich odsetkach wrażliwe na nitrofurantoinę, a ponadto aż 29% szczepów wytwarzało ESBL.
Nr 3 Lekowrażliwość bakterii izolowanych z moczu 233 Tabela I. Gatunki bakterii izolowane z moczu dzieci hospitalizowanych Liczba szczepów Liczba szczepów izolowana w roku: Drobnoustrój ogółem (%) 2006 2007 2008 Staphylococcus aureus 5 (1,6) 3 0 2 Staphylococcus epidermidis 6 (1,9) 2 2 2 Enterococcus faecalis 42 (13,5) 16 5 21 Enterococcus faecium 11 (3,5) 5 3 3 Streptococcus agalactiae 8 (2,6) 2 2 4 Escherichia coli 158 (50,8) 54 48 56 Klebsiella pneumoniae 12 (3,8) 4 3 5 Klebsiella oytoca 10 (3,2) 1 5 4 Proteus mirabilis 16 (5,1) 3 6 7 Proteus vulgaris 2 (0,7) 1 1 0 Enterobacter cloacae 8 (2,6) 2 2 4 Serratia marcescens 1 (0,3) 0 0 1 Morganella morganii 4 (1,3) 1 2 1 Providencia rettgeri 2 (0,7) 0 1 1 Citrobacter freundii 2 (0,7) 0 0 2 Pseudomonas aeruginosa 24 (7,7) 9 8 7 Tabela II. Wrażliwość na antybiotyki pałeczek Enterobacteriaceae izolowanych z moczu dzieci hospitalizowanych Drobnoustrój Odsetek (liczba) szczepów wrażliwych na: Szczepy AM AMC CF CXM CAZ T/S NIT ESBL + E. coli n=158 23% (36) 87% (137) 63% (99) 9 (142) 93% (147) 85% (134) (152) 7% (11) Klebsiella sp. n = 22 64% (14) 73% (16) 77% (21) (21) 77% 4% (1) Proteus sp. n = 18 61% (11) 94% 83% (15) 83% (15) (18) 72% (13) Inne* 7 7 41% 29% n=17 (12) (12) (7) (5) Razem n= 215 24%** (47) 85%** (168) 66%** (130) 81% (174) 92% (198) 84% (180) 82% (176) 8% * - inne pałeczki Enterobacteriaceae : E. cloaceae, S. marcescens, M. morganii, P. rettgeri, C. freundii ** - z wyłączeniem E. cloaceae, S. marcescens, M. morganii, P. rettgeri, C. freundii - nie badano ESBL betalaktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym AM ampicylina ; AMC amoksycylina / kwas klawulanowy; CF cefalotyna; CXM cefuroksym; CAZ ceftazydym; T/S trimetoprim/sulfametoksazol ; NIT - nitrofurantoina Użyte w badaniach antybiotyki wykazywały dobrą aktywność wobec pałeczek P. aeruginosa (Tabela III). Wśród tych drobnoustrojów nie odnotowano szczepów opornych na ceftazydym, a na piperacylinę, amikacynę, netilmicynę i gentamicynę oporne były nieliczne
234 E. Justyńska, A. Powarzyńska, J. Długaszewska Nr 3 szczepy. Najniższe odsetki wrażliwych szczepów P. aeruginosa odnotowano w przypadku karbenicyliny (77%). Tabela III. Wrażliwość na antybiotyki pałeczek Pseudomonas aeruginosa izolowanych z moczu dzieci hospitalizowanych Odsetek (liczba) szczepów wrażliwych na: PIP CA CAZ AN NET GE (23) 77% (18) (24) 92% (22) (23) 92% (22) PIP piperacylina; CA karbenicylina; CAZ ceftazydym; AN amikacyna; NET netilmicyna; Ge - gentamicyna Wszystkie szczepy gronkowców, tak S. aureus, jak i S. epidermidis wytwarzały penicylinazę (Tabela IV). Były one jednak wrażliwe na nitrofurantoinę, natomiast na trimetoprim/sulfametoksazol oraz trimetoprim wrażliwych było 2 szczepów S. aureus, oraz odpowiednio 83% i 67% szczepów S. epidermidis. Wśród S. agalactiae i E. faecalis nie odnotowano szczepów opornych na badane antybiotyki. Tabela IV. Wrażliwość na antybiotyki ziarniaków Gram-dodatnich izolowanych z moczu dzieci hospitalizowanych Drobnoustrój S. aureus n = 5 S. epidermidis n = 6 E. faecalis n = 42 E. faecium n = 11 S. agalactiae n = 8 Odsetek (liczba) szczepów wrażliwych na: AM Va Te T/S W NIT (8) 54% (6) (11) 2 (1) 83% (5) 2 (1) 67% (4) (5) (6) 36% (4) (8) Wykryty mechanizm oporności βl (+) (5 szczepów) βl (+) (6 szczepów) - VRE (5 szczepów) HLGR (2 szczepy) HLAR (3 szczepy) - nie badano βl betalaktamaza, VRE enterokoki oporne na wankomycynę, HLGR wysoka oporność na gentamicynę, HLAR wysoka oporność na aminoglikozydy AM ampicylina; Va wankomycyna; Te teikoplanina; T/S trimetoprim/sulfametoksazol; W trimetoprim; NIT nitrofurantoina; Analiza wrażliwości na antybiotyki E. faecium wykazała, że szczepy tego gatunku były niewrażliwe na ampicylinę i często występowała wśród nich oporność na nitrofurantoinę (jedynie 36% szczepów wrażliwych). Niemal połowa izolatów była oporna na wankomy- -
