Prevalence uropatogenů v moči a spektrum jejich rezistence – analýza dat z jednoho pracoviště

Souhrn

Cíle: Rezistence mikroorganizmů vůči antibiotikům patří mezi hlavní problémy současné medicíny, včetně oboru urologie. Polyrezistentní bakterie jsou dnes běžné jak v nemocničním prostředí, tak i v populaci. Cílem práce bylo zjistit prevalenci uropatogenních mikroorganizmů v močových nálezech na našem pracovišti a spektrum jejich antimikrobiálních rezistencí.

Materiál a metody: Z elektronické databáze kultivačních výsledků Oddělení klinické mikrobiologie jsme shromáždili záznamy za rok 2017. Vyhodnotili jsme počty jednotlivých izolátů z moči a porovnávali zastoupení senzitivních a rezistentních forem bakterií v rámci jednotlivých rodů na používaná antibiotika.

Výsledky: Od 1. 1. 2017 do 31. 12. 2017 bylo izolováno 2 036 individuálních uropatogenů. Nejčastějším mikroorganizmem se stala E. coli (n = 726; 35,7 %), dále Enterococcus sp. (n = 495; 24,3 %) a Klebsiella sp. (n = 206; 10,1 %). Až 57 % izolátů E. coli bylo rezistentní na ciprofloxacin, 36 % nebylo citlivých na kotrimoxazol. Klebsiella sp. byla rezistentní zejména vůči ciprofloxacinu (58,4 %), přes čtvrtinu izolátů však také na amoxicillin‑klavulanát, cefalotin, cefuroxim, cefotaxim, ceftazidim, kotrimoxazol, ofloxacin, piperacilin‑tazobaktam a tetracyklin. Zachytili jsme celkem 155 polyrezistentních baktérií. Většinou šlo o střevní gramnegativní tyče, jejichž rezistence byly podmíněny expresí beta‑laktamázy s rozšířeným spektrem (ESBL, n = 108). Žádná z gramnegativních tyček s výjimkou P. aeruginosa nebyla rezistentní vůči meropenemu a imipenemu. Nezaznamenali jsme výskyt S. aureus nebo Enterococcus sp., které by nebyly citlivé vůči vankomycinu.

Závěr: Naše údaje o prevalenci a rezistencích izolovaných mikroorganizmů jsou srovnatelné s údaji v zahraniční literatuře a potvrzují vysokou míru rezistence vůči řadě běžně používaných antibiotik.

Klíčová slova:

antibiotiká – rezistence

ÚVOD

Rezistence mikroorganizmů vůči antibiotikům patří mezi hlavní problémy současné medicíny, urologii jako obor nevýjimaje. Po desetiletí byla spektra rezistencí běžných uropatogenních bakterií jako Escherichia coli (E. coli) nebo Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) stabilní a předvídatelná. V 80. letech minulého století se však mezi gram‑negativními (G‑) enterobakteriemi rozšířily beta‑laktamázy s rozšířeným spektrem (extended‑spectrum beta‑lactamases, ESBL). ESBL rozkládají peniciliny, cefalosporiny a monobaktamy, ale jsou inhibovány klavulanovou kyselinou. Existuje ještě jiný typ beta‑laktamáz, tzv. AmpC beta‑laktamázy, které klavulanovou kyselinou inhibovány nejsou. ESBL pozitivní mikroorganizmy zpravidla nesou na svých plasmidech geny pro rezistence vůči dalším třídám antibiotik, především fluorochinolonům (1).

Dnes jsou polyrezistentní bakterie (v anglické literatuře označované jako multidrug resistant – MDR a definované rezistencí vůči alespoň jednomu zástupci ve třech a více třídách antimikrobiálních léčiv) běžné nejen v nemocničním prostředí, ale i v populaci. Vzhledem k dosud výborné účinnosti karbapenemů proti MDR mikroorganizmům stoupá celosvětově jejich spotřeba, především v rozvojových zemích. To již vedlo k výskytu Enterobacteri‑ aceae vybavených karbapenemázami (CRE), které představují skutečnou hrozbu: sepse s bakteriemií vyvolané CRE vykazují 50% mortalitu (1).

