Abstract

Baggrund. Klebsiella pneumoniae og Escherichia coli er de vigtigste extended-spectrum β-lactamase- (ESBL-) producerende organismer, der i stigende grad isoleres som årsager til komplicerede urinvejsinfektioner og er fortsat en vigtig årsag til mislykket behandling med cephalosporiner og har alvorlige infektionskontrolkonsekvenser. Formål. At vurdere prævalensen og antibiotikaresistensmønstre af ESBL-producerende Escherichia coli og Klebsiella pneumoniae fra urinvejsinfektioner, der er opstået i samfundet, på Jimma University Specialized hospital, Sydvest Etiopien, 2016. Metodologi. Der blev gennemført en hospitalsbaseret tværsnitsundersøgelse, og i alt 342 urinprøver blev dyrket på MacConkey agar med henblik på påvisning af ætiologiske agenser. DDS-metoder (Double-disk synergy) blev anvendt til påvisning af ESBL-producerende stammer. En skive med amoxicillin + clavulansyre (20/10 µg) blev anbragt i midten af Mueller-Hinton-agarpladen, og cefotaxim (30 µg) og ceftazidim (30 µg) blev anbragt i en afstand af 20 mm (fra centrum til centrum) fra amoxicillin + clavulansyre-skiven. Forbedret hæmningszone af en af cefalosporinskiverne på den side, der vender mod amoxicillin + clavulansyre, blev betragtet som ESBL-producent. Resultater. I den aktuelle undersøgelse blev der påvist ESBL-producerende fænotyper i 23 % (n = 17) af urinisolaterne, hvoraf Escherichia coli tegner sig for 76,5 % (n = 13) og K. pneumoniae for 23,5 % (n = 4). ESBL-producerende fænotyper viste høj resistens over for cefotaxim (100 %), ceftriaxon (100 %) og ceftazidim (70,6 %), mens både ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende isolater viste lav resistens over for amikacin (9,5 %), og der blev ikke set nogen resistens over for imipenem. I risikofaktoranalysen viste tidligere antibiotikaforbrug mere end to cyklusser i det foregående år (odds ratio (OR), 6,238; 95 % konfidensinterval (CI), 1,257-30,957; p = 0,025) og tilbagevendende UTI mere end to cyklusser i de sidste seks måneder eller mere end tre cyklusser i det sidste år (OR, 7,356; 95 % CI, 1,429-37,867; p = 0,017) sig at være signifikant forbundet med de ESBL-producerende grupper. Konklusion. Extended-spectrum β-lactamaser- (ESBL-)producerende stamme blev påvist i urinvejsisolater. Forekomsten af multiresistens over for tredje generations cefalosporiner, aminoglykosider, fluoroquinoloner, trimethoprim-sulfamethoxazol og tetracykliner er mere almindelig blandt ESBL-producenter. Derfor har påvisning og indberetning af ESBL-producerende organismer en afgørende betydning for den kliniske beslutningstagning.

1. Indledning

Medikamentresistente mikrober af alle slags kan bevæge sig blandt mennesker og dyr, fra et land til et andet uden varsel. Siden det 21. århundrede menes det, at fremkomsten af extended-spectrum β-lactamase- (ESBL-) producerende bakterier kan udgøre en stigende risiko for overførsel af resistente stammer til mennesker og dyr. Det er et foruroligende globalt folkesundhedsproblem, da infektioner forårsaget af sådanne enzymproducerende organismer er forbundet med en højere sygelighed og dødelighed og en større skattebyrde. Problemet er klart alvorligt i udviklingslandene, hvor undersøgelser om dette emne, tilgængeligheden af lægemidler og deres hensigtsmæssige anvendelse var begrænset, og hvor resistensraten var høj .

ESBL-producerende organismer er i stand til at hydrolyserer penicillin, bredspektrede cephalosporiner og monobactamer, men de påvirker ikke cephamyciner eller carbapenemer, og deres aktivitet hæmmes af clavulansyre. Desuden udviser ESBL-producerende organismer ofte resistens over for andre antimikrobielle klasser som f.eks. fluoroquinoloner, aminoglykosider og trimethoprim-sulfamethoxazol på grund af tilknyttede resistensmekanismer, som enten kan være kromosomalt eller plasmidkodet . Den udbredte brug af tredjegenerations cefalosporiner menes at være den vigtigste årsag til mutationer i disse enzymer, som fører til fremkomsten af plasmidkodede ESBL’er. Disse ESBL’er blev overført mellem bakterier ved hjælp af plasmider, som igen blev spredt ved klonal fordeling mellem hospitaler og lande gennem patientmobilitet .