Nr 3 Lekowrażliwość bakterii izolowanych z moczu 235 cynę. Oporności VRE została potwierdzona metodami biologii molekularnej w Krajowym Ośrodku Referencyjnym ds. Lekowrażliwości. Wszystkie enterokoki oporne na wankomycynę należały do fenotypu VanB. Wysoką oporność na gentamicynę (HLGR), co oznacza oporność na wszystkie aminoglikozydy, z wyjątkiem streptomycyny, wykryto u 2 szczepów E. faecium. Trzy szczepy wykazywały wysoką oporność zarówno na gentamicynę, jak i streptomycynę. DYSKUSJA Profil bakterii powodujących zakażenie układu moczowego u chorych hospitalizowanych jest związany ze specyfiką oddziału. Na oddziałach zachowawczych dominują pałeczki E. coli. W oddziałach intensywnej terapii częściej niż w innych izoluje się P. aeruginosa, Enterobacter sp., Enterococcus sp., K. pneumoniae, Acinetobacter sp., Citrobacter sp., CNS. Wzrasta również znaczenie grzybów z rodzaju Candida, a zwłaszcza C. albicans jako patogenów zakażeń dróg moczowych (2,6,7). Najczęściej izolowanym, w naszych badaniach, z dróg moczowych dzieci hospitalizowanych drobnoustrojem pozostaje E. coli, kolejne często wyosobnione bakterie to E. faecalis i P. aeruginosa. Wyniki te potwierdzają przedstawione powyżej dane z piśmiennictwa. Podobnie jak w doniesieniach innych autorów drobnoustroje takie jak S. marcescens, P. vulgaris, P. rettgeri i C. freundii izolowano sporadycznie (7). Dostępne dane wskazują, że na świecie narasta oporność bakterii na leki stosowane w terapii zakażeń układu moczowego. Występowanie oporność na antybiotyki u szczepów izolowanych od dzieci jest szczególnie istotne ze względu na ograniczone, w porównaniu z dorosłymi, możliwości terapeutyczne. Wyniki naszych badań wykazały, że antybiotykami o najniższej aktywności wobec pałeczek Enterobacteriaceae okazały się ampicylina i cefalotyna. Jak wiadomo, szczepy Proteus sp., Serratia sp., Providencia sp i Morganella sp. są zwykle oporne na nitrofurantoinę, co zaobserwowano również w naszych badaniach. Stosowany w ZUM jako lek pierwszego wyboru trimetoprim/ sulfametoksazol wykazywał dobrą aktywność jedynie w stosunku do E. coli i Klebsiella sp. Największą aktywność, zarówno wobec E. coli, jak i enterokoków drobnoustrojów najczęściej izolowanych z ZUM wykazywała nitrofurantoina. Podobne rezultaty uzyskali inni autorzy (2,3,7,8). W przeciwieństwie do danych z piśmiennictwa, w naszych badaniach, większość szczepów P. aeruginosa była wrażliwa na badane leki (7). Niepokojącym jest izolowanie szczepów E. faecalis opornych na wysokie stężenia aminoglikozydów. Ten mechanizm oporności znosi działanie synergistyczne aminoglikozydów z penicylinami i glikopeptydami, tak pożądane w leczeniu ciężkich zakażeń enterokokowych. Na szczególną uwagę zasługuje fakt pojawienia się szczepów enteroków opornych na wankomycynę. Izolowane szczepy o fenotypie VanB pozostają wrażliwe na teikoplaninę. Należy jednak pamiętać o możliwości selekcji oporności na teikoplaninę w trakcie jej stosowania, co powoduje konieczność monitorowania poziomu oporności w czasie terapii. Mikrobiologiczne monitorowanie szpitalnych ZUM jest konieczne ze względu zmiany w profilu drobnoustrojów za nie odpowiedzialnych i ich lekowrażliwości. Ponadto, wczesne wykrycie u bakterii groźnych mechanizmów oporności pozwala na niedopuszczenie do rozprzestrzeniania się takich szczepów w środowisku.