V rámci racionální empirické léčby je třeba znát lokální spektrum rezistencí, jak ostatně uvádějí i doporučení EAU (2), ne každé pracoviště však taková data sbírá a vyhodnocuje. Cílem naší práce bylo zjistit prevalenci a spektrum rezistencí uropatogenních agens v daném časovém okamžiku v populaci urologických pacientů v rámci jednoho pracoviště a zjistit podíl MDR bakterií mezi všemi pozitivními nálezy. V české odborné literatuře není mnoho publikací, které se tímto tématem zabývají.

MATERIÁL A METODY

Z elektronické databáze kultivačních výsled‑ ků Oddělení klinické mikrobiologie ukládaných v programu Envis LIMS v. 17.006.21 (DS Soft Olomouc) jsme shromáždili záznamy týkající se urologické kliniky v období 1. 1. 2017 až 31. 12. 2017. Jednalo se o 8 050 individuálních odběrů, z nichž jsme postupně vyloučili irelevantní vzorky (výtěry z tělních dutin, kultivaci stolice včetně C. difficile, ambulantní kultivace ejakulátu, stěry z ran atp.) a nehodnotitelné nebo neprůkazné závěry („suspektní fekální kontaminace“, „viridující streptokoky“, „kolibacilární tyče“). Ostatní výsledky jsme vyhodnotili z hlediska výsledného bakteriálního izolátu, typu materiálu (spontánní moč, cévkovaná moč, moč z nefro stomie nebo permanentního močového katétru) a odesílající organizační jednotky (ambulance anebo standardní lůžkové oddělení a JIP).

Poté jsme porovnávali zastoupení senzitivních a rezistentních izolátů na jednotlivá antibiotika. Intermediární výsledky citlivosti jsme pro účely naší analýzy považovali za rezistentní.

VÝSLEDKY

V období 1. 1. 2017 až 31. 12. 2017 bylo z našeho pracoviště odesláno celkem 8 050 individuálních odběrů (55,7 % z ambulance a 44,3 % z lůžkových stanic – standardního oddělení a JIP) od celkem 2 998 pacientů. Po vyloučení irelevantních odběrů (viz výše) a odstranění duplicitních vzorků (patogen získaný od jednoho pacienta z různých odběrů s identickým antibiogramem dle diskové citlivosti a minimálních inhibičních koncentrací, pokud byly testovány) jsme dále hodnotili 2 036 pozitivních kultivačních nálezů z moči. Z toho 1 533 (75,3 %) byly odběry středního proudu spontánní moči, 321 (15,8 %) odběrů z permanentního močového katétru nebo epicystostomie a zbytek tvořily vzorky odebrané z nefrostomického drénu (n = 96), urostomie (n = 24), ureterálního katétru (n = 3) a jednorázově vycévkované odběry (n = 43). U zbývajících 16 vzorků se přesný způsob odběru nepodařilo zpětně dopátrat.

Nejčastěji izolovaným patogenem se stala E. coli (n = 726, tj. 35,7 %) včetně poddruhu E. coli haemolytica (n = 227). Na druhém místě se umístil Enterococcus sp. s 495 izoláty (24,3 %) a třetí skončila Klebsiella sp. s 206 (10,1 %) záchyty. Za hodnocené období jsme zachytili celkem 155 MDR bakterií. Většinou se jednalo o střevní G‑tyče, jejichž rezistence byly podmíněny expresí beta‑laktamázy s rozšířeným spektrem ESBL (n = 108). Přehled nejčastěji izolovaných mikroorganizmů včetně zastoupení MDR forem uvádí tabulka 1. Ze sporadických kmenů (méně než deset izolátů za sledované období) měly významný podíl (33–100 %) MDR formy bakterií Hafnia alvei, Stenotrophomonas maltophilia a Serratia sp.