Anstedeværelsen af ESBL’er komplicerer antibiotikavalg, især hos patienter med alvorlige infektioner, som f.eks. bakteriæmi. Årsagen hertil er, at ESBL-producerende bakterier, herunder bakterier med oprindelse i samfundet, ofte er multiresistente over for forskellige antibiotika; et interessant træk ved isolater, der producerer CTX-M (CTX står for cefotaximaser og M for München), er coresistens over for fluoroquinoloner. Type CTX-M ESBL’er er blevet beskrevet som et enzym, der fortrinsvis hydrolyserer cefotaxim frem for ceftazidim og også hydrolyserer cefepim med høj effektivitet.

Den udbredelse og byrde, som ESBL-producerende bakterier udgør, er større i udviklingslandene. Resultaterne af en nylig gennemgang viste, at den samlede prævalens af sundhedsrelaterede infektioner i ressourcebegrænsede miljøer (15,5 %) var dobbelt så høj som den gennemsnitlige prævalens i Europa (7,1 %). Nogle plausible årsager til denne forskel omfatter følgende forhold, der er fremherskende i lavindkomstlande: overfyldte hospitaler, mere omfattende selvbehandling og brug af ikke-receptpligtige antimikrobielle stoffer, dårligere hygiejne generelt og især på hospitaler og mindre effektiv infektionsbekæmpelse .

I sammenligning med resten af verden er der generelt mangel på omfattende data vedrørende ESBL-producerende Enterobacteriaceae i afrikanske lande. Den reelle situation med hensyn til antibiotikaresistens er heller ikke klar, da ESBL-producerende organismer såvel som ikke-ESBL-producerende organismer ikke rutinemæssigt dyrkes, og deres resistens over for antibiotika kan ikke testes. Derfor blev denne undersøgelse udført for at bestemme prævalensen og det antimikrobielle resistensmønster af ESBL-producerende Escherichia coli og Klebsiella pneumoniae isoleret fra UTI-patienter, der er opstået i samfundet, på Jimma University Specialized Hospital i det sydvestlige Etiopien.

2. Materialer og metoder

2.1. Undersøgelsesområde og periode

Undersøgelsen blev gennemført på Jimma University Specialized Hospital (JUSH) i Jimma by fra marts til juni, 2016. Jimma University specialiseret hospital er beliggende sydvest for Addis Ababa, hovedstaden i Etiopien, og i øjeblikket er det de eneste mere end 300-sengede undervisningshospitaler i den sydvestlige del af landet.

2.2. Undersøgelsesdesign og undersøgelsesdeltagere

Der blev gennemført en tværsnitsundersøgelse for at evaluere prævalensen og det antimikrobielle resistensmønster af ESBL-producerende E. coli og K. pneumoniae blandt UTI-infektioner, der opstår i samfundet, på Jimma University Specialized hospital (JUSH), i det sydvestlige Etiopien. Alle ambulante patienter med aldersgrupper på ≥15 år, og som mistænkes for symptomer på urinvejsinfektioner som diagnosticeret klinisk inden for 48 timer efter indlæggelsen, og dem, der kommer fra ambulatorier til laboratoriediagnostik af urin, blev taget som undersøgelsesdeltagere. Der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra patienterne eller patientens værger før dataindsamling. De patienter, der var mistænkt for symptomer på urinvejsinfektion, blev identificeret ved at kommunikere med lægerne, da han/hun skrev “UTI” på laboratorieanmodningsformularerne som identifikationsnumre for de patienter, der var mistænkt for urinvejsinfektion som klinisk diagnosticeret og anmodet om laboratorieundersøgelser til urinanalyse. Patienter, der havde modtaget antibiotika inden for de seneste 2 uger, blev udelukket.