236 E. Justyńska, A. Powarzyńska, J. Długaszewska Nr 3 E. Justyńska, A. Powarzyńska, J. Długaszewska Antimicrobial susceptibility of microorganisms isolated from urine of pediatric ward patients SUMMARY The study was an analysis of the frequency of urine bacterial isolation in hospitalized children as well as an evaluation of their susceptibility to antibiotics used in urinary tract infections (UTI). The analysis focused on microbiological urine tests carried out between January 2006 and December 2008. Altogether, 311 strains were obtained, of which E. coli (50,8%) and E. faecalis (13,5%) were the most frequently isolates. The highest percentage of Enterobacteriaceae were sensitive to ceftazidime (92%); to a lesser degree to amoicillin/clavulanic acid (85%), to trimethoprim/sulfamethoazole (84%), to nitrofurantoin (82%), to cefuroime (81%), to cefalotin (66%) whereas only 24% were sensitive to ampicillin. ESBLs were produced by 8% of all Enterobacteriaceae strains. P. aeruginosa strains were totally sensitive to ceftazidime; over 9 - to piperacillin and aminoglycosides, and 77% to carbenicillin. Staphylococci manifested sensitivity to nitrofurantoin. Only 2 of S. aureus were sensitive to trimethoprim/sulfamethoazole and to trimethoprim; in the case of S. epidermidis: 83% and 67% respectively. No resistant strains were found among S. agalactiae and E. faecalis. E. faecium strains, in turn, were resistant to ampicillin and often to nitrofurantoin (64%), to vancomycin (VanB; 45%) and to high aminoglycoside concentrations (HLAR; 45%). PIŚMIENNICTWO 1. Hryniewicz W, Sulikowska A, Szczypa K i inni. Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki. Krajowy Ośrodek Referencyjny ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów, Centralny Ośrodek Badań Jakości w Diagnostyce Mikrobiologicznej; Wyd. NIZP, Warszawa 2006 2. Kot K, Rokosz A, Serafin I i inni. Wrażliwość in vitro gram-ujemnych uropatogenów szpitalnych na leki przeciwbakteryjne. Urologia Polska 2006; 59, Supl. 1: 83-84 3. Ladhan S, Gransden W. Increasing antibiotic resistance among urinary tract isolates. Arch. Dis. Child 2003; 88: 444-5 4. Myśliwiec M. Zakażenia układu moczowego. Zakażenia 2008; 8:34-41 5. Raymond J, Aujard Y. Nosocomial Infections in Pediatric Patients: a European, Multicenter Prospective Study. European Study Group. Ifect Control Hosp Epidemiol 2000; 21: 260-3 6. Richards MJ, Edwards JR, Culver DH, Gaynes RP, and the National Infections Surveillance System. Nosocomial Infections in Pediatric Intensive Care Units in the United States. Pediatrics 1999; 103: 39-46 7. Rokosz A, Bednarska A, Łuczak M. Bakteryjne czynniki zakażeń układu moczowego u hospitalizowanych pacjentów oraz ich wrażliwość na leki przeciwbakteryjne. Urologia Polska 2005; 58:119-124 8. Upton DA, MacDonald N, Fuite L i inni. Risk factors for resistance to first-line antimicrobials among urinary tract isolates of Escherichia coli in children. JAMC 1999; 160: 1436-40 Otrzymano: 11 VI 2010 r. Adres Autora: Zakład Mikrobiologii SPSW w Gorzowie Wielkopolskim