600

Microbiologie

Clujul Medical 2010 Vol. 83 - nr. 4

SuSceptibilitatea la antibiotice a tulpinilor de AcinetobActer bAumAnii izolate din infecii noSocoMiale

Stanca lucia pandrea, lia Monica Junie

clinica Medical iii, cluj-napocacatedra de Microbiologie, Universitatea de Medicin i farmacie iuliu Haieganu cluj-napoca

Rezumat

introducere. Genul Acinetobacter cuprinde specii recunoscute ca patogeni oportuniti cu virulen sczut. Contribuia lor n producerea infeciilor nosoco-miale a crescut n ultimii 20 de ani, n special A. baumanii fiind recunoscut ca i agent etiologic al unor numeroase tipuri de infecii nosocomiale, speciile izolate demonstrnd o cretere a rezistenei la grupele majore de antibiotice.

Material i metod. n perioada ianuarie - iunie 2010 s-a realizat izolarea i testarea sensibilitii la antibiotice a 41 de tulpini de A. baumanii izolate din diverse produse patologice: hemoculturi, secreii traheo-bronice, aspirate bronice, secreii din plag, uroculturi, alte secreii, probe provenite de la pacienii din Spitalul Clinic de Urgen Prof. Dr. ,,O.Fodor Cluj-Napoca, toate tulpinile izolate fiind ageni etiologici ai unor infecii nosocomiale declarate. Hemoculturile au fost lucrate n sistemul Bactec (Beckton-Dickinson), restul probelor prin metode convenionale. Identificarea tulpinilor s-a fcut prin metode biochimice clasice i pe sistemul Vitek2Compact (BioMerieux). Testarea la antibiotice s-a realizat prin sistemul Vitek2Compact i prin metoda difuzimetric.

Rezultate i discuii. Din cele 41 de tulpini de A. baumanii izolate din infecii nosocomiale, 38 au fost multiplu rezistente la antibiotice, 4 tulpini prezentnd fenotipul de rezisten la beta-lactamine prin penicilinaz+cefalosporinaz, 31 au prezentat rezisten la beta-lactamine prin acumulare de mecanisme, inclusiv carbapenemaz. 14 din acestea au fost panrezistente, singura alternativ rmnnd colistinul i tigeciclina. Tulpinile au fost majoritatea rezistente la ciprofloxacin (38 din cele 41), dar i la aminoglicozide. n cadrul acestui studiu s-a determinat i sensibilitatea la tigeciclin, 24 din cele 24 tulpini testate fiind sensibile n vitro.

concluzii. Tulpinile de A. baumanii izolate din infecii nosocomiale au pre-zentat rezisten multipl la antibiotice. Se remarc apariia tulpinilor panrezistente, care creeaz serioase dificulti de tratament. Pentru a preveni emergena i rspndirea tulpinilor de A. baumanii n mediul spitalicesc, se impune aplicarea pe scar larg a msurilor de prevenire i control ale infeciei, precum i aplicarea raional a antibioticelor implicate n selectarea rezistenei, aplicarea dozelor adecvate i rotarea periodic a antibioticelor.

cuvinte cheie: Acinetobacter baumanii, infecii nosocomiale, rezisten la antibiotice.

antiMicrobial SuSceptibility of AcinetobActer bAumAnii iSolated froM noSocoMial infectionS

abstract background. Acinetobacter species are opporthunistic pathogens of low

virulence. Their contribution to nosocomial infections, has been increasing over the past 20 years, especially A. baumanii are recognized as ethiological agent in a large variety of nosocomial infections, isolates demonstrate increasing resistance to

601

cercetare fundamental

Clujul Medical 2010 Vol. 83 - nr. 4

introducereSpeciile genului Acinetobacter sunt bacili Gram

negativi nefermentativi, capsulai, aerobi. Sunt ubicuitare, rspndite n sol i ap, pot supravieui pentru perioade lungi n mediul nconjurtor i tolereaz la fel de bine umiditatea ct i condiiile de uscciune, supravieuind n mediul spitalicesc. Uneori este greu de difereniat colonizarea de infecie [1,2].

Acinetobacter utilizeaz o larg varietate de surse de carbon i alte surse de energie, el crescnd foarte binei alte surse de energie, el crescnd foarte bine pe o gam larg de medii de cultur. Tendina de a reine cristalul violet poate duce la o identificare greit ca i coci Gram pozitivi.