2.3. Definitioner

Samfundsinfektioner defineres som infektioner, der er opstået inden for 48 timer efter indlæggelse på hospitalet, eller som forekommer i det ambulante miljø . Sådanne infektioner kan opdeles i to grupper. Den første gruppe er forbundet med sundhedsinstitutioner og omfatter patienter, der modtager intravenøs behandling eller specialiseret pleje, dem, der har modtaget hæmodialysebehandling eller antineoplastisk kemoterapi, dem, der har deltaget på en hospitalsklinik inden for de foregående 30 dage, dem, der har været indlagt i et akutplejecenter to dage inden for de foregående 90 dage, og beboere på plejehjem eller langtidsplejecentre. Den anden gruppe repræsenterer reelt samfundserhvervede infektioner hos patienter, der ikke opfylder ovennævnte kriterier.

2.4. Indsamling af data
2.4.4.1. Sociodemografiske og kliniske data

Sociodemografiske og andre kliniske data såsom alder, køn, tidligere antibiotikaforbrug mere end to cyklusser om året, tidligere intravenøs behandling i hjemmet eller på nogen klinikker og gentagne ambulante besøg på hospitalet inden for de sidste 30 dage, tidligere indlæggelse på et akutbehandlingscenter 2 eller flere dage inden for de 90 dage, tidligere invasive procedurer i urinvejene, tidligere sårpleje af specialiseret sygepleje eller familie inden for 30 dage, tilstedeværelse af diabetes mellitus og tilbagevendende urinvejsinfektioner blev indsamlet ved personlig samtale med patienten eller patientens værge ved hjælp af et velstruktureret spørgeskema før indsamling af laboratorieprøver.

2.4.2. Indsamling af laboratoriedata

I alt 342 urinprøver midtvejs blev indsamlet med en steril, bred munding og lækagesikker beholder. En 10 µl (0,01 ml) velblandet urinprøve blev inokuleret i MacConkey agar (Oxoid, UK) og inkuberet ved 37 °C i 24 timer. Kolonitallet med mindst 105 CFU/ml for en enkelt midterurin blev betragtet som positiv urinkultur som tidligere beskrevet . Alle isolater blev foreløbigt screenet ud fra deres kolonimorfologi, pigmentproduktion (lyserøde til farveløse flade eller mucoide kolonier) og Gram-farvningsteknikker (Gram-negative stave, ikke-sporende og ikke-kapsulerede). Yderligere identifikationer af isolaterne blev foretaget ved hjælp af motilitetskonformation og andre relevante biokemiske test. Et isolat blev f.eks. betragtet som E. coli, når det er indol (mørkerød ring) og methylrødt positivt, citratnegativt (ingen ændring eller fortsat grønt) og urinstof negativt, gas- og syreproducerende og bevægeligt, og blev betragtet som K. pneumoniae, når det er indol- og methylrødt negativt, citratpositivt, urinstof langsomt producerende og ikke bevægeligt. I tilfælde af forsinkelse blev de isolerede bakterier opbevaret ved 2-8 °C i næringsbouillon i højst 24 timer, indtil den antimikrobielle følsomhedstest blev udført.

2.5. ESBL-detektionsmetoder

ESBL-producerende E. coli og K. pneumonia blev først screenet for ESBL-produktion ved den fænotypiske metode og vil derefter blive bekræftet ved den fænotypiske konfirmationstest i henhold til Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) retningslinjer 2014.

2.5.5.1. Fænotypisk screening for ESBL-produktion

Den ESBL-screeningstest blev udført ved hjælp af standarddiskdiffusionsmetoden ved anvendelse af ceftazidim (30 µg), cefotaxim (30 µg) og ceftriaxon (30 µg) (Oxoid, UK). Der blev anvendt mere end én antibiotikadisc til screening for at forbedre følsomheden af ESBL-detektion, som anbefalet i CLSI-retningslinjerne fra 2014 . Friskvoksede kolonier blev suspenderet i normal saltvand, og suspensionens turbiditet blev justeret til 0,5 McFarland’s standard. Denne suspension blev inokuleret på Mueller-Hinton agar (Oxoid, UK) med en steril vatpind, og derefter blev alle de tre ovennævnte antibiotikadisketter anbragt med en afstand på 20 mm og inkuberet ved 35 ± 2 °C i 16-18 timer. Isolaterne med nedsat modtagelighed over for cefotaxim (zonediameter ≤27 mm), ceftazidim (zonediameter ≤22 mm) og ceftriaxon (zonediameter ≤25 mm) omkring skiverne blev mistænkt for at være ESBL-producenter .

