Monitorowanie i analiza zakażeń kluczem do oceny stanu epidemiologicznego i szybkiej reakcji Waleria Hryniewicz Pion Mikrobiologii Klinicznej i Kontroli Zakażeń, Narodowy Instytut Leków, Warszawa Plan wykładu • Definicje • Bakteryjne zakażenia inwazyjne, którym można zapobiegać przez szczepienia • Najgroźniejsze mechanizmy oporności • Podsumowanie Monitorowanie to: ciągłe, systematyczne zbieranie danych analiza i interpretacja upowszechnianie zastosowanie (interwencje) monitorowanie interwencji Każdy program monitorowania musi znaleźć odbicie (zastosowanie) w kontroli i prewencji zakażeń Monitorowanie konieczne dla kluczowych patogenów ze względu na wysoką chorobowość/śmiertelność ze względu na niebezpieczne mechanizmy oporności (MDR,XDR,PDR) zwłaszcza odpowiedzialne za zakażenia inwazyjne dostępna immunoprofilaktyka (szczepienia) Monitorowanie Niezbędne w szpitalu, regionie, kraju… jako podstawa antybiotykowej terapii empirycznej do właściwej profilaktyki (chemio- i immuno) meningokoki cipro-R przy podejmowaniu decyzji o szczepieniach masowych i interwencyjnych do wyboru grup wiekowych do szczepień do oceny skuteczności szczepień (direct, indirect) do oceny zmian sytuacji epidemiologicznej po wprowadzeniu szczepień do rozpoznania sytuacji epidemiologicznej i podjęcia właściwych działań (np. ognisko vs przypadek sporadyczny) Bakteryjne zakażenia inwazyjne • Dostępna immunoprofilaktyka Zgony, którym można zapobiec poprzez szczepienia – szacunki WHO 2002/2003 wiek < 5 lat wiek > 5 lat Wartości całkowite 716,000 896,000 1,612,000 1,000 599,000 600,000 Odra* 480,000 50,000 530,000 Rotavirus 402,000 47,000 449,000 H. influenzae b 386,000 0 386,000 Krztusiec 294,000 1,000 294,000 Tężec 198,000 15,000 213,000 Żółta febra 15,000 15,000 30,000 N. meningitidis 10,000 16,000 26,000 Błonica 4,000 1,000 5,000 Choroba HeinegoMedina (Polio) <100 1,000 1,000 S.pneumoniae WZW typuB WHO Global Immunization Vision and Strategy, April 2005; www.who.int/vaccines/GIVS/english/Global_imm._data_EN.pdf Zakażenie (choroba) Inwazyjne Zakażenie, które rozwija się w fizjologicznie jałowych tkankach/narządach organizmu Najczęściej poprzez pierwotną inwazję łożyska naczyniowego Zazwyczaj poprzedzona kolonizacją błon śluzowych różnych układów Przebieg może być piorunujący Wysoka śmiertelność Oddziaływanie gospodarz-bakteria Transmisja do innego gospodarza (przypadki sporadyczne vs ognisko) Nabłonek nosogardła Nosicielstwo Krew BBB PMR Zakażenie inwazyjne Trends Microbiol 2002, 10: 376 Działalność Krajowego Ośrodka Referencyjnego ds. Zakażeń Ośrodkowego Układu Nerwowego (KOROUN) zał.1997 Monitorowanie czynników etiologicznych bakteryjnych zakażeń OUN i ich charakterystyka: •tworzenie kolekcji polskich szczepów •określanie lekowrażliwości metodami ilościowymi i oznaczanie mechanizmów oporności •grupowanie, typowanie i subtypowanie serologiczne •molekularne typowanie dla celów epidemiologicznych (RFLP, MLST) niezbędne gdy zachodzi podejrzenie ogniska (interwencje) •Wykrywanie swoistych sekwencji DNA Neisseria meningitidis w płynach ustrojowych i materiale post mortem Współpraca z Inspekcją Sanitarną i ECDC Edukacja Najczęstsze bakteryjne patogeny inwazyjne S. pneumoniae N. meningitidis H. influenzae S. pyogenes S. agalactiae L. monocytogenes S. aureus (CA-MRSA) E. coli (zomr) otoczkowe Otoczka główny czynnik zjadliwości Chroni bakterie przed Ukladem immunologicznym Bakterie otoczkowe szczególnie niebezpieczne dla dzieci poniej 5 r.