Acinetobacter este n principal un patogen asociat asistenei medicale. S-a constatat o cretere a infeciilor nosocomiale cu A. baumanii, mai ales pe seciile de terapie intensiv: septicemii, bronhopneumonii de ventilator, infecii de tract urinar, infecii ale plgilor [3,4,6].

Date ale NNIC (Nosocomial Infection Surveillance Sistem) indic o cretere a rezistenei la antibiotice a tulpi-nilor de A. baumanii [3]. Persistena clonelor de A. baumanii multirezistente este legat de utilizarea prealabil a unor antibiotice (cefalosporine, carbapenemi, aminoglicozide i fluorochinolone) [7]. Emergena i rspndirea

rapid a tulpinilor de A. baumanii multirezistente este ngrijortoare, reprezentnd o adevrat ameninare alturi de alte microorganisme: Staphylococcus aureus meticilino-rezistent, Enterococcus spp. vancomicino-rezistent, diferii membri ai familiei Enterobacteriaceae, productori de beta-lactamaze cu spectru extins (BLSE) i AMPc [8]. Frecvena n cretere a tulpinilor productoare de BLSE i carbapenemaze a dus la apariia tulpinilor de A. baumanii panrezistente (rezisten la carbapeneme, cefalosporine, aztreonam, aminoglicozide i ciprofloxacin) [4,8,9,10].

Factorii de risc pentru infecia cu A. baumanii rezis-tent la carbapeneme sunt reprezentai de: alterarea microflorei normale a gazdei, spitalizarea pe seciile de terapie intensiv, terapia antibiotic prealabil cu imipenem, cefalosporine de generaia a III-a, aztreonam i fluorochinolone [2,10,11], proceduri chirurgicale, implantarea de corpuri strine: proteze vasculare i valvulare, alte proceduri invazive.

Material i metodn perioada ianuarie 2010-iunie 2010 s-a realizat

identificarea i testarea sensibilitii la antibiotice a 41 de tulpini de Acinetobacter baumanii izolate din diverse produse patologice: hemoculturi, secreii traheo-bronice (inclusiv spute), aspirate bronice, secreii din plag, uroculturi, alte secreii, produse patologice provenite de la pacienii din Spitalul Clinic de Urgen Prof. Dr. ,,O.

Articol intrat la redacie n data de: 29.09.2010Acceptat n data de: 04.10.2010 Adresa pentru coresponden: stanca_lucia_pandrea@yahoo.com

commonly prescribed antimicrobials.Material and methods. Between January-June 2010 was carried out isolation

and antibiotic susceptibility testing of 41 strains of A. baumanii isolated from various pathological products: blood cultures, trache-bronchial secretions, bronchial aspira-tions, secretions of surgical wounds, urocultures, other secretions, samples has provided from patients from Emergence Clinical Hospital Prof. Dr. ,,O.Fodor Cluj-Napoca, all strains isolated as etiologic agents of nosocomial infections reported. The blood cultures have been processed using the Bactec system (Beckon-Dickinson), the rest of samples have been procesed through conventional methods. The strains have been identified through classical biochemical methods and through Vitek 2Compact (BioMerieux) system. The sensitivity to antibiotics has been tested using Vitek2Compact and Antimicrobial Disk Susceptibility Method.

Results and discussion. From 41 A. baumanii strains isolated from nosocomial infections, 38 were multiple resistant to antibiotics, 4 of wich presented the phenotype of resistance to beta-lactam antibiotics through penicillinase+cefalosporinase and 31 presented the phenotype of resistance to beta-lactam antibiotics through mechanism accumulation (including carbapenemase). 14 of these strain were panresistant, the only treatement alternative being colistin and tygecicline. In this study was tested susceptibility to tygecicline, 24 of 24 tested strains was susceptibile in vitro.

Conclusions. The A. baumanii strains isolated from nosocomial infections presented multiple resistance to antibiotics. The appearance of panresistant strains create serious treatment difficulties. To prevent the emergence and the spreading of the multiple resistant A. baumanii strains in hospital environment, must be taken infections control measures: rational administration of those antibiotics proven to be involved in resistance selection, adequate dosage, periodic rotation of the antibiotics.

Keywords: Acinetobacter baumanii, nosocomial infections, resistance to antibiotics.

