Patogeny dolnych dróg oddechowych w zakażeniach pozaszpitalnych

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2011, 63: 333-339 Agnieszka Kiryszewska 1, Adam Antczak 2 Patogeny dolnych dróg oddechowych w zakażeniach pozaszpitalnych Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Katedry Immunologii Klinicznej i Mikrobiologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi 1 Kierownik: prof. dr hab. n. med. Z.Krzemiński Klinika Pneumonologii i Alergologii Katedry Pulmonologii i Alergologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi 2 Kierownik: prof. dr hab. n. med. P.Górski Badano częstość występowania i lekowrażliwość patogenów izolowanych z dolnych dróg oddechowych pacjentów hospitalizowanych na Oddziale Pulmonologii i Alergologii USK nr 1 w Łodzi w latach 2006 2008 z powodu ciężkiego przebiegu zakażeń dolnych dróg oddechowych. Drobnoustroje izolowane były z plwociny, bronchoaspiratu i BAL-u. Badania wykazały dużą częstość występowania pałeczek Gram-ujemnych (28%) wśród pacjentów chorujących na pozaszpitalne zakażenia dolnych dróg oddechowych wymagających hospitalizacji. Zakażenia układu oddechowego są bardzo istotnym problemem w medycynie i stanowią najczęstszą przyczynę zgonów z powodu zakażeń. Do bakterii najczęściej powodujących pozaszpitalne infekcje dolnych dróg oddechowych zalicza się przede wszystkim Streptococcus pneumoniae, nastepnie Haemophilus influenzae, Staphylococcus aureus, Moraxella catarhalis, Staphylococcus aureus oraz pałeczki Gram-ujemne, a także bakterie atypowe takie jak Chlamydia pneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, Legionella pneumophila (2, 4). W leczeniu infekcji dolnych dróg oddechowych bardzo ważną rolę odgrywa szybkie zastosowanie skutecznego antybiotyku. Na początku stosowana jest terapia empiryczna, która polega na wyborze antybiotyku na podstawie objawów klinicznych, lokalnych danych epidemiologicznych i analizie wyników badań kliniczznych (4). Dlatego też bardzo ważna jest wiedza na temat drobnoustrojów najczęściej powodujących zakażenia i ich lekowrażliwości w danej populacji, gdyż ma to kluczowe znaczenie przy wyborze właściwej terapii, a tym samym wpływa na skuteczność leczenia. Celem pracy była analiza częstości występowania patogenów dolnych dróg oddechowych wśród pacjentów chorujących na pozaszpitalne zakażenia dolnych dróg oddechowych i ocena lekowrażliwości wyhodowanych drobnoustrojów. MATERIAŁ I METODY Próbki materiału stanowiące przedmiot badań pobrano od 130 pacjentów hospitalizowanych na Oddziale Pulmonologii i Alergologii USK nr 1 w Łodzi w latach 2006 2008

334 A. Kiryszewska, A. Antczak Nr 4 z powodu ciężkiego przebiegu zakażenia dolnych dróg oddechowych. Średni wiek pacjentów to 60 lat. U 62 pacjentów zdiagnozowano zapalenie płuc, 37 pacjentów, u których zdiagnozowano POChP, przyjęto na Oddział w fazie zaostrzenia infekcyjnego, 31 pacjentów hospitalizowanych było z powodu zaostrzenia innych przewlekłych chorób dolnych dróg oddechowych. Od pacjentów pobrano plwocinę, bronchoaspirat i popłuczyny pęcherzykowo- -oskrzelowe (BAL), a następnie wykonano badania mikrobiologiczne. Materiały te pobrane zostały przed rozpoczęciem antybiotykoterapii. Materiały pobierane i posiewane były według wytycznych Krajowego Konsultanta ds. mikrobiologii (13). Plwocina odksztuszana była rano (na czczo po uprzednim wykonaniu toalety jamy ustnej i po dokładnym wypłukaniu jej przegotowaną wodą) do jałowego pojemnika z szerokim wlotem. Pobrana plwocina przesyłana była niezwłocznie do Pracowni Mikrobiologii, nie