2.5.2. Fænotypisk bekræftelse af ESBL-producenter

Bevisningen af formodede ESBL-producenter blev foretaget ved hjælp af metoden med tilnærmelse af dobbeltskive eller dobbeltskivesynergi (DDS) på Mueller-Hinton agar, som anbefalet i CLSI-retningslinjerne 2014 . En skive amoxicillin + clavulansyre (20/10 µg) blev anbragt i midten af Mueller-Hinton Agar-pladen, og derefter blev cefotaxim (30 µg) og ceftazidim (30 µg) anbragt i en afstand af 20 mm (center til center) fra amoxicillin+ clavulansyre-skiven på den samme plade. Pladen blev inkuberet ved 37oC i 24 timer og undersøgt for en forstærkning eller udvidelse af hæmningszonen for oxyimino-β-lactamen forårsaget af synergien med clavulanatet i amoxicillin-clavulanatskiven, hvilket blev fortolket som positivt for ESBL-produktion.

2.6. Test af antimikrobiel følsomhedstest

Den antimikrobielle følsomhedstest blev udført ved hjælp af Kirby-Bauer diskdiffusionsteknik på Mueller-Hinton agar i henhold til CLSI-retningslinjerne 2014 for følgende antimikrobielle diske: amoxicillin/clavulansyre (20/10 µg), cefotaxim (30 µg), ceftriaxon (30 µg), ceftazidim (30 µg), ampicillin (10 µg), cephalothin (30 µg), ciprofloxacin (5 µg), nalidixinsyre (30 µg), norfloxacin (10 µg), gentamycin (10 µg), amikacin (30 µg), tetracyclin (30 µg), trimethoprim-sulfamethoxazol (1.25/23,75 µg), imipenem (30 µg) og chloramphenicol (30 µg) (Oxoid; UK). Valget af antimikrobielle midler afhænger af tilgængeligheden og anbefalingerne fra CLSI 2014 . Efter nattens inkubation af Mueller-Hinton agarpladen med antimikrobielle skiver ved 37 °C blev hæmningszonen målt ved hjælp af en lineal og fortolket ved at sammenligne Kirby-Bauer-diagrammet. Kontrolstammer (K. pneumoniae ATCC 700603 og Escherichia coli ATCC 25922) blev anvendt til at overvåge kvaliteten af antibiotikadiscs under antimikrobiel modtagelighedstestning og under ESBL-detektionsmetoder.

Multidrugresistens (MDR) er defineret som resistens over for tre eller flere klasser af antibiotika .

2.7. Dataanalyse

Dataene blev analyseret ved hjælp af SPSS version 16.0. Forskellen i kategoriske variabler og modtagelighedsmønsteret mellem ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende grupper blev analyseret statistisk ved hjælp af chi-kvadrat (Fisher’s exact)-test. Odds ratios (OR’er) og deres 95% konfidensintervaller (CIs) blev beregnet, og værdi <0,05 blev betragtet som statistisk signifikant. Resultaterne blev præsenteret i tabeller.

3. Resultater

3.1. Kliniske prøver og genvundne isolater

I den aktuelle undersøgelse blev ca. 74 (21,6 %) af urinprøverne bekræftet som positive urinkulturer, hvoraf 63 (85,1 %) var E. coli og 11 (14,9 %) var K. pneumoniae. Ud af de 74 positive urinkulturer blev 17 (23,0 %) bekræftet som positive for ESBL-produktion. E. coli tegner sig for et stort antal urinisolater samt en højere andel af ESBL-produktion (13 (76,5 %)) end K. pneumoniae (4 (23,5 %)). Det største antal bakterieisolater og en større andel ESBL-producerende stammer blev isoleret fra kvinder (12 (70,6 %)) end fra mænd (5 (29,4 %)). Gennemsnitsalderen for de patienter, hvor der blev påvist ESBL-producenter, er 35,07 år (±13,30 SD). Af de samlede ESBL-producenter var 9 (52.9 %) blev isoleret fra patienter over 50 år (tabel 1).