Pro nejčastější G‑ a relevantní gram‑pozitivní (G+) bakterie jsme shrnuli spektrum citlivostí a rezistence na běžně používaná antibiotika. Polovina izolátů E. coli se ukázala rezistentní na ciprofloxacin (v ambulantní sféře až 57,1 %), třetina E. coli není citlivá na kotrimoxazol. Naopak dobrou citlivost si zachovává vůči amoxicillin‑klavulanátu, cefalosporinům II. a III. generace a (na rozdíl od všech ostatních enterobakterií) také vůči nitrofurantoinu.

V rámci rodu Klebsiella opět vyniká rezistence vůči ciprofloxacinu (58,4 %), ale více než čtvrtina izolátů k tomu byla rezistentní na amoxicillin klavulanát, cefalotin, cefuroxim, cefotaxim, ceftazidim, kotrimoxazol, ofloxacin, piperacilin‑tazobaktam a tetracyklin. Proteus sp. vykazuje podobný profil citlivosti jako E. coli s výjimkou nitrofurantoinu, na který je přirozeně rezistentní. Enterobacter sp. je kromě karbapenemů dobře citlivý na aminoglykosidy, rezistence vůči všem ostatním popisovaným antibiotikům přesahují v našem souboru 20 %. Vůči amikacinu jsou enterobakterie obecně citlivější (rezistence méně než 5 %) než ke gentamicinu.

Žádná z gramnegativních tyček s výjimkou P. aeruginosa nebyla rezistentní vůči meropenemu a imipenemu. Stejně tak nebyl zaznamenán výskyt S. aureus nebo Enterococcus sp., které by nebyly citlivé na vankomycin. Kompletní přehled antimikrobiálních rezistencí G‑ patogenů uvádí tabulka 2a, pro G+ mikroby tabulka 2b.

DISKUZE

Když v létě roku 1928 odjíždí Alexander Fleming, mikrobiolog St. Mary’s Hospital v centrálním Londýně, na dovolenou a na laboratorním stole zapomene Petriho misku s koloniemi stafylokoků, navždy tím přepisuje dějiny medicíny. Nezavře ani okno, a tak v následujících dnech mohou do místnosti vlétnout spory plísně, později pojmenované Penicillinum notatum, ze sousední laboratoře a kontaminovat jeho kolonie mikroorganizmů. Po návratu si Fleming všímá neobvyklého vzhledu svých bakterií a jedna z příštích Nobelových cen má svého majitele (3).

Předkládaný přehled prevalence uropatogenních bakterií a spektra jejich rezistencí je jedním z mála v české odborné literatuře. Naplňuje doporučení guidelines EAU o tom, že urologové by měli znát lokální spektrum rezistencí a dle nich indikovat empirickou antimikrobiální léčbu. Prokázali jsme vysokou míru rezistence mikroorganizmů vůči fluorochinolonům a kotrimoxazolu, antibiotikům dosud patřícím mezi pilíře empirické léčby uroinfekcí u ambulantních pacientů. Příznivý je fakt, že jsme (s výjimkou P. aeruginosa) nezaznamenali případ G‑enterobakterie rezistentní vůči karbapenemům ani G+koků odolných k vankomycinu.