602

Microbiologie

Clujul Medical 2010 Vol. 83 - nr. 4

Fodor Cluj-Napoca, toate tulpinile fiind ageni etiologici ai unor infecii nosocomiale declarate: 3 din hemoculturi, 25 din secreii traheo-bronice, 5 din secreii de plag, 3 de pe tuburi de dren, 3 din uroculturi, una din escar, una din cateter venos central i o tulpin de pe cateterul de dializ (Fig. 1). Toate probele au provenit de la pacieni internaiToate probele au provenit de la pacieni internai pe secia de terapie intensiv. Hemoculturile au fost lucrate n sistemul Bactec (Beckton-Dickinson), restul probelor au fost lucrate prin metode convenionale. IdentificareaIdentificarea tulpinilor s-a fcut prin metode biochimice clasice i pe sistemul Vitek2 Compact (BioMerieux). Testarea la antibiotice s-a realizat prin sistemul Vitek2 Compact, dar i prin metoda difuzimetric (Kirby-Bauer), conform ghidurilor elaborate de CLSI (Clinical and Laboratory Standard Institute) [12], s-au utilizat discuri de antibiotice produse de firma Biorad (Frana).

Distribuia tulpinilor de A.baumanii in produse patologice

CVC 1Escar 1 Cateter dializ 1Tub dren 3

Secreii plag 5

Uroculturi 3

Hemoculturi 3

Secreii traheo-bronice 25

Secreii traheo-bronice Hemoculturi Uroculturi Secreii plag

Tub dren Escar CVC Cateter dializ

fig. 1. Distribuia tulpinilor de A. baumanii n produse patologice.

Rezultate i discuii Testarea susceptibilitii la antibiotice a tulpinilor

de A. baumanii a pus n eviden un numr mare de tulpini cu multipl rezisten la antibiotice, doar trei tulpini au fost sensibile la toate antibioticele alese spre testare.

nainte de anii70, speciile genuluinainte de anii70, speciile genului Acinetobacter prezentau rezisten doar la penicilina G, azi aceast rezisten se ntlnete doar la speciile ,,non-baumanii. Rezistena la aminopeniciline, aminopeniciline+acid clavulanic, cefalosporine de generaia I i a II-a, definete fenotipul slbatic [13]. Susceptibilitatea la beta-lactamine este redat n figura 2.

Susceptibilitatea tulpinilor de A.baumanii la beta-lactamine

3 3 3 3 3 3 3 5 5 3 3 3

38 38 38 38 38 38 38 36 36 38 38 38

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

TIC

PRL

CAZ

CFP

CTX

FEP

ATM

IPM

MEM TZ

PTI

MSA

M

REZISTENT

SENSIBIL

fig. 2. Susceptibilitatea tulpinilor de A. baumanii la beta-lactamine. Legend fig.2. TIC = ticarcilin; PRL = piperacilin; CAZ = ceftazidim; CFP = cefoperazon;CTX = cefotaxim; FEP = cefepim; ATM = aztreonam; IPM = imipenem; MEM = meropenem;TZP = tazobactam+piperacilin; TIM=ticarcilin+acid clavulanic; SAM = ampicilin+sulbactam

Rezistena dobndit este legat de producerea de beta-lactamaze: penicilinaze plasmidice de tipTEM (I i II), CARB5, oxacilinaze (OXA21), cefalosporinaze cromozomiale care hidrolizeaz toate cefalosporinele, inclusiv pe cele din generaia a III-a, adesea hiperproduse: ACE-1 pn la ACE-4 [13]. Rezistena la imipenem este legat de o impermeabilitate cuplat sau nu cu o cefalosporinaz, cu modificri ale PBP-urilor (protein binding penicillin) sau cu producerea de enzime de tip ARI-I, ARI-2 [13,16]. Fenotipurile de rezisten la beta-lactamine sunt redate n tabelul I [13].

Din tabelul I se observ c majoritatea tulpinilor de A. baumanii izolate aparin fenotipului de rezisten IV(4) i V(31), care sunt fenotipuri rare [13]. Fenotipul IV este caracterizat prin rezistena la carboxi i ureido-peniciline, cefalosporine de generaia a III-a, avnd ca mecanism producerea penicilinazelor i cefalosporinazelor. Fenotipul V este caracterizat n plus fa de fenotipul anterior prin rezistena la aztreonam i la carbapeneme i apare prin acumularea mecanismelor [13].

