SZCZEPY SALMONELLA SP. OPORNE NA LEKI PRZECIWBAKTERYJNE

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2010, 62: 37-42 Agata Białucha, Sylwia Kożuszko, Eugenia Gospodarek SZCZEPY SALMONELLA SP. OPORNE NA LEKI PRZECIWBAKTERYJNE Katedra i Zakład Mikrobiologii Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu Kierownik: dr hab. n. med. E. Gospodarek, prof. UMK Badaniami objęto 338 szczepów Salmonella sp. izolowanych z próbek materiału od chorych Wojewódzkiego Szpitala Obserwacyjno-Zakaźnego w Bydgoszczy oraz Szpitala Uniwersyteckiego nr 1 w Bydgoszczy w latach 2006-2009. Stwierdzono, że wśród 90 izolatów pałeczek Salmonella sp. opornych na leki przeciwbakteryjne najwyższy odsetek (56,7%) stanowiły pałeczki S. enterica serowar Enteritidis. Odnotowano wzrost szczepów opornych na ciprofloksacynę (0,0-26,7%) i na kwas nalidyksowy (57,1-97,3%). Pałeczki z rodzaju Salmonella sp. stanowią jedną z głównych przyczyn zatruć pokarmowych oraz biegunek na świecie (10). Do zakażenia dochodzi drogą pokarmową po spożyciu żywności zawierającej wymienione bakterie (3, 6, 12). Źródłem zakażenia mogą być również osoby będące nosicielami tych pałeczek (12). Rodzaj Salmonella obejmuje dwa gatunki: S. enterica i S. bongori (12). W obrębie pierwszego z nich wyróżniono 6 podgatunków, a każdy z nich zawiera szereg serowarów. Najważniejsze serowary S. enterica to: pałeczki Salmonella Typhi wywołujące dur brzuszny, Salmonella Paratyphi A, B i C dur brzuszny rzekomy, Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium, Salmonella Agona i inne wywołujące salmonelozy (12). W Stanach Zjednoczonych Salmonella Enteritidis jest najczęściej występującym serotypem (11). W ostatnich latach, m. in. w Stanach Zjednoczonych, Finlandii, Indiach, wśród szczepów S. enterica odnotowano spadek wrażliwości na ciprofloksacynę (1, 3, 8). Jednak fluorochinolony są nadal najczęściej stosowanymi chemioterapeutykami w leczeniu salmonelozy u dorosłych. Stwierdzono, że występowanie oporności na kwas nalidyksowy u pałeczek Salmonella sp. powiązane jest z obniżeniem wrażliwości na ciprofloksacynę (9). Ponadto, leczenie fluorochinolonami jest nieskuteczne u chorych, u których wykrywa się szczepy z rodzaju Salmonella oporne na kwas nalidyksowy (7, 11). Coraz częściej izoluje się szczepy Salmonella sp. wielolekooporne (multidrug-resistant, MDR) (1, 10). Wśród tych szczepów najczęściej stwierdza się jednoczesną oporność na ampicylinę, chloramfenikol, kotrimoksazol i tetracyklinę. Celem pracy była analiza szczepów Salmonella sp. izolowanych z materiału od chorych Wojewódzkiego Szpitala Obserwacyjno-Zakaźnego im. T. Browicza w Bydgoszczy

38 A. Białucha, S. Kożuszko, E. Gospodarek Nr 1 (SZAK) oraz Szpitala Uniwersyteckiego nr 1 im. dra A. Jurasza Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu (SU CM UMK) w latach 2006-2009. MATERIAŁ I METODY Analizą objęto szczepy Salmonella sp. izolowane od pacjentów SZAK oraz SU CM UMK między 2006 rokiem a pierwszą połową 2009 roku. Szczepy te izolowano z próbek kału (n=87), krwi (n=2) i płynu z jamy ciała (n=1). Z badań wykluczono izolaty tego samego serowaru, o takim samym wzorze lekowrażliwości, pochodzące od tego samego chorego. Identyfikację pałeczek Salmonella sp. przeprowadzano na podstawie morfologii kolonii na podłożu Mac