E. coli zastupuje 35 % všech bakteriálních izolátů ze sledovaného období. Rezistence k ciprofloxacinu u ambulantních pacientů na úrovni 57,1 % dokazuje nevhodnost jeho dalšího širokého používání. Bez ohledu na uvedená data je na tomto místě třeba připomenout právně závazné nařízení Evropské komise z 11. března 2019 zakazující používání fluorochinolonů v řadě dosud uznávaných indikací. Od nynějška se nemají fluorochinolony používat pro léčbu sepse, prevenci recidivujících uroinfekcí, ale ani jako profylaxe endourologických operačních výkonů a transrektální biopsie prostaty. (Naopak trvá indikace k léčbě bakteriální prostatitidy a komplikovaných uroinfekcí.) (23)

Dle studie z Basileje (Švýcarsko) jsou E. coli urologických pacientů výrazně častěji rezistentní k ciprofloxacinu než u vzorků z jiných oddělení (4), což snad souvisí s dosavadní oblibou fluorochinolonů při empirické léčbě i profylaxi v urologii. O mnoho lépe na tom není ani kotrimoxazol, vůči němuž bylo rezistentních 42 % hospitalizačních a 34 % ambulantních izolátů E. coli – podobně jako v nedávné studii z Fakultní nemocnice v Hradci Králové (5). MDR kmeny (ESBL nebo AmpC) E. coli představovaly 5,0 %, což je podobná proporce jako v sousedním Maďarsku (6) i v rozsáhlé britské studii (7). Ta dospěla dále k závěru, že ESBL pozitivní E. coli si zachovávají citlivost ke karbapenemům a amikacinu (ne však nutně gentamicinu), což potvrzují i naše data. Britská studie také doporučuje nekomplikované IMC způsobené E. coli produkující ESBL léčit nitrofurantoinem, avšak v naší populaci je přibližně polovina ESBL pozitivních E. coli na nitrofurantoin rezistentní.

Klebsiella sp. představuje 10 % všech izolátů a je druhou nejčastější G‑ střevní tyčkou. V případě rezistencí vůči ciprofloxacinu a kotrimoxazolu replikuje tristní situaci u E. coli, k čemuž navíc přidává 27–37% míru rezistence k cefalosporinům II. a III. generace. Klebsiella je také mikrobem s nejvyšším podílem MDR forem (35,9 %). Identický podíl MDR Klebsiella sp. uvádí autoři z Hradce Králové i z Budapešti (5, 6), zmiňovaná britská studie hlásí 13,3 % ESBL pozitivních izolátů Klebsiella sp. (7). Klebsiella je rodem, u nějž se nejčastěji vyskytují ESBL pozitivní izoláty nejen v našem souboru, ale v geograficky vzdálenějších lokalitách (8). Klebsiellové sepse také patří k nejzávažnějším a správně zvolená empirická terapie může pacientovi zachránit život: neadekvátní iniciální léčba má za následek dvojnásobnou mortalitu, než když se empiricky nasadí správná antibiotika (tzn. karbapenemy) (9).

Za povšimnutí stojí závěr vícerých studií, že i proti E. coli a Klebsiella sp., které produkují ESBL, si velmi dobrou účinnost udržují běžně dostupná a levná antibiotika nitrofurantoin a fosfomycin (4, 5, 8, 10, 11). Naše data však dobrou účinnost nitrofurantoinu na ESBL produkující E. coli nedokládají. Další méně obvyklou možností empirické léčby močových infekcí způsobených E. coli a Klebsiella sp. může být beta‑laktamové antibiotikum temocilin, jehož nevýhodou je ale výhradně intravenózní podání, vysoká cena a alergický potenciál typický pro beta‑laktamy (12). V České republice stejně jako ve většině zemí EU není registrován. Jako alternativa ke karbapenemům také může posloužit kombi‑ novaný preparát ceftolozan/tazobaktam, což je protipseudomonádový cefalosporin potencovaný inhibitorem beta‑laktamázy odolávajícím většině beta‑laktamáz s rozšířeným spektrem (13).