Mecanismele de rezisten la carbapeneme descrise sunt: pierderea proteinelor membranare externe, alterarea

tabel i. Fenotipuri de rezisten la beta-lactamine a tulpinilor de A. baumanii izolate din infecii nosocomiale.fenotip I II III IV VMecanism/antibiotic slbatic Penicilinaz Cefalosporinaz

Penicilinaz+Cefalosporinaz

Acumul. de mecanisme

Aminopeniciline R R R R RAminopeniciline + ac.clav. R R R R RCarboxipeniciline S R S R RCefalosporine 1 gen. R R R R RCefalosporin 2 gen. R R R R RCefalosporin 3 gen.3 gen. S S R R RAztreonam S S R R RCarbapeneme S S S S Rnr.tulpini 3 1 2 4 31

603

cercetare fundamental

Clujul Medical 2010 Vol. 83 - nr. 4

PBP-urilor i achiziionarea de beta-lactamaze clasa B, A i D [4,13,15,16], cele mai frecvente fiind beta-lactamazele zinc-independente din clasa D [13,15,16].

Testarea la aminoglicozide (AG) a evideniat rezis-tena la aceast clas de antibiotice: doar trei tulpini au fost sensibile la toate cele patru AG testate: 36 din 41 de tulpini au fost rezistente la gentamicin (GN), 38 au fost rezistente la amikacin (AK), 23 tulpini rezistente la tobramicin (TOB) i 34 rezistente la netilmicin (NET) (Fig. 3).

5

36

3

38

18

23

7

34

0

10

20

30

40

50

nr.tulpini

GN AK TOB NET

antibiotic

Susceptibilitatea la aminoglicozide a tulpinilor de A.baumanii

REZISTENT

SENSIBIL

fig. 3. Susceptibilitatea la aminoglicozide a tulpinilor de A. baumanii.

Rezistena la AG este legat de producerea de enzi-me de inactivare [13,15,16]. Fenotipurile de rezisten la AG sunt redate n tabelul II: se observ c cel mai frecvent este fenotipul de rezisten gentamicin-amikacin-tobramicin (23 de tulpini).

tabel ii. Fenotipuri de rezisten la aminoglicozide a tulpinilor de A. baumanii. Fenotip Numr de tulpiniGN 5GN,AK 18GN,AK,TOB 23Tulpini rezistente: total 38

Rezistena tulpinilor de A. baumanii la alte antibio-tice este redat n figura 4 i evideniaz numrul mare de tulpini rezistente: 38 de tulpini rezistente la ciprofloxacin, ofloxacin, norfloxacin; 36 rezistente la sulfametoxazol-trimetoprim, 39 rezistente la cloramfenicol, toate tulpinile au fost sensibile la colistin, rezistena la colistin fiind un fenotip excepional [16].

Rezistenta la antibiotice a tulpinilor de A.baumanii

3 3 3 5

41

2

38 38 38 36

0

39

01020304050

CIP OFL NOR SXT CT C

Nr.tu

lpini

REZISTENT

SENSIBIL

fig. 4. Rezistena la antibiotice a tulpinilor de A. baumanii. Susceptibilitatea la antibiotice: CIP = ciprofloxacin; OFX = ofloxacin; NOR = norfloxacin; SXT = sulfametoxazol-trimetoprim; CT = colistin; C = cloramfenicol.

Rezistena la fluorochinolone este legat de modificarea intelor [16]. n acest studiu doar 3 tulpini aun acest studiu doar 3 tulpini au fost sensibile la toate chinolonele testate.

Tulpinile multirezistente se caracterizeaz prin rezistena la dou sau mai multe din urmtoarele clase de antibiotice: cefalosporinele antiPseudomonas (ceftazidim sau cefepim), carbapeneme (imipenem sau meropenem), ampicilina-sulbactam, fluorochinolone (ciprofloxacin sau levofloxacin) i AG (gentamicina, tobramicina sau amikacina). Panrezistena este definit ca i rezistena la toate antibioticele folosite ca prim linie de testare, cu efect terapeutic potenial asupra A. baumanii, acestea incluznd toate beta-lactaminele (carbapeneme i sulbactam) fluorochinolonele i AG [16].

n cadrul acestui studiu s-a realizat testarea i la tigeciclin (glicilciclina), toate tulpinile testate (24) fiind sensibile la acest antibiotic. Acest nou compus alturi de sulbactam reprezint soluiile terapeutice [1,4,8,16] pentru tratamentul infeciilor cu tulpini de A. baumanii panrezistente. Pentru infeciile cu A. baumanii rezistent la sulbactam, alternativa terapeutic o reprezint colistinul, de obicei evitat, datorit toxicitii [3,4,9]. Folosirea colistinului n asociere cu alte antibiotice poate fi eficienteficient [3,17].