dłużej niż w 3 godziny po pobraniu materiału, w celu wykonania badania mikrobiologicznego. Z pobranego materiału wykonywano rozmaz ropnej części próbki plwociny i barwiono metodą Grama, następnie oglądano preparat pod mikroskopem i oceniano liczbę leukocytów i komórek nabłonkowych oraz typ barwienia i morfologię komórek bakteryjnych. Plwocinę uznawano za odpowiednią do posiewu, jeżeli spełniała następujące kryteria: leukocyty 25 i komórki nabłonkowe 10 w polu widzenia. Z pobranych plwocin, spełniających powyższe kryteria, wykonywano posiew i prowadzono hodowlę na podłożach: Columbia agar BioMerieux, inkubacja w temp. 37 C w atmosferze 5% CO2 przez 48 godz. i HAEM BioMerieux, inkubacja w temp. 37 C w atmosferze 5% CO2 przez 48 godz. Bronchoaspirat pobierany był podczas bronchoskopii przeprowadzanej za pomocą bronchofiberoskopu. Aby uniknąć zanieczyszczenia drobnoustrojami flory fizjologicznej górnych dróg oddechowych bronchoaspirat pobierano za pomocą specjalnie osłoniętej szczoteczki. Bronchoaspirat niezwłocznie przesyłany był do Pracowni Mikrobiologii, nie dłużej niż 3 godziny po pobraniu. Z pobranego materiału wykonywano posiew ilościowy za pomocą jednorazowej ezy kalibrowanej o objętości 10 3 ml. Hodowla prowadzona była na tych samych podłożach i w tych samych warunkach jak w przypadku posiewu plwociny. BAL uzyskiwano w trakcie wykonywania bronchoskopii, podczas której dokonywano płukania oskrzelowego za pomocą jałowego płynu Ringera. W tym celu do aparatu ssącego wprowadzano 20 ml płynu, a następnie odsysano przez podciśnienie. Postępowanie to powtarzano pięciokrotnie i w sumie wprowadzano 100 ml płynu, a uzyskiwano 40-70 ml popłuczyn. Tak uzyskany materiał przesyłano niezwłocznie do Pracowni Mikrobiologii (nie dłużej niż w ciągu 3 godzin) i wykonywano posiew ilościowy (jednorazową ezą kalibrowaną o objętości 10 3 ml) na podłoża takie jak w przypadku posiewu plwociny. Do identyfikacji bakterii stosowano aparat Vitek firmy BioMerieux lub PHOENIX firmy Becton-Dickinson (BD). Stosowano także podłoża diagnostyczne: podłoże Chapmana BioMerieux, podłoże CET BioMerieux, podłoże MacConkeya BioMerieux oraz testy API oraz testy lateksowe, takie jak: test API Strept BioMerieux, test API Staph BioMerieux, test API NH BioMerieux, test API 20E BioMerieux, test API NE BioMerieux, test lateksowy PneumoKit Biomerieux, test lateksowy StreptoKit Biomerieux, test lateksoweg StaphKit BioMerieux, Lekowrażliwość wyhodowanych drobnoustrojów oznaczono zgodnie z wytycznymi KORLD za pomocą (5): metody dyfuzyjno-krążkowej (zastosowano krążki firmy HAND PROD, BioMerieux oraz Oxoid), metod automatycznych aparatem Vitek BioMerieux lub PHOENIX BD i metodą E-testów firmy HAND PROD, przy pomocy których oznaczany był

Nr 4 Patogeny dróg oddechowych 335 MIC (Minimal Inhibitory Concentration). Do metody dyfuzyjno-krążkowej oraz E-testów używano podłoża MHA i MH firmy HAND PROD. WYNIKI Wśród badanych pacjentów z zakażeniami dolnych dróg oddechowych patogenami izolowanymi najczęściej były pałeczki Gram-ujemne. Izolowane są one częściej u osób starszych i o ciężkim przebiegu infekcji. Rzadziej izolowano Streptococcus pneumoniae uznawany z najczęstszą przyczynę pozaszpitalnych infekcji dolnych dróg oddechowych, a następnie inne patogeny (Tabela I). Wśród pacjentów chorych na zapalenie płuc najczęściej izolowano pałeczki Gram- -ujemne, następnie paciorkowce zieleniące, trzecim w kolejności częstości izolowania patogenem był Streptococcus pneumoniae, uznawany za główny etiologiczny czynnik zapalenia płuc (Tabela I). Tabela I. Liczba drobnoustrojów wyhodowanych od pacjentów chorujących na zakażenia dolnych dróg oddechowych. Drobnoustrój Pacjenci z infekcją dolnych dróg oddechowych Pacjenci z zapaleniem płuc Pacjenci z POChP w stadium zaostrzenia choroby Pacjenci z przewlekłą chorobą w stadium zaostrzenia Liczba Liczba Liczba Liczba Gram-ujemne pałeczki ogółem: 36 (28) 18 (29) 10 (27) 8 (26) Pseudomonas aeruginosa 10 (8) 4 (6) 3 (8) 3 (10) Acinetobacter baumanii 9 (7) 3 (5) 3 (8) 3 (10) Inne Gram-ujemne pałeczki 9 (7) 7 (11) 1 (3) 1 (3) Escherichia coli 6 (5) 4 (6) 2 (5) 0 (0) Klebsiella pneumoniae 2 (1) 0 (0) 1 (3) 1 (3) Streptococcus pneumoniae 29 (22) 12 (19) 9 (24) 8 (26) Paciorkowce zieleniące 27 (21) 14 (22) 9 (24) 4 (13) Moraxella catarhalis 16 (12) 9 (15) 3 (8) 4 (13) Staphylococcus aureus 15 (11) 5 (8) 4 (11) 6 (19) CNS 5 (4) 4 (6) 0 (0) 1 (3) Z próbek materiału pobranego od pacjentów chorych na POChP hospitalizowanych z powodu zaostrzenia infekcji najczęściej hodowano pałeczki Gram-ujemne, które (szczególnie Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumanii) są główną przyczyną zaostrzeń w przebiegu POChP. Rzadziej izolowano Streptococcus pneumoniae, i paciorkowce zieleniące, a następnie pozostałe bakterie (Tab. I). Wśród pacjentów ze zdiagnozowaną przewlekłą chorobą, będących w fazie zaostrzenia infekcyjnego, najczęściej hodowanym patogenem były pałeczki Gram-ujemne i Streptococcus pneumoniae, które bywają częstą przyczyną zaostrzeń infekcyjnych takich chorób jak mukowiscydoza - głównie Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumanii, a także przewlekłego zapalenia oskrzeli i innych. Wyhodowano także inne patogeny (Tab. I).

336 A. Kiryszewska, A. Antczak Nr 4 Tabela II. Odsetek izolatów wrażliwych na antybiotyki, wyhodowanych od chorych z zakażeniami dolnych dróg oddechowych. Drobnoustrój P Amx Amc Streptococcus pneumoniae 89 91 91 89 100 23 19 32-100 CXM Moraxella catarhalis 17 45 100 83 96 7 31 65 52 10 Staphylococcus aureus MRSA 9% 13 69 69 87 91 61 61 74 61 100 52 CNS 15 38 38 61 61 23 8 31 31 100 61 CRO Gram-ujemne pałeczki ogółem: 2 18 22 30 22 63 67 71 91 Klebsiella pneumoniae 33 66 66 33 100 66 67 Escherichia coli 9 54 63 63 45 10 63 81 100 Acinetobacter baumanii 18 36 36 54 54 100 Pseudomonas aeruginosa 63 90 100 81 Inne Gram-ujemne pałeczki 10 10 30 50 80 50 89 CC E D CIP Va AN CAZ IPM

Nr 4 Patogeny dróg oddechowych 337 Tylko 2 spośród 15 wyhodowanych szczepów gronkowców złocistych były to szczepy MRSA (methycillin-resistant Staphylococcus aureus) (Tab. II). Szczepy te wyhodowano od pacjentów chorych na zapalenie płuc. Nie wyhodowano pałeczek Gram-ujemnych wytwarzających ESBL ani MBL. Szczepy MRSA, ESBL (+) i MBL(+) to szczepy szpitalne należące do patogenów alertowych. Wśród pacjentów przyjmowanych na oddział pulmonologiczny patogeny alertowe nie stanowią istotnego problemu, ponieważ są to głównie pacjenci z zakażeniami pozaszpitalnymi. Najczęściej izolowanymi drobnoustrojami od badanych pacjentów były pałeczki Gram-ujemne, które najbardziej były wrażliwe na imipenem, natępnie ceftazydym, amikacynę, ciprofloksacynę, najmniej na amoksycylinę z kwasem kalwulanowym. Streptococcus pneumoniae, uznawany za najczęstszą przyczynę zakażeń dolnych dróg oddechowych, najbardziej wrażliwy był na ceftriakson, następnie na amoksycylinę, penicylinę i cefuroksym, na erytromycynę oraz doksycyklinę (Tab. II). DYSKUSJA W przedstawianej pracy analizowana była częstość występowania drobnoustrojów w badanych próbkach materiałów. Za najczęstszą przyczynę