Conkey Agar (BioMérieux), XLD Agar (Xylose-Lysine-Desoxycholate Agar) (BioMérieux) oraz wyników reakcji biochemicznych uzyskanych przy użyciu testów ID 32 E (BioMérieux). Identyfikację serologiczną przeprowadzono według schematu Kauffmanna-White a. Lekowrażliwość pałeczek Salmonella sp. oznaczono metodą krążkowo-dyfuzyjną według Kirby-Bauera, stosując warunki standaryzacji wymagane przez Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) (2) i Krajowy Ośrodek Referencyjny ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów (KORLD) (4). Do wykonania antybiogramu używano podłoża Mueller-Hinton Agar (BioMérieux) i zawiesiny bakteryjnej o gęstości 0,5 według skali MacFarlanda. Do oznaczania wrażliwości pałeczek Salmonella sp. stosowano krążki z ampicyliną (10 µg), amoksycyliną (20 µg), kwasem nalidyksowym (30 µg), ciprofloksacyną (5 µg), trimetoprimem/sulfametoksazolem (1,25/23,75 µg), chloramfenikolem (30 µg), cefotaksymem (30 µg), ceftazydymem (30 µg) (Becton Dickinson) (4). Hodowle inkubowano 16-18 godzin w temperaturze 35 0 C, w atmosferze tlenowej. Interpretację wyników oceny lekowrażliwości przeprowadzono w oparciu o tabele CLSI (2) na podstawie pomiaru średnic [mm] stref zahamowania wzrostu bakterii wokół krążków z antybiotykami. Do kontroli oceny lekowrażliwości, oznaczania beta-laktamaz o rozszerzonym spektrum substratowym (Extended-Spectrum Beta-Lactamases, ESBL) oraz kontroli jakości krążków z antybiotykami beta-laktamowymi w połączeniu z inhibitorami beta-laktamaz stosowano szczepy wzorcowe: Escherichia coli ATCC 25922, Escherichia coli ATCC 35218, Klebsiella pneumoniae ATCC 700603. WYNIKI Ogółem w badanym okresie izolowano 338 szczepów Salmonella sp., w tym 279 (82,5%) od chorych SZAK, a 59 (17,5%) od chorych SU CM UMK. Liczba izolacji szczepów Salmonella sp. wyniosła: 137 w 2006 roku, 96 w 2007 roku, 89 w 2008 roku i 16 w pierwszym półroczu 2009 roku. Pochodzenie szczepów Salmonella sp. opornych na antybiotyki i chemioterapeutyki, izolowanych od pacjentów SZAK oraz SU CM UMK w latach 2006-2009 przedstawiono w tabeli I. W latach objętych badaniem od chorych leczonych w SZAK odnotowano 75 (83,3%) izolacji badanych pałeczek. W pierwszej połowie 2009 roku wszystkie szczepy Salmonella sp. wyosobnione od chorych z SZAK były oporne na co najmniej jeden lek

Nr 1 Oporność Salmonella sp. na leki przeciw bakteryjne 39 przeciwdrobnoustrojowy. Wśród szczepów Salmonella sp. opornych na co najmniej jeden lek przeciwdrobnoustrojowy wyosobniono 7 (7,8%) szczepów od chorych leczonych w Klinice Pediatrii Hematologii i Onkologii SU CM UMK. Tabela I. Pochodzenie szczepów Salmonella. izolowanych od chorych SZAK SU CM UMK (n=15) Rok (n=75) CHIOT PAG PGASD PHO PHOON n % n % n % n % n % n % 2006 20 77,0 0 0,0 5 19,2 0 0,0 1 3,8 0 0,0 2007 10 83,4 1 8,3 0 0,0 0 0,0 1 8,3 0 0,0 2008 38 84,5 0 0,0 0 0,0 1 2,2 5 11,1 1 2,2 2009* 7 100,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 0 0,0 n liczba szczepów opornych, % odsetek szczepów opornych, * badaniem objęto szczepy z pierwszego półrocza 2009 roku, SZAK Szpital Obserwacyjno-Zakaźny, CHIOT Klinika Transplantologii i Chirurgii Ogólnej, PAG Klinika Pediatrii Alergologii i Gastroenterologii, PGASD Poradnia Gastroenterologiczna Dziecięca, PHO Klinika Pediatrii Hematologii i Onkologii, PHOON Klinika Pediatrii Hematologii i Onkologii Oddział Niemowlęcy Serowary badanych szczepów pałeczek Salmonella sp. przedstawiono na rycinie 1. 