concluzii Tulpinile de Acinetobacter baumanii izolate din

infecii nosocomiale au prezentat multipl rezisten la antibiotice, din cele 31 de tulpini rezistente la carbapeneme, 23 au fost panrezistente, prezentnd rezisten la: cefalosporine, aztreonam, carbapenemi, aminoglicozide i chinolone. Apariia tulpinilor de A. baumanii rezistente la carbapeneme este ngrijortoare, dat fiindc aceste antibiotice au constituit un tratament de elecie pentru infeciile cu A. baumanii multirezistente la antibiotice. Aceste tulpini creeaz dificulti de tratament ale infec-iilor, colistinul rmnnd singura soluie terapeutic, alturi de tigeciclin, deoarece doar trei tulpini au fost sensibile la sulbactam. Pentru a preveni rspndirea tulpinilor de A. baumanii multirezistente se impune aplicarea pe scar larg a msurilor de prevenire i control ale infeciei, administrarea raional a antibioticelor implicate n selec-tarea rezistenei, aplicarea dozelor adecvate i rotarea periodic a antibioticelor.

bibliografie1. Towner KJ.Clinical importance and antibiotic resistance of Acinetobacter spp.J Med Microbiol 1997; 46(9):721-7462. Landman D,Quale JM, Mayorga D,et al. Citywide clonal outbreak of multiresistant Acinetobacter baumanii and Pseudomonas aeruginosa in Brooklyn,NY:the preantibiotic era has returned .Arch Intern Med 2002; 163(13):1515-15243. Scott P,Deye G,Srinivasan A ,et al.An outbreak of multidrug-resistant Acinetobacter baumanii-calcoaceticus complex in the US military health care system associated with military operations in Iraq.Clin Infect Dis 2007; 44(12):1577-1584

604

Microbiologie

Clujul Medical 2010 Vol. 83 - nr. 4

4. Miftode E, Leca D, Teodor D, Dorneanu O, LucaV.-Meningita postoperatorie cu Acinetobacter baumanii rezistent la carbapeneme-un motiv de ngrijorare pentru clinician. Infectio.ro 2005; 3:50-525. Go ES, Urban C,Burns J, et al. Clinical and molecular epidemiology of Acinetobacter baumanii infections sensitive only to polimixin B and sulbactam. Lancet. 1994; 344(8933):1329-13326. Leung WS,Chu CM,Tsang KY,Lo FH,Lo KF,Ho PL. Fulminant community-acquired Acinetobacter baumanii pneumonia as a distinct clinical syndrome. Chest 2006; 129(1):102-1097. Villers D, Espaze E, Coste-Burel M, et al. Nosocomial Acinetobacter baumanii infections:microbiological and clinical epidemiology.Ann Intern Med 1998; 129(8):182-1898. Hsueh PR,Teng LJ,Chen CY,et al.Pandrug Resistant Acinetobacter baumanii causing nosocomial infections in University Hospital, Taiwan.Emerg Infect Dis 2002 ;8( 8):827-8399. Falagas ME, Bliziotis IA,Kasiakou SK,Samonis G,Athanassopoulou P,Michalopoulos A.Outcome of infections due to pandrug-resistant(PDR) Gram-negative bacteria. BMC Infect Dis 2005; 5(1):2410. Manuel RJ,Shin GY, Farrag N,Holliman R. Endemic carbapenem resistant Acinetobacter baumanii in a London

Hospital. J Antimicrob Chemother 2003; 52(1):141-14211. Romanelli RM,Jesus LA,Clemente WT.Outbreak of resistant Acinetobacter baumanii-measures and proposal for prevention and control.Braz J Infect Dis 2009; 13(5):341-34712. CLSI-Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing; Twentieth Informational Supplement M 100-S9 2010; 30(1):54-5513. Jehl F, Chomarat M, Weber M, Gerard A. De l antibiogramme la prescription.2me Edition, BioMrieux 200414. Coelho JM, Turton JF, Kaufmann ME ,et al.Occurence of carbapenem resistant Acinetobacter baumanii clones at multiple hospitals in London and Southest England. J Clin Microbiol 2006 ; 44(10):3626-3627 15. Peleg AY, Seifert H, Paterson DL. Acinetobacter baumanii::Emergence of a succesful pathogen.Clin Microbiol Rev 2008; 21(3):538-58216. Bergogne-Berezin E,Towner KJ.Acinetobacter spp. as nosocomial pathogens: microbiological, clinical, and epidemiological features. Clin Microbiol Rev 1996; 9(2):148-16517. Yoon J,Urban C,Terzian C,Mariano N,Rahal JJ.In vitro double and triple synergistic activities of Polymixin B,imipenem and rifampin against multidrug resistant Acinetobacter baumanii.Antimicrob Agents Chemother 2004; 48(3):753-757