Clostridium difficile aktualne problemy epidemiologiczne i diagnostyczne

Clostridium difficile aktualne problemy epidemiologiczne i diagnostyczne Hanna M. Pituch Pracownia Beztlenowców Katedra i Zakład Mikrobiologii Lekarskiej Warszawski Uniwersytet Medyczny 23 września 2014

Clostridium difficile 1935-Bacillus difficilis Lata 40-te Penicylina 1978-PMC

Wzrost CDI -Stany Zjednoczone Baza Nationwide InpatientsSample(NIS)-10 letni okres 2.773.521 przypadków CDI 19.374 (0,7%)- kolektomia 30,7%- śmiertelność związana z kolektomią W porównaniu z okresem 2001-2005 w okresie 2006 do 2010 wzrost o 47% liczby CDC wzrost o 32% liczby kolektomii HalabiJ AmCollSurg. 2013 Sep 4. doi:pii: S1072-7515(13)00456-0. 10.1016/j.jamcollsurg.2013.05.028

Główne czynniki ryzyka rozwoju CDI Antybiotykoterapia 6X iloraz szans Wiek>65 lat 5X iloraz szans Długa hospitalizacja Wzrost liniowy; 40% pacjentów 1 Bignardi G.E. J Hosp Infect 1998; 40:1-15 2 McFarland LV. Curr Opin Gastroenterol. 2009;25:24-35

Inne czynniki ryzyka rozwoju CDI Niewydolność nerek 5 Przeszczep narządów 6 Nowotwór/HSCT 4 NZChJ 7 4 Alonso CD i inni. Biol Blood Marrow Transplant. 2013 Aug 1. 5 Wenisch JM i inni. Eur Clin.Microbiol. Infect Dis. 2012;31:1923-30 6 Pant C. Transpl Infect Dis. 2012 ;14:540-7. 7 Ananthakrishnan AN. Aliment Pharmacol Ther. 2012;35:789-95

, Wyniki przeglądu CDI w populacji pacjentów z przeszczepem narządu (1) 2004-2007 1 682 przeszczepy 433 nerka od zmarłego dawcy 143 nerka od żywego dawcy 18 trzustka 88 nerka i trzustka 2009-2011 2 998 przeszczepów 943 nerka 56 trzustka 28 nerka i trzustka 1 Mitu-Pretorian O.M. i inni. Transplantation Proceedings, 2010, 42, 2631 2633 2 Shah SA i nni. Transpl. Infect. Dis. 2013;0:1-8

Wyniki przeglądu CDI w populacji pacjentów z przeszczepem narządu (2) 3,5% (n=24) CDI 1 4 (16%) nerka-trzustka 2 GVHD 2 megacolon toxicum Śmiertelność (ŻD) -0% Śmiertelność (ZmD) 1,8% Śmiertelność nerka (ZmD) 0,69% Śr. okres rozwoju CDI 12,5 dnia (3-90 dni) 3% (n=28) CDI 2 24 (86%) nerka 4 (14%) trzustka 1 GVHD 2 (8,3%) megacolon toxicum Śr. okres rozwoju CDI 17 dni (4-73 dni) 1 Mitu-Pretorian O.M. i inni. Transplantation Proceedings, 2010, 42, 2631 2633 2 Shah SA i nni. Transpl. Infect. Dis. 2013;0:1-8

Śmiertelność CDI W badaniu pan-europejskim 2% - CDI jako bezpośrednia przyczyna 7% - kolejne przypadki śmiertelne Kanada 2,2% - CDI jako bezpośrednia przyczyna -16,3% kolejne przypadki śmiertelne

Nawroty najważniejszy problem w leczeniu CDI 1 Do 25% pacjentów z CDI doświadcza nawrotu zakażenia w ciągu 30 dni po leczeniu metronidazolem lub wankomycyną 2 Europejskie Towarzystwo Mikrobiologii Klinicznej i Chorób Zakaźnych (ESCMID) określiło nawroty jako najważniejszy problemem w leczeniu CDI 1 Wśród pacjentów którzy doświadczają nawrotu, u 45 65% dochodzi do kolejnych nawrotów, które mogą występować przez wiele lat 2, 3 1. Bauer M.P., Kuijper E.J. i van Dissel J.T. Clin Microbiol Infect 2009; 15:1067 1079 2. Cornely O.A. Clin Microbiol Infect 2012; 18(Supl.6):28-35 3. McFarland L.V. i wsp. Am J Gastroenterol 2002; 97(17):1769 1775 DIF/01/2013/01