zakażeń dolnych dróg oddechowych uważa się Streptococcus pneumoniae, który odpowiedzialny jest za 8-50% zakażeń (1, 2, 3, 5, 7, 12). W grupie pacjentów objętych tym badaniem najczęstszym czynnikiem etiologicznym infekcji dolnych dróg oddechowych okazały się pałeczki Gram-ujemne (28%). W grupie osób chorych na zapalenie płuc stanowiły 29% izolatów, wśród chorych na zaostrzenie infekcyjne POChP 27% oraz w grupie osób chorych na inne przewlekłe schorzenia w okresie zaostrzenia stanowiły 26%. Drobnoustroje te są rzadszą przyczyną zapaleń płuc jednak wśród osób starszych mogą stać się częstszym czynnikiem etiologicznym. Bakterie te są przyczyną ok. 2% pozaszpitalnych zapaleń płuc (2, 6, 12, 14). W badaniach prowadzonych przez Zalacain a i wsp. zakażenia z udziałem pałeczek Gram-ujemnych wśród osób starszych chorujących na pozaszpitalne zapalenie płuc wynosiły 12% (15). W prezentowanej pracy pacjenci hospitalizowani byli z powodu ciężkiego przebiegu zapalenia płuc i byli to głównie pacjenci starsi, niemniej jednak odsetek występowania tych patogenów jest i tak dość wysoki. Wśród pacjentów chorych na zaostrzenie POChP izolowane są takie drobnoustroje jak Haemophilus influenzae (50%), Streptococcus pneumoniae (30%), Moraxella catarrhalis (12%) oraz Staphylococcus aureus (6%). W miarę postępu choroby i po wielu hospitalizacjach osób w starszym wieku częściej izolowane są Gram-ujemne pałeczki (4, 9, 11). Noweta i wsp. (9) wykazują udział pałeczek Gram-ujemnych w 70% zaostrzeń POChP. W prezentowanym badaniu pałeczki Gram-ujemne stanowią mniejszy odsetek niż w badaniu Noweta i wsp., są jednak najczęściej izolowanymi patogenami z próbek materiałów badanej grupy pacjentów. Mniejszy odsetek może wynikać z faktu, że w pracy Noweta i wsp. badaniami objęto tylko osoby z zaawansowaną chorobą, natomiast w tej pracy badano chorych o różnym stopniu ciężkości choroby i w tym przypadku odsetek tych patogenów był wysoki. U pacjentów chorych na inne przewlekłe choroby takie jak np. mukowiscydoza czy rozstrzenie oskrzeli w trakcie zaostrzenia procesu chorobowego często izolowane są takie drobnoustroje jak Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae, Staphylococcus aureus, pałeczki Gram-ujemne (4, 8, 10). Wśród pacjentów chorych na mukowiscydozę

338 A. Kiryszewska, A. Antczak Nr 4 dominują pałeczki Gram-ujemne, głównie Pseudomonas aeruginosa. W badaniach prowadzonych przez Moore a i wsp. Pseudomonas aeruginosa wyhodowano od 47% chorych na mukowiscydozę (8). Pomimo iż w przedstawianym badaniu pałeczki Gram-ujemne izolowane były rzadziej niż w badaniach Moore a i wsp., to jednak w prezentowanym badaniu izolowane były jako najczęstszy patogen, co pozostaje w zgodzie z wcześniej przeprowadzanymi badaniami. W przedstawianej pracy najczęściej izolowane patogeny (pałeczki Gram-ujemne) najbardziej wrażliwe były na imipenem, następnie ceftazydym, amikacynę, ciproflokascynę, natomiast na amoksycylinę z kwasem klawulanowym, która jest zalecana jako lek I rzutu u pacjentów chorujących na pozaszpitalne zapalenie płuc wymagających hospitalizacji oraz jako terapia skojarzona u pacjentów z mukowiscydozą i POChP w stadium zaostrzenia infekcyjnego, wrażliwych było tylko 18% izolatów Streptococcus pneumoniae wrażliwy był na ceftriakson, amoksycylinę, penicylinę i erytromycynę w 19%. Prezentowane badania pokazują jak ważna jest ciągła obserwacja drobnoustrojów na poziomie lokalnym. Na podstawie tych badań można zastosować właściwy lek na początku leczenia, co jest tak istotne dla powodzenia terapii. Bardzo ważna