70 60 50 % 40 30 20 10 2006 (n=26) 2007 (n=12) 2008 (n=45) 2009* (n=7) Ryc. 1. 0 SEN (n=51) SAM (n=24) SHR (n=7) Serowar SIN (n=1) SAL (n=7) Serowary szczepów Salmonella (n=90) izolowanych od chorych * badaniem objęto szczepy z pierwszego półrocza 2009 roku SEN Salmonella Enteritidis, SAM Salmonella Typhimurium, SHR Salmonella Hadar, SIN Salmonella Infantis, SAL Salmonella sp. W 2006, 2007 i 2009 roku izolowano 45 szczepów pałeczek Salmonella sp. z kału. W 2008 roku dwa szczepy wyosobniono z krwi i jeden z płynu z jamy ciała. Pierwsza izolacja z krwi dotyczyła szczepu Salmonella Enteritidis opornego na kwas nalidyksowy, natomiast druga szczepu Salmonella opornego na ciprofloksacynę i kwas nalidyksowy. Oba

40 A. Białucha, S. Kożuszko, E. Gospodarek Nr 1 szczepy izolowano od chorych z Kliniki Pediatrii Hematologii i Onkologii SU CM UMK. W płynie z jamy ciała od chorego SZAK izolowano szczep Salmonella Enteritidis oporny na doksycyklinę. Pozostałe 42 (93,4%) szczepy badanych bakterii wyosobniono z kału. Odsetek szczepów Salmonella opornych na co najmniej jeden lek przeciwdrobnoustrojowy w poszczególnych latach stanowił odpowiednio: 19,0%, 12,5%, 50,6% i 43,8%. W 2007 roku cztery szczepy Salmonella oporne na co najmniej jeden lek przeciwdrobnoustrojowy pochodziły od jednego pacjenta leczonego w SZAK. Dwie pierwsze izolacje dotyczyły szczepów Salmonella Typhimurium opornych na amoksycylinę, ampicylinę i chloramfenikol. Szczep Salmonella oporny na ampicylinę i chloramfenikol stanowił kolejną izolację. Następny wyosobniony szczep Salmonella sp. był oporny na amoksycylinę, ampicylinę i chloramfenikol. W 2008 roku od dwóch chorych izolowano po dwa szczepy Salmonella oporne na leki przeciwdrobnoustrojowe o takim samym wzorze lekowrażliwości i typie serowaru. U pierwszego z nich izolowano szczep Salmonella Typhimurium oporny na ampicylinę i chloramfenikol, natomiast u drugiego chorego szczep Salmonella oporny na ciprofloksacynę i kwas nalidyksowy. Wyniki oznaczania lekooporności pałeczek Salmonella izolowanych od pacjentów leczonych w SZAK oraz w SU CM UMK w latach 2006-2009 przedstawiono w tabeli II. Tabela II. Lekooporność szczepów Salmonella izolowanych od chorych Antybiotyk/ Chemioterapeutyk Rok AMP AMO CIP CHL NAL SXT n % n % n % n % n % n % 2006 12 50,0 4 15,4 0 0,0 nb nb 22 84,6 1 3,8 2007 12 100,0 5 41,7 0 0,0 6 54,5 nb nb 1 8,3 2008 11 27,5 5 11,1 12 26,7 9 20,0 36 97,3 2 4,7 2009* 5 71,4 0 0,0 1 20,0 1 14,3 4 57,1 1 14,3 n liczba szczepów opornych, % odsetek szczepów opornych, nb nie badano, * badaniem objęto szczepy z pierwszego półrocza 2009 roku, AMP ampicylina, AMO amoksycylina, CIP ciprofloksacyna, CHL chloramfenikol, NAL kwas nalidyksowy, SXT trimetoprim/sulfametoksazol DYSKUSJA W okresie prowadzonych badań stwierdzono wzrost liczby szczepów pałeczek Salmonella opornych na ciprofloksacynę oraz wysoki odsetek szczepów opornych na kwas nalidyksowy. Podobną tendencję obserwowano w innych ośrodkach (7, 11, 13). Lindgren i wsp. (8) odnotowali spadek wrażliwości na fluorochinolony (z 65% w 2003 roku do 22% w 2007 roku) wśród pałeczek Salmonella izolowanych od osób wracających z Tajlandii i Malezji. W Stanach Zjednoczonych Stevenson i wsp. (11) odnotowali wzrost szczepów S. enterica opornych na kwas nalidyksowy (od 0,4% do 2,3%) w latach 1996-2003. Badacze z Chin (3) stwierdzili, że szczepy S. enterica serowar Typhimurium były oporne na kwas nalidyksowy w 82%, a na ciprofloksacynę w 70%. Kumar i wsp. (7) oraz Ray i wsp. (9) wykazali, że istnieje związek pomiędzy opornością na kwas nalidyksowy a spadkiem