Grupy tzw. niskiego ryzyka pacjenci lecznictwa otwartego (CA-CDI) Pacjenci pediatryczni Kobiety w ciąży Młodsza grupa wiekowa: średnia wieku 45 lat, bez antybiotykoterapii, bez wcześniejszego leczenia szpitalnego Khanna S i inni. Aliment. Pharmacol Ther., 2012;35:613-8 Pituch H. Int J Antimicrob Agents. 2009;33 Suppl 1:S42-5.

Kiedy i czy testować próbki w kierunku CDI u pacjentów opieki podstawowej? Holenderskie rekomendacje: antybiotykoterapia i/lub wcześniejsza hospitalizacja (tj. 18% próbek). Jeśli te zalecenia byłyby stosowane to rozpoznano by 61% przypadków CDI W trzech laboratoriach w Holandii testowano wszystkie nieuformowane próbki kału (12 714 próbek) na obecność C. difficile 194 (1,5%) próbki były pozytywne (zapadalność CDI 0,67 / 10 000 pacjentów/rok). Wskaźnik zapadalności był podobny jak dla Salmonella W porównaniu z grupą kontrolą, CDI był związane częściej z współistniejącymi chorobami, stosowaniem antybiotyków oraz poprzednią hospitalizacją Skierowanie na badanie w kierunku C. difficile tylko dla 7% próbek 40% przypadków CDI 5,8% przypadków śmiertelnych Hensgens MP i wsp. Clin Microbiol Infect. 2014

Kiedy i czy testować próbki w kierunku CDI u pacjentów opieki podstawowej? Podsumowanie: CDI jest stosunkowo częste u pacjentów podstawowej opieki Badania w kierunku C. difficile wykonuje się zbyt rzadko Zalecenia, które są oparte na tradycyjnych czynnikach ryzyka rozwoju CDI powinny być zweryfikowane w celu wykrywania wszystkich przypadków CDI. Hensgens MP i wsp. Clin Microbiol Infect. 2014

Nowe grupy ryzyka-pacjenci pediatryczni Badanie retrospektywne (2001-2006) U 513/827 dzieci potwierdzono CDI Wskaźnik zapadalności wzrósł o 11% z 1,2 na 1000 wizyt do 1,38/1000 Większość CA-CDI Tylko 57% pacjentów otrzymywało wcześniej antybiotyki! Benson Li wsp. Changing epidemiology of Clostridium difficile-associated disease in children. Infect. Control Hosp. Epidemiol. 28, 1233 1235 (2007).

Mapa pierwszych izolacji szczepów C. difficile PCR-rybotyp 027 i blisko spokrewnionych

2057 przypadków CDI Ciężka biegunka 17,7% Oddział Intensywnej Terapii, KOLEKTOMIA, ŚMIERTELNOŚĆ W CIĄGU 30 DNI (4,9%) Śmiertelność w ciągu 14 dni( 2,7%) Odsetek NAP1-28,4% NAP4-10,2% NAP 11-9,1%

Działania w zakresie CDI w Europie i w Polsce Europejskie Centrum ds. Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) Europejska Sieć Nadzoru CDI (ECDIS-net) Europejskie Towarzystwo Mikrobiologii Klinicznej i Chorób Infekcyjnych (ESCMID) ESGCD (European Study group C. difficile) Europejski projekt EUCLID (Polska) Polska: Projekt NCN nr DEC 2011/01/B/NZ7/02720

Działania ECDIS-net Inicjatywa Europejskiego Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC) Cel: zwiększenie świadomości w zakresie CDI i zbadanie możliwości diagnostycznych w rozpoznaniu CDI Program uruchomiono w 2010 roku Obecnie poddano ocenie na poziomie instytucjonalnym możliwości diagnostyczne laboratoriów i skalę problemu CDI.