ż., u osób z grup ryzyka Polisacharydy otoczkowe wywołują odpowiedź immunologiczną niezależną od limfocytów T (brak pamięci immunologicznej T-zależnej) Neisseria meningitidis zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych posocznica (5-20%) zapalenie płuc z bakteriemią (6-16%) ropne zapalenie stawów zapalenie osierdzia zapalenie kości, szpiku kostnego zapalenie ucha środkowego i gardła zapalenie ucha środkowego, gardła, spojówek IChM Neisseria meningitidis Klasyfikacja Grupy serologiczne (12) - wielocukry otoczkowe (A,B,C,H,I,K,L,X,Y,Z,W135,29E) 90% zakażeń wywołują grupy: A, B, C, (Y, W135) Typy serologiczne - OMP klasy 2 i 3 (PorB) Podtypy serologiczne - OMP klasy 1 (PorA) • MLST – typy ST oraz kompleksy klonalne (5811 ST i 38 CC) Dystrybucja serogrup wśród polskich inwazyjnych meningokoków interwencja 100% 90% 80% 70% 60% Inne 50% C B 40% 30% 20% 10% 0% 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Dane KOROUN/BINet Grupa C meningokoków, MenC • Doświadczenia innych krajów wskazują, że wzrost zakażeń MenC często prowadzi do wystąpienia ognisk epidemicznych, a nawet epidemii • Odpowiedzialne są zazwyczaj hyperepidemiczne, hyperinwazyjne klony grupy C Kompleks klonalny ST-11 2006 - dramatyczny wzrost zakażeń MenC, ST-11 cc hiperinwazyjny i hiperepidemiczny klon Zakażenia obarczone są bardzo wysoką śmiertelnością Polska: 1998-2006: CFR - 26,7% W Polsce śmiertelność związana z tymi zakażeniami jest około 1,5 x wyższa niż w Europie Zachodniej masowe szczepienia w wielu krajach większość przypadków u nastolatków i młodych dorosłych odpowiedzialny za ogniska epidemiczne w Polsce, m.in. 03.2006: JW w Skwierzynie, 4 przypadki 06.2006: Bytom, 3 nastolatków 01.2007: baza lotnicza w Warszawie, 15 przypadków (13 PCR) 2007: powiat brzeski, 7 przypadków, masowe szczepienia w grupie wiekowej 11-19 Świętokrzyskie: Zapadalność na IChMenC w populacji 10-19 lat – 27,1/100 tys Powołanie sieci BINet, 2008 Ogólnopolska Sieć Monitorowania Inwazyjnych Zakażeń Bakteryjnych nabytych poza szpitalem Cel: Poprawa rozpoznania sytuacji epidemiologicznej pozaszpitalnych inwazyjnych zakażeń bakteryjnych w Polsce - liczba przypadków jest wyraźnie niedoszacowana Zainicjowana i kierowana przez zespół KOROUN Krajowy Ośrodek Referencyjny ds. Diagnostyki Bakteryjnych Zakażeń Ośrodkowego Układu Nerwowego i innych inwazyjnych, Zakładu Epidemiologii i Mikrobiologii Klinicznej , Narodowego Instytutu Leków w Warszawie ~150 laboratoriów szpitalnych Diagnostyka molekularna i transport próbek bezpłatny Ognisko w Goleniowie, marzec 2009 Goleniów - 33 000 mieszkańców Ogólna zapadalność w gminie 18,2/100000 • Rozpoznanie: • 3 przypadki - sepsa + ZOMR, • 2 - sepsa, • 1 - ZOMR • Oprócz 1 przypadku ZOMR, zmiany skórne u wszystkich pacjentów • IChM u osób w wieku 7 - 25 lat • Brak związków epidemiologicznych Ognisko w Goleniowie, marzec 2009 Lp Wiek Data zach. Materiał Etiologia MLST porA VR1/VR2 fetA 1 7 10.03.09 Krew Nmen C ST-11 5/2 3-3 2 17 13.03.09 PMR Nmen C 5/2 3-3 3 17 17.03.09 Krew Nmen C 5/2 3-3 4 13 17.03.09 PMR,krew Nmen C 5/2 3-3 5 25 24.03.09 Krew Nmen C 5/2 3-3 6 15 30.03.09 Krew Nmen C 5/2 3-3 ST-11 ST-11 ST-11 ST-11 ST-11 Goleniów - 33 000 mieszkańców • Ogólna zapadalność w gminie 18,2/100000 • Rozpoznanie: – 3 przypadki - sepsa + ZOMR, – 2 - sepsa, – 1 - ZOMR • Oprócz 1 przypadku ZOMR, zmiany skórne u wszystkich pacjentów • IChM u osób