V případě Proteus sp. (6,4 % všech izolátů) opět konstatujeme markantní (> 60%) rezistenci vůči ciprofloxacinu i kotrimoxazolu. To kontrastuje s údaji z Maďarska, kde rezistence vůči Proteu klesla mezi léty 2008 a 2015 z 50 % na 10 % (6). Takový trend dokazuje, že vývoj antibiotických rezistencí může probíhat oběma směry – horšit se i zlepšovat. Obecně však platí, že jakmile se rezistence v mikrobiální populaci jednou ustaví, je obtížné se jí zbavit (14). Proteus je přirozeně rezistentní vůči nitrofurantoinu, ale empiricky má dobré vyhlídky na léčbu amoxicillin‑klavulanát, cefalosporiny III. generace a amikacin (avšak nikoli gentamicin).

P. aeruginosa je jediným patogenem v našem přehledu, který vykazuje rezistenci vůči karbapenemům (13 % k imipenemu a 23 % vůči meropenemu), obdobně jako v maďarské studii. Její autoři udávají analogicky k situaci s Proteem pokles rezistence P. aeruginosa na ciprofloxacin mezi lety 2004 a 2015 z 38 % na 13 % (6). Zde se však může jednat o chybu malých čísel, protože roční incidence izolátů P. aeruginosa byly v citované studii nízké. Pseudomonády v naší populaci byly ve 20 % případů rezistentní i na protipseudomonádový penicilin piperacilin/ta‑ zobaktam, podobně jako udávají autoři italské studie v letech 2009–2011. Italové také stejně jako my uvádějí shodnou míru rezistence P. aeruginosa na karbapenemy (11). Rezistence P. aeruginosa v našem souboru vůči piperacilin/tazobaktamu, gentamicinu a karbapenemům se také velmi blížila údajům z nedávné observační španělské studie (15). Naopak výrazně horší profily rezistence vykazovalo 118 kmenů P. aeruginosa v souboru z brněnské fakultní nemocnice (16), a to i přes nižší podíl vzorků moči z permanentně zavedených močových katétrů a nižší podíl vzorků od hospitalizovaných nemocných ve srovnání s námi popisovaným souborem. Dle našich dat je sázkou na jistotu při volbě empirické léčby pseudomonádové infekce amikacin. Ten poskytne výborné krytí také v případě Enterobacter sp., na nějž účinkuje i gentamicin a oba karbapenemy.

Enterokoky jsou nejrelevantnějším původcem uroinfekcí mezi G+ bakteriemi a v našem souboru představují 24 % všech izolátů. Budapešťská studie udává v r. 2015 28% podíl E. faecalis na etiologii IMC (6). Nezaznamenali jsme žádný případ vankomycin‑rezistentního enterokoka (VRE) a velmi nízká je jejich rezistence k nitrofurantoinu. Autoři britské studie z Cambridge přitom udávají stabilní 10% incidenci VRE mezi lety 2005–2014 a vzestup rezistence k nitrofurantoinu až na 40 %! (17).

Dle dostupných informací patří Enterococcus sp. k nejčastěji nalézaným bakteriím u pacientů s nefro stomií (spolu s P. aeruginosa) nebo JJ‑stenty a permanentními močovými katétry (spolu s E. coli) (18). V našem souboru byl u pacientů s nefrostomií nejčastějším nálezem Enterococcus sp. (n = 18; 18,8 %) a u nemocných s močovým katétrem E. coli (n = 83; 26,0 %), následovaná Enterococcus sp. (n = 57; 17,9 %). Za pozornost stojí recentní zprávy, že asymptomatická bakteriurie je nejen neškodná, ale navíc působí i protektivně vůči symptomatickým epizodám uroinfekce; E. faecalis se uvádí jako obzvláště „výhodný“ symbiont (19). Aktuálním doporučením je asymptomatickou bakteriurii neléčit, ani nediagnostikovat (těhotné ženy a pacienti před endoskopickými urologickými operačními výkony zůstávají výjimkou z pravidla).