Surveillance and laboratory diagnostics of Clostridium difficile infections across Europe; a cross-sectional survey(ecdis-net) 2011-2012 61% (n=126) laboratoriów z 31 krajów wypełniło kwestionariusz; 95% (n = 120) lab stosowało testy diagnostyczne C. difficile. Wskaźnik zapadalności CDI wyniósł 17,9 na 10.000 przyjęć (IQR 8.2-37.3 ) 18

Surveillance and laboratory diagnostics of Clostridium difficileinfections across Europe; a cross-sectional survey Kryteria diagnostyki CDI (n=126 laboratoriów): 2,5% (n=3) bada wszystkie próbki 93% (109/117) w tym 1/3 (n=39/117) tylko na życzenie lekarza 2/3 (78/117) z tego stosuje dodatkowe kryteria 27% wszystkie próbki 51% w przypadku AAD 32% biegunki >72 godzin (biegunka szpitalna)

Surveillance and laboratory diagnostics of Clostridium difficileinfections across Europe; a cross-sectional survey-wnioski 1. w całej Europie CDI diagnozuje się mniej więcej raz na 500 przyjęć, co może wskazywać na wzrost częstości występowania CDI od 2005. 2. Praktycznie wszystkie europejskie laboratoria, które uczestniczyły w badaniu miały dostęp do testów diagnostycznych CDI. 3. 55% wszystkich laboratoriów stosowały wytyczne ESCMID (dwustopniowe algorytmy). 4. Większość laboratoriów prowadziła hodowlę, ale tylko połowa mogła genotypować. 5. Różnorodność praktyce diagnostycznej i brak typowania utrudnia nadzór stosowany do kontroli zakażeń CDI w Europie.

C. DIFFICILE INFECTIONS IN ACUTE CARE HOSPITALS RESULTS OF THE PILOT STUDY OF A EUROPEAN SURVEILLANCE INITIATIVE (2013) Badanie pilotażowe dotyczące nadzoru CDI przeprowadzono w czternastu krajach europejskich, od maja do października 2013 roku, koordynowane przez międzynarodowe konsorcjum ekspertów i Europejskie Centrum Zapobiegania i Kontroli Chorób (ECDC). Protokół badania składał się z trzech modułów: (1) "minimalny (2)"lekki" podstawowe dane epidemiologiczne dotyczące każdego przypadku CDI występującego w okresie trzech miesięcy (3)"wzmocniony" moduł o dodatkowe informacje jak czynniki ryzyka i szczegółowe dane mikrobiologiczne pierwszych dziesięciu przypadków w szpitalu. Definicje (pojedyncze przypadki i nawroty; pochodzenie CDI (szpitalne, pozaszpitalne) zgodnie z definicją ECDC.

C. DIFFICILE INFECTIONS IN ACUTE CARE HOSPITALS RESULTS OF THE PILOT STUDY OF A EUROPEAN SURVEILLANCE INITIATIVE (2013) 37 szpitali europejskich uczestniczyło w badaniu pilotażowym W okresie trzech miesięcy zebrano dane demograficzne i podstawowe dane epidemiologiczne prospektywnie dla wszystkich pacjentów hospitalizowanych, Średni wskaźnik zapadalności wyniósł 6,0 (IQR 3.1-8.5; zakres 0.8-27.4) i 3,7 (IQR 2.0-6.6; zakres 0.6-18.5) na 10000 osobodni i 26,2 (IQR 15.4-41.2; zakres 7.3-276.7) na 10.000 wszystkich CDI i 16,4 (IQR 10.1-29.5; Zakres 4.2-131.8) za 10.000 zrzutów padającego szpitalnych CDI. Dane zebrano od 1,078 pacjentów z CDI

C. DIFFICILE INFECTIONS IN ACUTE CARE HOSPITALS RESULTS OF THE PILOT STUDY OF A EUROPEAN SURVEILLANCE INITIATIVE (2013) Wyniki: Od 2 do 4 (n = 37) z 14 krajów 9 krajów miało krajowy nadzór (grupa I), a 5 nie nie miało nadzoru krajowego (grupa II) 36 szpitali (97%) przestrzegało wymaganego okresu nadzoru (90-92 dni).