w wieku 7 - 25 lat • Brak związków epidemiologicznych Decyzja co do szczepień Szczepienia w grupie wiekowej 6-19 lat (5700 osób; zapadalność 87,7/100000) ponieważ: • najstarszy pacjent (25) - grupa ryzyka IChM, • logistyczne trudności w szczepieniu młodych dorosłych Izolaty/próbki PCR+ otrzymane przez KOROUN, 1997-2008 (n=2379) 400 N. meningitidis 350 S. pneumoniae H. influenzae liczba izolatów/PCR+ 300 250 200 150 100 50 1 - zmiana systemu rejestracji 2 - ogniska epidemiczne IChM 3 - BINet 08 20 07 20 06 20 05 20 04 20 03 20 02 20 01 20 00 20 99 19 98 19 19 97 0 rok Dane KOROUN/BINet Rola diagnostyki niehodowlanej w rozpoznaniu IChM w Polsce Rok Izolaty (n) PCR+ Nmen (n) Próbki na PCR (n) 2003 52 - - 2004 115 - - 2005 102 6 24 2006 137 15 66 2007 259 65 271 2008 222 115 (34%) 533 (360 pacjentów) 2009 (I-III) 75 26 (26%) 217 (152 pacjentów) Dane KOROUN/BINet Dystrybucja grup serologicznych Neisseria meningitidis wśród pacjentów z IChM w Polsce 2005-VI.2008 (n=628) 140 120 C B liczba przypadków 100 80 60 40 20 0 1-11m 1 2 3 4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-44 45-64 >64 wiek Dane KOROUN/BINet Haemophilus influenzae • Serotypy otoczkowe a-f • Szczepy bezotoczkowe, nietypowalne (HINT) • Szczepionka wyłącznie przeciwko Haemophilus influenzae typu b (Hib), który wywołuje zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, sepsę, zap. Płuc z bakteriemią zap. nagłośni przypadki/100tys dzieci<5 Zapadalność na iHib przed szczepieniami i redukcja liczby zakażeń (%) 60 100% 50 52 90% 54 94% 40 90% 30 35 25 20 10 0 Finlandia Irlandia Szwecja Anglia i Walia %-redukcja liczby zachorowań Dystrybucja izolatów otoczkowych (Hib, Hif) oraz bezotoczkowych (NTHI), 1997-2008 (n=349) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1997-2004 Hib 2005-2007 HINT 2008 Hif Dane Dane KOROUN/BINet KOROUN/BINet Odsetek zakażeń inwazyjnych wywołanych przez Hib i NTHI w grupie wiekowej poniżej i powyżej 5 r.ż., 1997-2008 (n=349) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1997-2004 Hib < 5 r.ż. 2005-2007 Hib 5 ≥ r.ż NTHI < 5 r.ż 2008 NTHI ≥ 5 r.ż Dane KOROUN/BINet Rozkład izolatów Hib i NTHI w zależności od miejsca izolacji 1997-2008 (n=349) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1997-2004 Hib-PMR Hib-krew 2005-2007 NTHI-PMR 2008 NTHI-krew Dane KOROUN/BINet Streptococcus pneumoniae - pneumokok • zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych • bakteriemia/sepsa • zapalenie płuc z bakteriemią IChP Najczęstsza przyczyna zachorowalności i umieralności w skali świata Około 3,5 mln zgonów rocznie (~ 1mln z powodu zap.płuc1) najwięcej zachorowań: niemowlęta i dzieci < 2 roku życia dorośli > 65 roku życia Wysoki procent powikłań To wiemy dzięki monitorowaniu tych zakażeń 1. Wkly Epidemiol Rec. 1999;74:177-184. Streptococcus pneumoniae • Ponad 90 serotypów otoczkowych • Monitorowanie wykazało, że jedynie kilka z nich odpowiada za większość zakażeń inwazyjnych w USA • Są to serotypy 4, 6B,9V,14,18C,19F,23F – inwazyjne i często wielooporne • Wielocukry tych serotypów zostały włączone do koniugowanej szczepionki (2000r.) • Nowa szczepionka 10-walentna (dodatkowo wielocukry 1,5,7F) • W rejestracji 13-walentna (dodatkowo 3,6A,19A) Wpływ szczepionki 7PCV na zapadalność na IChP, USA 250 7PCV <1 200 1 IChP/100 000 2-4 150 55% redukcja IChP >50rż (7PCV) Odporność populacyjna Lexau, JAMA 2005 100 50 0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Rok ABCs Report; http://www.cdc.gov/ncidod/dbmd/abcs/survreports.htm Dystrybucja serotypów pneumokoków u dzieci do 2 r.