Výskyt MRSA je celosvětově dosti variabilní stejně jako v případě ostatních MDR patogenů. Podle rakouské studie je S. aureus včetně MRSA málo častým původcem IMC nebo asymptomatické bakteriurie (0,8–1,4 %) (20), přičemž výskyt MRSA souvisí s širokým používáním antibiotik a špatnou hygienou v nemocnicích. Od roku 2005 začal v USA a Evropě (s výjimkou České republiky) klesat. Ve Velké Británii poklesl výskyt MRSA v nemocnicích po zavedení celoplošných programů k redukci nozokomiálních nákaz (přísná hygiena rukou, bariérové pomůcky, jednorázový materiál) o 80 % (21). Oproti tomu byl S. aureus nejčastějším G+ původcem bakteriemie v rámci nefro-urologické nemocnice v indickém státě Gudžárát; v 71 % případů se jednalo o MRSA (22)!

Předkládaná práce je naplněním doporučených postupů Evropské urologické společnosti o sledování lokálního spektra rezistencí uropatogenů a vedení empirické léčby uroinfekcí dle místních podmínek. Jejím nedostatkem (který je však společný pro všechny práce tohoto typu) je fakt, že řada ambulantních pacientů s nekomplikovanou IMC bez indikace ke kultivačnímu vyšetření moči dobře zareaguje na iniciální antibioterapii. Kdyby se tyto případy zahrnuly do analýzy antimikrobiálních rezistencí, byly by její závěry patrně o něco příznivější. Je také pravdou, že článek zachycuje snímek antimikrobiálních nálezů a spektra jejich rezistencí v daném časovém okamžiku a neukazuje tak trendy vývoje. Monitoraci profilů antimikrobiálních rezistencí se však hodláme nadále věnovat a věříme, že jiná pracoviště našeho oboru se vydají stejným směrem.

Zbývá dodat, že nelze dostatečně docenit význam konzultací léčby problematických případů (infekce MDR bakteriemi, urosepse, pacienti s chronickou renální nebo jaterní insuficiencí, imunosupresí apod.) s antibiotických centrem, respektive mikrobiologickou laboratoří dané nemocnice. Zejména u MDR organizmů se citlivosti in vitro nemusejí shodovat s účinkem in vivo a není v silách odborníků operačního oboru všechny tyto nuance brát v potaz.

ZÁVĚR

Zjištěná prevalence jednotlivých uropatogenních bakterií je srovnatelná s literárními údaji z naší geografické oblasti. Potvrdili jsme vysokou míru rezistence vůči antimikrobiálním lékům, které se na urologických pracovištích běžně používají. Nejčastěji izolovaným patogenem byla E. coli (n = 726; 35,7 %), dále Enterococcus sp. (n = 495; 24,3 %) a Klebsiella sp. (n = 206; 10,1 %). Až 57 % izolátů E. coli bylo rezistentních na ciprofloxacin. Klebsiella sp. byla rezistentní zejména vůči ciprofloxacinu (58,4 %), ale také na amoxicillin‑klavulanát, piperacilin‑tazobaktam a cefalosporiny II. i III. generace.

Poděkování

PharmDr. Aleně Linhartové za revizi textu z hlediska uvedených farmakologických informací.

Došlo: 25. 8. 2019

Přijato: 20. 11. 2019

Kontaktní adresa:

MUDr. Jan Hrbáček, Ph.D.

Urologická klinika 3. LF UK a Thomayerovy nemocnice

Vídeňská 800,

140 59 Praha 4

e‑mail: jan.hrbacek@ftn.cz

Střet zájmů: Žádný.

Prohlášení o podpoře: Podpořeno MZ ČR – RVO („Thomayerova nemocnice – TN, 00064190“).

Supported by Ministry of Health, Czech Republic – conceptual development of research organization („Thomayer Hospital – TN, 00064190“).

Hlavní stanovisko práce: Naše data potvrzují vysokou míru rezistence uropatogenů vůči antibiotikům, která byla dosud pilíři antimikrobiální léčby v urologii.

Main statement: Our data confirms a high degree of resistance agains antibiotics, which hitherto have been pilars of antibiotic treatment in urology.