C. DIFFICILE INFECTIONS IN ACUTE CARE HOSPITALS RESULTS OF THE PILOT STUDY OF A EUROPEAN SURVEILLANCE INITIATIVE (2013) Średni wiek wyniósł 72 lata (IQR 59-80) 1,2% pacjentów wiek poniżej drugiego roku życia 12% nawroty CDI (diagnoza > 2 tygodnie i 8 tygodni od poprzedniego epizodu) 87% HA-CDI Śmiertelność wśród pacjentów z CDI wyniosła 12%, z czego 15% z powodu CDI RT 027 zidentyfikowano jako główny typ, w szpitalach, w ośmiu krajach. RT014 / 020 był drugim w kolejności najczęstszym typem.

EUropean, multi-centre, prospective bi-annual point prevalence study of CLostridium difficile Infection in hospitalised patients with Diarrhoea 25

Cele badań EUCLID Zebranie danych epidemiologicznych i klinicznych na temat częstości CDI u pacjentów hospitalizowanych w Europie Ustalenie geograficznej dystrybucji szczepów (PCR-rybotypów) w zależności od regionu Europy Dostarczenie informacji uczestnikom EUCLID na temat skuteczności prowadzonych badań diagnostycznych u hospitalizowanych pacjentów z CDI na poziomie regionalnym.

Wyniki przeprowadzonego przeglądu 481 szpitali z 20 krajów 27 szpitali w Polsce 3908/481 okres zimowy; 3389/481 łącznie 7297 próbek Okres zimowy średnio 8 próbek/szpital Okres letni 7 próbek/szpital

Wskaźnik zapadalności w Europie 2011-2013

Wskaźnik testowania- 2011-2013

Zapadalność w Europie Średni wskaźnik zapadalność w Europie: Wrzesień 2012- sierpień 2013-7/10.000 osobodni Wrzesień 2011-sierpień 2012-6.6/10 000 osobodni 75 chorych nie zostało zdiagnozowanych każdego dnia co daje rocznie >27.000 pacjentów Brak podejrzenia (brak skierowania).

Wyniki badań w Polsce Liczba nie zdiagnozowanych pacjentów: 6 (22,2%) Fałszywie dodatnie 13 (13.1%) Fałszywie ujemne 4 (5,8%)

10 najczęściej wstępujących PCR-rybotypów w Europie

PCR-rybotyp027/176 w Europie Niemcy - 44% Węgry -18% Polska -16% Rumunia -12% Czechy-35% -176 Wschód -37, 3% Zachód -17,9% Południe -6,0% Północ -1,6%

Udział PCR rybotypu027 w wybranych szpitalach w Polsce (2012-2013) 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 88% 80% 71% 70% 67% 63% 60% 50% 50% 50% 50% 39% 33% 11% H2 H4 H6 H8 H10 H11 H12 February 1-March 31 2012 February 1-March 31 2013 Projekt NCN nr 2011/01/B/NZ7/02720

Polska pacjenci pediatryczni 103 próbki od dzieci (co stanowiło 32% wszystkich próbek) 18 dodatnich a 12 ujemnych 5 (5%) nie było badanych 2 (2%) fałszywie ujemne 4 (3,8%) fałszywie dodatnie 25 szczepów (29%) 18 toksynotwórczych a siedem nietoksynotwórczych Jeden (4%) RT027

ZakażeniaClostridumdifficilewciąż niedoceniony problem Zbyt rzadko 1,2 Diagnoza kliniczna Diagnostyka laboratoryjna Badanie punktowe w Hiszpanii 3 Dwa z 3 przypadków CDI nie było zdiagnozowanych lub było zdiagnozowanych błędnie z powodu braku podejrzenia CDI lub niewłaściwej diagnostyki. 1 Wilcox M.H. ClinMicrobiolInfect 2012; 18(Supl.6):13-20 2 Fitzpatrick F. ibarbutf. ClinMicrobiolInfect 2012; 18(Supl.6):2-4 3 AlcaláL, MartínA, MarínM, et al. on behalf of the Spanish Clostridium difficilestudy Group. The undiagnosed cases of Clostridium difficileinfection in a whole nation: where is the problem? ClinMicrobiolInfect 2012;18:E204 13

Jakie są skutki nieprawidłowej diagnostyki? Brak diagnostyki lub opóźnienie Ryzyko ciężkiego CDI, powikłania, zejście śmiertelne od3% do30% pacjentówze zdiagnozowanym szpitalnym CDI umiera z powodu CDI w ciągu 30 dni Brak kontroli: ryzyko epidemii Niedostateczna wiedza na temat występowania CDI w szpitalu Wysokie koszty