ż., 2006-2008 14 7PCV: 73,3% 10PCV: 80% 13PCV: 86,7% 12 8 6 4 2 serotyp or st ki sz 9V 9N gr 22 A 19 B/ C 15 8 3 7F F 23 F 19 6A /B 0 14 liczba izolatów 10 Dystrybucja serotypów pneumokoków u dzieci 2-5 r.ż., 2006-2008 12 7PCV: 62,9% 10PCV: 71,4% 13PCV: 77,1% 10 liczba izolatów 8 6 4 2 0 14 1 19F 9V 6A/B 3 15B/C 18C serotyp 23F 17F 23gr 28F 12F Pokrycie szczepionkowe 7PCV u polskich dzieci do 5 r.ż., 2006-2008 Spodziewana redukcja odsetka zachorowań wywoływanych przez szczepy niewrażliwe na penicylinę Spodziewana redukcja odsetka zachorowań na IChP 100 90 100 80 90 -71,7% 80 % 60 50 -96% 60 % 70 70 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 0 przed zastosowaniem 7PCV po zastosowaniu 7PCV przed zastosowaniem 7PCV po zastosowaniu 7PCV Wartości MIC penicyliny dla pneumokoków inwazyjnych wyhodowanych od dzieci <5r.ż. 41%, n=33 (w tym 16 z PMR) 16 14 izolatów Liczba No of isolates 12 10 8 6 4 2 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 01 02 03 04 12 0,19 00 5 3 2 7 5 75 0, 25 MIC (mg/L) 0, 5 0, 75 1 1, 5 2 3 4 Wartości MIC cefotaksymu dla pneumokoków inwazyjnych wyhodowanych od dzieci <5r.ż. MIC (mg/L) 6 2 1, 5 1 0, 75 0, 5 0, 19 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0, 00 75 0, 01 5 0, 03 2 0, 06 4 0, 09 4 No of isolates izolatów Liczba 28%, n=22 Patogeny alarmowe ze względu na antybiotykooporność • Staphylococcus aureus (MRSA, VISA,VRSA) • Streptococcus pneumoniae (PRP) • Streptococcus pyogenes (MLS) • Enterococcus spp (HLAR,VRE) • Enterobacteriaceae (ESBL, AmpC, MBL,KPC) • Pseudomonas aeruginosa (ESBL,MBL) • Acinetobacter spp (MBL) • Mycobacterium tuberculosis (MDR) Monitorowanie patogenów alarmowych (MDR,XDR,PDR) • Modyfikacja terapii • Modyfikacja schematów terapii empirycznej • Wzmocnione programy kontroli zakażeń Co daje monitorowanie sytuacji epidemiologicznej? Pozwala na ustalanie najczęstszych czynników etiologicznych zakażeń, ich charakterystykę i zmienność Określanie ich potencjału epidemicznego Poznawanie profilu ich wrażliwości na leki Możliwość bieżącej modyfikacji standardów terapeutycznych i profilaktycznych Ukierunkowane interwencje Poziom lokalny i krajowy Mikrobiologiczne monitorowanie zakażeń podstawą podejmowania działań terapeutycznych i profilaktycznych dla: Pojedynczego pacjenta W aspekcie zdrowia publicznego Wnioski • Rozkład serotypów (grup) zmienia się w czasie, inny w różnych regionach świata • Zależy od polityki szczepień i zużycia antybiotyków • Różne serotypy odpowiedzialne za zakażenia inwazyjne, nosicielstwo i zakażenia zlokalizowane • Monitorowanie jest działaniem niezbędnym do rozpoznania sytuacji epidemiologicznej i celowanych interwencji W.Hryniewicz Wnioski • Czynniki etiologiczne zakażeń związanych z opieką zdrowotną zmienne w czasie • Wrażliwość na antybiotyki zmienna w czasie • Coraz więcej zakażeń bez możliwosci skutecznej terapii W.Hryniewicz CO należy zrobić aby poprawić sytuację w Polsce? Wzmocnić monitorowanie poprzez Zwiększenie liczby posiewów krwi i innych materiałów zwłaszcza w pediatrii Rozpropagowanie definicji choroby i algorytmu postępowania Zwiększenie programów edukacyjnych Dostarczanie obiektywnych danych dla terapii i profilaktyki (szczepienia) www.koroun.edu.pl Więcej danych na: • www.koroun.edu.pl • www. kordl.edu.pl • www. antybiotyki.edu.pl