Nr 1 Oporność Salmonella sp. na leki przeciw bakteryjne 41 wrażliwości na ciprofloksacynę u szczepów S. enterica serowar Typhi. Przeprowadzona analiza szczepów Salmonella izolowanych od chorych leczonych w SZAK i w SU CM UMK obrazuje podobną tendencję oporności na kwas nalidyksowy. Badane szczepy S. enterica najczęściej wykazywały fenotypy oporności na ampicylinę, amoksycylinę, chloramfenikol i kwas nalidyksowy. Badacze z innych ośrodków (3, 6, 10, 11, 14) odnotowali podobną oporność na wymienione leki przeciwdrobnoustrojowe wśród szczepów Salmonella sp. W niniejszej pracy wykazano spadek oporności na chloramfenikol, co jest zgodne z wynikami uzyskanymi przez Gupta i wsp. (5). Wśród pałeczek Salmonella opornych na antybiotyki i chemioterapeutyki izolowanych od chorych z SZAK i SU CM UMK dominującymi serowarami były: S. enterica serowar Enteritidis (56,7%) oraz S. enterica serowar Typhimurium (26,7%). Stevenson i wsp. (11) oraz Xia i wsp. (14) wśród wyosobnionych szczepów Salmonella także odnotowali najwyższy odsetek izolacji wymienionych serowarów. PODSUMOWANIE 1. Najwyższą liczbę szczepów pałeczek Salmonella opornych na leki przeciwbakteryjne izolowano z próbek kału (96,7%) oraz od chorych leczonych w Wojewódzkim Szpitalu Obserwacyjno-Zakaźnym im. T. Browicza w Bydgoszczy (83,3%). 2. Wśród wszystkich izolatów pałeczek Salmonella opornych na co najmniej jeden lek przeciwdrobnoustrojowy najwyższy odsetek stanowiły pałeczki S. enterica serowar Enteritidis (56,7%). 3. Wśród pałeczek Salmonella opornych na leki przeciwbakteryjne izolowanych w latach 2006-2008 stwierdzono wzrost liczby szczepów opornych na ciprofloksacynę (0,0 26,7%) oraz wysoki odsetek szczepów opornych na kwas nalidyksowy (97,3%). A. Białucha, S. Kożuszko, E. Gospodarek SALMONELLA SPP. STRAINS RESISTANT TO DRUGS SUMMARY The aim of the study was retrospective analysis of Salmonella spp. strains isolated from patients of State Infectious Diseases Observatory Hospital of T. Browicz in Bydgoszcz (SZAK) and University of dr. A. Jurasz in Bydgoszcz (SU CM UMK) in 2006-2009. The percentages of Salmonella spp. strains resistant to at least one drug were: 19,0% in 2006, 12,5% in 2007, 50,6% in 2008 and 43,8% in the first half of 2009 year. The highest number of Salmonella spp. strains resistant to drugs were isolated from stool (96,7%) and from patients of SZAK (83,3%). Among all isolated Salmonella spp. strains resistant to drugs the highest percentage were S. enterica serovar Enteritidis (56,7%). Among S. enterica bacilli predominated resitant phenotypes to ampicillin, amoxicillin, chloramphenicol and nalidixic acid. The increasing number of strains resistant to ciprofloxacin (0,0 26,7%) and high percentage of strains resistant to nalidixic acid (97,3%) were noted. Decreasing resistance to chloramphenicol was observed in our study (54,5 14,3%).

42 A. Białucha, S. Kożuszko, E. Gospodarek Nr 1 PIŚMIENNICTWO 1. Capoor MR, Rawat D, Nair D i inni. In vitro activity of azithromycin, newer quinolones and cephalosporins in ciprofloxacin-resistant Salmonella causing enteric fever. J Med Microbiol 2007; 56: 1490-94. 2. Clinical and Laboratory Standards Institute. Perfomance standards for antimicrobial susceptibility testing. Eighteenth informational supplement (M100-S18). CLSI Wayne, Pa 2008. 3. Cui S, Li J, Sun Z i inni. Ciprofloxacin-resistant Salmonella enterica serotype Typhimurium, China. Emerg Infect Dis 2008; 14: 493-5. 4. Gniadkowski M, Żabicka D, Hryniewicz W. Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki 2009. Oznaczanie wrażliwości pałeczek Gram-ujemnych. Krajowy Ośrodek Referencyjny ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów. Warszawa 2009. 5. Gupta V, Kaur J, Chander J. An increase in enteric fever cases due to Salmonella Paratyphi A in & around Chandigarh. Indian J Med Res 2009; 129: 95-8. 6. Hamidian M, Tajbakhsh M, Walter-Rasmussen J, Zali MR. Emergence of extended-spectrum β-lactamases in clinical isolates of Salmonella enterica in Tehran, Iran. Jpn J Infect Dis 2009; 62: 368-71. 7. Kumar Y, Sharma A, Mani KR. High level of resistance to nalidixic acid in Salmonella enterica serovar Typhi in Central India. J Infect Dev Ctries 2009; 3: 467-9. 8. Lindgren MM, Kotilainen P, Huovinen P i inni. Reduced fluoroquinolone susceptibility in Salmonella enterica isolates from travelers, Finland. Emerg Infect Dis 2009; 15: 809-12. 9. Ray P, Sharma J, Marak RSK, Garg RK. Predictive efficacy of nalidixic acid resistance as a marker of fluoroquinolone resistance in Salmonella enterica var Typhi. Indian J Med Res 2006; 124: 105-8. 10. Singh BR, Jyoti J, Chandra M i inni. Drug resistance patterns of Salmonella isolates of equine origin from India. J Infect Dev Ctries 2009; 3: 141-7. 11. Stevenson JE, Gay K, Barrett TJ i inni. Increase in nalidixic amid resistance among non-typhi Salmonella enterica isolates in the United States from 1996 to 2003. Antimicrob Agents Chemother 2007; 51: 195-7. 12. Szewczyk EM, Dudkiewicz B, Lisiecki P i inni. Diagnostyka bakteriologiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN. Wydanie I. Warszawa 2006. 13. Whichard JM, Gay K, Stevenson JE i inni. Human Salmonella and concurrent decreased susceptibility to quinolones and extended-spectrum cephalosporins. Emerg Infect Dis 2007; 13: 1681-8. 14. Xia S, Hendriksen RS, Xie Z i inni. Molecular characterization and antimicrobial susceptibility of Salmonella isolates from infections in humans in Henan Province, China. J Clin Microbiol 2009; 47: 401-9. Otrzymano: 17 XI 2009 r. Adres Autora: 85-094 Bydgoszcz, ul. M. Curie-Skłodowskiej 9, Katedra i Zakład Mikrobiologii, Collegium Medicum im. Rydygiera w Bydgoszczy, Uniwersytet M. Kopernika w Toruniu