Laboratoryjna diagnostyka CDI Dyskusja nad wyborem właściwych testów : Jeden dobry test molekularny PCR/loop-mediated isothermal amplification Dwustopniowy, trójstopniowy algorytm diagnostyczny GDH + toksyna + PCR lub PCR + EIA do wykrywania toksyn

Test GDH + toksyny A/B Obydwa testy dodatnie C.diff+ (CDI +) Obydwa testy ujemne brak Cdiff(CDI -) GDH+ toksyny - NAAT lub hodowla toksynotwórczego szczepu Dodatni Cdiff tox(+); CDI + Ujemny brak Cdiff tox(+)cdi - Algorytm postępowania diagnostycznego 40

Dwustopniowy algorytm GDH EIA (lub NAAT/PCR) i EIA (A/B) a two test screening protocol comprising a GDH EIA (or NAAT/PCR) followed by a sensitive toxin EIA. If the first test (GDH or NAAT) is negative, the second test (sensitive toxin EIA) does NOT need to be performed. A third test (e.g. NAAT or PCR) may be optionally added to the algorithm to further identify samples from potential C. difficile excretors.

I etap - wykrywanie antygenu GDH Clostridium difficile - + Brak C. difficile II etap - wykrywanie toksyn C. difficile - + III etap - hodowla/badanie genetyczne C. difficile tox (+) + - C. difficile tox (-) A. Schneider, A. Mól, K. Lisowska, M. Jax-Dambek, D. Lachowicz,, P. Obuch-Woszczatyński, H.Pituch

Wyniki Zbadano 615 pacjentów W 108 próbkach wykryto GDH (+) TOX (+) W 67 próbkach wykryto GDH (+) TOX (-) Dalsza analiza próbek z wynikiem GDH (+) TOX (-) to dodatkowo zdiagnozowanych 32 pacjentów zakażonych szczepem toksynotwórczym w tym PCR-rybotyp 027 tj. 23% wszystkich dodatnich próbek.

PCR-rybotypywykryte w próbkach GDH(+) Tox A/B(-) No Numer badania ODDZIAŁ PCR-rybotyp 1 2835/11 Kardiochirurgia (E) 176 2 9954/11 Kardiochirurgia (E) 176 3 13904/11 OIT 027 4 14672/11 Chirurgia naczyń (C) 005 5 19034/11 Chirurgia naczyń (C) 027 6 19930/11 Chirurgia naczyń (D) 027 7 3318/12 Chirurgia naczyń (C) 027 8 6857/12 Chirurgia naczyń (D) 027 9 12421/12 Interna 027 10 14859/12 Kardiochirurgia 027 11 16221/12 Kardiochirurgia 027 12 16221/12 Hematologia 012 13 19757/12 Hematologia 002 14 21283/12 Hematologia 087 15 21307/12 Kardiochirurgia 005 16 23383/12 OIT 015 17 766/13 Hematologia 014 18 4735/13 Hematologia 014 19 3837/12 Kardiologia 027

Dwie metody referencyjne: Hodowla toksynotwórczego szczepu (toxigenic culture- TC) Test cytotoksyczności (CA) TC wykrywa kolonizację CA wykrywa wolną toksynę WALIDACJA METOD

cd. TC i CA na 12. 420 próbkach GDH, toksyna, geny toksyn Wyróżniono trzy grupy chorych: Gr 1 CA dodatni Gr 2 TC dodatni a CA ujemny Gr 3 oba testy ujemne

Wnioski Dodatni wynik testu cytotoksyczności (CA) najlepiej korelował z klinicznym stanem pacjenta CA najlepiej definiuje prawdziwe przypadki CDI Nowa kategoria diagnostyczna potencjalny excretor (toxigenic culture positive), ale test CT ujemny

Podsumowanie 1. CDI jest ważnym problem zdrowia publicznego w wielu krajach europejskich 2. RT027 był najbardziej rozpowszechnionym rybotypem 3. Wdrożenie znormalizowanego nadzoru CDI w szpitalach jest niezbędne do oszacowania częstości występowania i znaczenia CDI w Europie oraz w celu śledzenia ważnych trendów epidemiologicznych oraz zmian.

Dziękuję za uwagę