Karakteristika Total isolat N (%) ESBLs-positiv (n = 17) ESBLs-negativ (n = 57) værdi
Alders- og kønsgrupper
Alder 15-49 51 (68.9%) 8 (47.1%) 43 (75.4%) 0.130
≥50 23 (31,1%) 9 (52,9%) 14 (24,6%)
Køn Køn Kvinde 53 (71.6%) 12 (70.6%) 41 (71.9%) 0.874
Mand 21 (28.4%) 5 (29.4%) 16 (28.1%)
Organismer
E. coli 63 (85,1 %) 13 (76,5 %) 50 (87.7%) 0,263
K. pneumoniae 11 (14,9%) 4 (23,5%) 7 (12.3%)
Distribution
Erhvervet i samfundet 49 (66.2%) 9 (52,9%) 40 (70,2%) 0.192
Sundhedsrelateret 25 (33,8%) 8 (47,1%) 17 (29.8%)
Tabel 1
Fordeling af ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende E. coli og K. pneumoniae isoleret fra urinvejsinfektioner, der opstod i samfundet i JUSH, Sydvest Etiopien, 2016.

Patienter i ESBL-gruppen blev yderligere opdelt i sundhedsassocierede og samfundserhvervede grupper, og 9 (52,9 %) af ESBL-isolaterne blev isoleret fra personer, der ikke har nogen historie med kontakt med sundhedsvæsenet (samfundserhvervelse), med en højere andel af E. coli, 8 (61,5 %) (tabel 1).

3.2. Risikofaktorer for isoleringer af ESBL-producerende stammer

I den aktuelle undersøgelse blev forskellige typer af mulige risikofaktorer analyseret, men kun enhver brug af antibiotika mere end to cyklusser i det foregående år (OR = 6,238; 95% CI = 1,257-30,957; p = 0.025) og tilbagevendende UTI mere end to cyklusser inden for de sidste 6 måneder eller mere end tre cyklusser inden for det sidste år (OR = 7,356; 95 % CI = 1,429-37,867; p = 0,017) blev identificeret som uafhængige risikofaktorer for erhvervelse af ESBL-producerende stammer (tabel 2).

Variabler Kategori ESBLs-positiv ESBLs-negativ OR (95% CI) p-værdi
Aldersgrupper 15-49 8 (47.1%) 43 (75.4%) 0.130
≥50 9 (52.9%) 14 (24,6%)
Køn Køn Kvinde 12 (70.6%) 41 (71,9%) 0.874
Han 5 (29,4%) 16 (28.1%)
Sundhedsrelaterede risikofaktorer
Andre antibiotikaforbrug mere end to cyklusser i det foregående år Ja 13 (76.5%) 27 (47.37%) 6.238 (1.257-30.957) 0.025
Nej 4 (23,5%) 30 (52,63%)
Prior intravenøs behandling i hjemmet eller på en hvilken som helst klinik inden for 30 dage Ja 3 (17,6%) 7 (12.3%) 0.608
Nej 14 (82.4%) 50 (87.7%)
Gentaget ambulant besøg eller fremmøde på hospitalet inden for 30 dage Ja 2 (11.76%) 10 (17,5%) 0,829
Nej 15 (88,23%) 47 (82.5%)
Præcedent hospitalsindlæggelse på et akutcenter >2 dage inden for 90 dage Ja 1 (5.9%) 1 (1.8%) 0.532
Nej 16 (94.1%) 56 (98.2%)
Historie for invasiv indgreb i urinvejene inden for det foregående år Ja 0 1 (1.8%) 0.966
Nej 17 (100%) 56 (98.2%)
Præcedent sår- eller specialiseret sygepleje inden for 30 dage Ja 1(5.9%) 1 (1,8%) 0,495
Nej 16 (94,1%) 56 (98.2%)
Underliggende sygdomme
Forekomst af diabetes mellitus Ja 5 (29.4%) 9 (15.8%) 0.815
Nej 12 (70,6%) 48 (84.2%)
Recidiverende urinvejsinfektion >to cyklusser inden for de sidste 6 måneder eller > tre cyklusser inden for det sidste år Ja 7 (41,2%) 8 (14,0%) 7.356 (1.429-37.867) 0.015
Nej 10 (58.8%) 49 (86.0%)
OR: odds ratio, CI: konfidensinterval, værdi mindre end 0,05.
Tabel 2
Karakteristika for patienter inficeret med ESBLs-producerende og ikke-ESBLs-producerende E. coli og K. pneumoniae blandt urinvejsinfektioner i samfundet i JUSH, Sydvest Etiopien, 2016.

3.3. Resistensprofil af ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende isolater

I den aktuelle undersøgelse viste ESBL-producerende isolater højere resistens ikke kun over for tredjegenerations cefalosporiner, men også over for andre testede antimikrobielle midler (p = 0,001). Resistensraten over for cefotaxim, ceftriaxon og ceftazidim er henholdsvis 100 %, 100 % og 70,6 %. Alle ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende isolater var resistente over for ampicillin (tabel 3).

Antibiotika Total R (N%) ESBL-positive (n = 17) (N%) ESBL-negativ (n = 57) (N%) værdi
R R S R S
Cefotaxim 18 (24.3%) 17 (100%) 0 1(1,8%) 56 (98,2%) 0,001
Ceftriaxon 17 (23.0%) 17 (100%) 0 0 0 57 (100%) 0.001
Ceftazidime 16 (21,6%) 12 (70,6%) 5 (29.4%) 4 (7,0%) 53 (93,0%) 0,001
AMC 27 (36,5%) 14 (82,4%) 3 (17,6%) 13 (22.8%) 44 (77,2%) 0,001
Cephalothin 53 (71,6%) 17 (100%) 0 36 (63,2%) 21 (36,8%) 0.051
Ampicillin 74 (100%) 17 (100%) 0 57 (100%) 0
Gentamicin 17 (23%) 11 (64.7%) 6 (35,3%) 6 (10,5%) 51(89,5%) 0,001
Amikacin 7 (9,5%) 4 (23,5%) 13 (76,5%) 3 (5.3%) 54 (94,7%) 0,024
NA 38 (51,4%) 13 (76,5%) 4 (23,5%) 25 (43,9%) 32 (56,1%) 0.001
CIP 24 (32,4%) 13 (76,5%) 4 (23,5%) 11 (19.3%) 46 (80,7%) 0,001
Norfloxacin 23 (31.1%) 13 (76,5%) 4 (23,5%) 10 (17,5%) 47 (82,5%) 0,001
SXT 41 (55,4%) 14 (82,4%) 3(17.6%) 27 (47,4%) 30 (52,6%) 0,001
Tetracyclin 45 (60,8%) 14 (82,4%) 3 (17,6%) 31 (54.4%) 26 (45.6%) 0.021
C 30 (40.5%) 12 (70.6%) 5 (29.4%) 18 (31.6%) 39 (68.4%) 0.004
Imipenem 0 0 17 (100%) 0 57 (100%)
R: resistent, S: følsom, AMC: amoxicillin-clavulansyre, NA: nalidixinsyre, CIP: ciprofloxacin, SXT: trimethoprim-sulfamethoxazol, C: chloramphenicol.
Tabel 3
Resistanceprofiler for ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende Escherichia coli- og Klebsiella pneumoniae-isolater i JUSH, sydvest for Etiopien.

3.4. Resistensprofiler for isolater fra sundhedsrelaterede infektioner versus infektioner erhvervet i samfundet

Den aktuelle undersøgelse viste, at der ikke er nogen forskelle i resistensprofiler for isolater fra patienter, der har en historie med sundhedsrelaterede infektioner, og isolater fra rene infektioner erhvervet i samfundet for de fleste af de testede antimikrobielle stoffer () (Tabel 4).

Antibiotika Total R (N%) Sundhedsvæsen-associerede Samfunds-erhvervet værdi
R R S R S
Cefotaxim 18 (24.3%) 9 (36%) 16 (64%) 9 (18,4%) 40 (81,6%) 0,168
Ceftriaxon 17 (23.0%) 9 (36%) 16 (64%) 9 (18.4%) 40 (81.6%) 0.168
Ceftazidim 16 (21,6%) 9 (36%) 16 (64%) 7 (14.3%) 42 (85,7%) 0.041
AMC 27 (36,5%) 10 (40%) 15 (60%) 17 (36,7%) 32 (65,3%) 0.799
Cephalothin 53 (71,6%) 18 (72%) 7 (28%) 35 (71,4%) 14 (28,6%) 1.000
Ampicillin 74 (100%) 25(100%) 0 49 (100%) 0
Gentamicin 17 (23%) 9 (36%) 16 (64%) 8 (16.3%) 41 (83,7%) 0,080
Amikacin 7 (9.5%) 4 (16%) 21 (84%) 3 (6,1%) 46 (93,9%) 0,217
NA 38 (51.4%) 14 (56%) 11 (44%) 24 (49%) 25 (51%) 0.628
CIP 24 (32,4%) 9 (36%) 16 (64%) 15 (30.6%) 34 (69,4%) 0,793
Norfloxacin 23 (31,1%) 9 (36%) 16 (64%) 14 (28,6%) 35 (71,4%) 0.793
SXT 41 (55,4%) 15 (60%) 10 (40%) 26 (53,1%) 23 (46,9%) 1.000
Tetracyclin 45 (60.8%) 14 (56%) 11 (44%) 31 (54.4%) 18 (45.6%) 0.610
C 30 (40.5%) 14 (56%) 11 (44%) 16 (32.6%) 33 (67.4%) 0.079
Imipenem 0 0 25 (100 %) 0 49 (100 %)
R: resistent, S: følsom, AMC: amoxicillin-clavulansyre, NA: nalidixinsyre, CIP: ciprofloxacin, SXT: trimethoprim-sulfamethoxazol, C: chloramphenicol.
Tabel 4
Resistanceprofiler for isolater fra sundhedsrelaterede isolater versus ægte samfundserhvervede isolater i JUSH, sydvest for Etiopien.

3.5. Multidrugresistensmønster hos E. coli og K. pneumoniae

I denne undersøgelse var multidrugresistensmønsteret (≥3 antibiotikaklasser) mere fremherskende blandt de ESBL-producerende isolater. I vores resultater viste 82,4 % af de ESBL-producerende isolater krydsresistens mod både co-trimoxazol og tetracyklin, og 52,9 % var coresistente over for tetracyklin, fluoroquinoloner, co-trimoxazol, aminoglykosider og kloramfenikol-antibiotikaklasser plus beta-lactam-antibiotikagrupper. Sameksistensen af ESBL-fænotype med 5, 6 og 7 typer ikke-β-lactam-antibiotika var henholdsvis 11 (64,7 %), 9 (51,9 %) og 4 (23,5 %) (tabel 5).

Antibiotikaklasser MDR-rate (N (%))
Beta-lactamer + SXT, T 14 (82.4%)
Beta-lactamer + SXT, T, NA 13 (76,5%)
Beta-lactamer + SXT, T, NA, CIP, GEN 11 (64.7%)
Beta-lactamer + SXT, T, NA, CIP, GEN, GEN, C 9 (52,9%)
Beta-lactamer + SXT, T, NA, CIP, GEN, GEN, AK, C 4 (23.5%)
Beta-lactamer: (ampicillin, cephalothin, amoxicillin-clavulansyre, cefotaxim, ceftazidim og ceftriaxon), GEN: gentamicin, AK: amikacin, CIP: ciprofloxacin, SXT: trimethoprim-sulfamethoxazol, T: tetracyklin, NA: nalidixinsyre, C: chloramphenicol.
Tabel 5
Frekvens af multiresistensmønsteret hos ESBL-producerende isolater fra UTI-patienter fra samfundet i JUSH, sydvest for Etiopien.

4. Diskussion

Igennem den seneste tid blev ESBL-producerende organismer betragtet som hospitalserhvervede eller sundhedsassocierede patogener, dvs, der påvirker patienter, som typisk havde været på hospitaler eller andre sundhedsfaciliteter. I de seneste år er ESBL-producerende Enterobacteriaceae-isolater imidlertid blevet flyttet fra hospitalet til samfundet eller er blevet genkendt hos patienter i samfundet, som ikke tidligere havde haft kontakt med sundhedssystemet .