jest stała kontrola i obserwacja patogenów występujących w danej populacji, gdyż ma to wpływ na odpowiednie dostosowanie początkowej terapii. A. Kiryszewska, A. Antczak Pathogens isolated from patients with community-acquired lower respiratory tract infections SUMMARY The aim of the study was to assess the prevalence and antimicrobial susceptibility of pathogens in patients hospitalized in Clinic of Pneumology and Alergology University Clinical Hospital No 1 in Łódź in 2006-2008 period, due to community-acquired lower respiratory tract infections. In this samples of sputum, bronchoaspirate and BAL s were evaluated. The most frequent pathogens isolated from all examinated patients were Gram-negative rods. This bacteria were susceptible in most to imipenem (91%), ceftazydym (71%), amikacin (67%), ciprofloxacin (63%) and to amoxicillin with clavulanic acid only in 18%. This study show high prevalence of Gram-negative rods in patients hospitalized due to community-acquired lower respiratory tract infections. PIŚMIENNICTWO 1. Almirall J, Bolibar I, Vidal J. Epidemiology of community-acquired pneumonia in adults: a population based study. Eur Respi J 2000; 15: 757-63. 2.Guthrie R. Community-Acquired Lower Respiratory Tract Infections, Etiology and Treatment. Chest 2001; 120: 2021-34. 3. Howard LS, Sillis M, Pasteur MC, Kamath Av, Harrison BD. Microbiological profile of community- -acquired pneumoniae in adults over the last 20 years. J Infeect 2005; 50: 107-13.

Nr 4 Patogeny dróg oddechowych 339 4.Hryniewicz W i wsp. Rekomendacje postępowania w pozaszpitalnych zakażeniach układu oddechowego. EBM, 2008 5. Hryniewicz W, Sulikowska A, Szczypa K, i inni. Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemoterapeutyki 2006. Narodowy Instytut Zdrowia Publicznego, 2006. 6. Korzeniewska-Koseła A. Pozaszpitalne zapalenie płuc. Zakażenia dolnych dróg oddechowych. Zakażenia 2003; 1: 40-9. 7.Meyer KC. Pneumonia: predisponding factors, prevention and treatment. Geriatic Times 2004, 5. 8. Moore JE, Shaw A, Howard JL i inni. Infection control and significence of sputum and other respiratory secretions from adult patients with cystic fibrosis. Ann Clin Microbiol Antimicrob, 3, 8. 9. Noweta K, Frankowska M, Grzelewska-Rzymnkowska I. Zaostrzenie przewlekłej obturacyjnej choroby płuc z uwzględnieniem bakteriologicznego badania plwociny. Pneum Alerg Pol 2006; 74: 396-402. 10. Overweg K, Hryniewicz W. Multidrug-Resistant Streptococus pneumoniae in Poland: Identyfication of Emerging clones, J Clin Microbiol 1999; 37: 1739-45. 11. Pifarre R, Falaquera M, Vincente-de-Vera C, Noques A. Characteristics community-acquired pneumonia in patients with chronic obstructive of pulmonary disease. Resp Med 2007; 101: 2139-44. 12. Pirożyński M. Zakażenia układu oddechowego. Warszawa, 2007. 13. Przondo-Mordarska A. Procedury diagnostyki mikrobiologicznej w wybranych zakażeniach układowych. Continuo, Wrocław, 2004. 14. Roson B, Carratala J, Dorca J i inni. Etiology, reasons for hospitalization, risk classes, and outcomes of community-acquired pneumonia in patients hospitalized on the basis of conventional admission criteria. Clin Infect Dis 2001; 33: 158-65. 15. Zalacin R, Torres A, Celis R, i inni. Community-acquired pneumonia in the elderly: Spanish multicenter study. Eur Respir J 2003; 21: 294-30. Otrzymano: 1 IX 2011 r Adres Autora: 92-213 Łódź, ul. Pomorska 251, Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Katedry Immunologii Klinicznej i Mikrobiologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi