Wrażliwość na antybiotyki bakterii izolowanych z moczu chorych

MED. DOŚW. MIKROBIOL., 2010, 62: 231 - 236
Elżbieta Justyńska1,Anna Powarzyńska 1,Jolanta Długaszewska2
Wrażliwość na antybiotyki bakterii izolowanych z moczu chorych
leczonych w oddziale dziecięcym
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
1
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 20% 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.: >104 cfu/ml; 103-102 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 (> 80%) 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
(%)
5 (1,6)
3
0
2
Staphylococcus aureus
6 (1,9)
2
2
2
Staphylococcus epidermidis
42 (13,5)
16
5
21
Enterococcus faecalis
11 (3,5)
5
3
3
Enterococcus faecium
8 (2,6)
2
2
4
Streptococcus agalactiae
158 (50,8)
54
48
56
Escherichia coli
12 (3,8)
4
3
5
Klebsiella pneumoniae
10 (3,2)
1
5
4
Klebsiella oxytoca
16 (5,1)
3
6
7
Proteus mirabilis
2 (0,7)
1
1
0
Proteus vulgaris
8 (2,6)
2
2
4
Enterobacter cloacae
1 (0,3)
0
0
1
Serratia marcescens
4 (1,3)
1
2
1
Morganella morganii
2 (0,7)
0
1
1
Providencia rettgeri
2 (0,7)
0
0
2
Citrobacter freundii
24 (7,7)
9
8
7
Pseudomonas aeruginosa
Tabela II. Wrażliwość na antybiotyki pałeczek Enterobacteriaceae izolowanych z moczu dzieci
hospitalizowanych
Odsetek (liczba) szczepów wrażliwych na:
Szczepy
Drobnoustrój
ESBL+
AM
AMC
CF
CXM
CAZ
T/S
NIT
23%
87%
63%
90%
93%
85%
96%
7%
E. coli
(36)
(137)
(99)
(142)
(147)
(134)
(152)
(11)
n=158
0%
64%
73%
77%
96%
96%
77%
4%
Klebsiella sp.
(0)
(14)
(16)
(17)
(21)
(21)
(17)
(1)
n = 22
61%
94%
83%
83%
100%
72%
0%
0%
Proteus sp.
(11)
(17)
(15)
(15)
(18)
(13)
(0)
(0)
n = 18
Inne*
0%
70%
70%
41%
29%
x
x
x
n=17
(0)
(12)
(12)
(7)
(5)
Razem
24%** 85%** 66%**
81%
92%
84%
82%
8%
n= 215
(47)
(168)
(130)
(174)
(198)
(180)
(176)
(17)
* - 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
x - 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
Nr 3
E. Justyńska, A. Powarzyńska, J. Długaszewska
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:
CA
CAZ
AN
NET
77%
100%
92%
96%
(18)
(24)
(22)
(23)
PIP
96%
(23)
GE
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 20% 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
Odsetek (liczba) szczepów wrażliwych na:
AM
Va
Te
x
x
x
x
x
x
100%
(42)
100%
(42)
100%
(42)
T/S
W
NIT
20%
(1)
83%
(5)
20%
(1)
67%
(4)
x
x
100%
(5)
100%
(6)
100%
(42)
Wykryty
mechanizm
oporności
βL (+)
(5 szczepów)
βL (+)
(6 szczepów)
-
E. faecium
n = 11
0%
(0)
54%
(6)
100%
(11)
x
x
36%
(4)
S. agalactiae
n=8
VRE
(5 szczepów)
HLGR
(2 szczepy)
HLAR
(3 szczepy)
100%
(8)
x
x
x
x
100%
(8)
-
x- 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 . J u s ty ń s k a , A . Powa rz yńska , J. Dł uga sz e w s ka
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 amoxicillin/clavulanic acid (85%), to trimethoprim/sulfamethoxazole (84%), to
nitrofurantoin (82%), to cefuroxime (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 90% - to piperacillin and aminoglycosides, and 77% to carbenicillin. Staphylococci manifested 100% sensitivity to nitrofurantoin. Only 20% of S. aureus were sensitive
to trimethoprim/sulfamethoxazole 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