I vores undersøgelse blev ESBL-producerende fænotype påvist i 23 % (17/74) af urinisolaterne, hvilket var lidt højere end et resultat opnået i Taiwan (20,7 %) og højere end tidligere undersøgelsesresultater i samme område, hvor andelen af ESBL-producenter fra ambulante patienter var 14,3 % . Det højere resultat i vores undersøgelse kan være relateret til de flere distributioner af ESBL fra tid til anden i undersøgelsesområdet.

I modsætning hertil er andelene af ESBL’er observeret i vores undersøgelse lavere end i tidligere rapporter i Saudi-Arabien (42,38 %) og i Tanzania (45,2 %) . Årsagerne til dette fald, der er observeret i vores undersøgelse, kan forklares ved, at der kun er medtaget enkeltprøver fra ambulante patienter. Denne grund understøttes af det faktum, at hospitalsmiljøet spiller en rolle for opretholdelsen af ESBL-producerende organismer . Desuden blev der også observeret en højere grad af fækal transport af ESBL-producenter blandt indlagte patienter andre steder i Saudi-Arabien , hvilket understøtter forestillingerne om, at hospitalserhvervede isolater er mere tilbøjelige til at blive ESBL-producenter.

Men selv om avancerede molekylære metoder til artsidentifikation og karakterisering af ESBL-typning ikke blev udført i vores undersøgelse, tegner Escherichia coli sig for et stort antal urinisolater samt højere antal ESBL-produktion 76,5 % end K. pneumoniae 23,5 %. Vores resultat var korreleret med det tidligere undersøgelsesresultat i det samme område, hvor tre (75%) af de fire ESBL-producenter fra ambulante patienter var E. coli . Et andet undersøgelsesresultat i Israel viste også, at højere prævalens af ESBL-producerende isolater fra ambulante patienter var for E. coli (57,8%) .

En samfundsmæssig oprindelse, der forklarer denne stigning af ESBL’er, er blevet observeret i mange undersøgelser, men i vores omgivelser er det vanskeligt at fastslå præcist, da undersøgelser af fækal kolonisering blandt mennesker uden direkte eller indirekte hospitalseksponering er sparsomme. Derfor spiller tarmen en fremtrædende rolle i udviklingen af antibiotikaresistens og fremkomsten af resistente mikroorganismer, som kan være efterfølgende agenter for urinvejsinfektion hos sårbare patienter . En nyere rapport fra Cameroun viste, at 16 % af ESBL-isolater blev båret i afføringen, hvoraf størstedelen (over 80 %) var E. coli, og i Saudi-Arabien var 12,7 % af isolaterne ESBL-producenter, hvoraf 95,6 % var E. coli og 4,4 % var K. pneumoniae . Derfor bør man hos patienter, der er indlagt på hospitalet med samfundserhvervede urinvejsinfektioner, overveje risikofaktorerne for at erhverve ESBL-producerende organismer, inden behandlingen iværksættes.

I vores undersøgelse blev 52,9 % af de ESBL-producerende isolater isoleret fra personer, der ikke har haft kontakt med sundhedsvæsenet (samfundserhvervelse), med en højere andel af E. coli, 61,5 %. Dette resultat er i overensstemmelse med den tidligere rapport udført i Schweiz , hvor 64% af patienterne med ESBL-producerende E. coli havde samfundserhvervede og 36% havde sundhedsassocierede UTI’er, og i Spanien havde 68% samfundserhvervede og 32% af tilfældene bestod af sundhedsassocierede tilfælde .

Dataene vedrørende risikofaktorer for udvikling af infektion med ESBL-producerende bakterier blandt ambulante patienter er meget sparsomme i vores omgivelser. I vores undersøgelse blev enhver brug af antibiotika i mere end to cyklusser i det foregående år (OR = 6,238; 95 % CI = 1,257-30,957; ) og tilbagevendende UTI i mere end to cyklusser i de sidste seks måneder eller i mere end tre cyklusser i det sidste år (OR = 7,356; 95 % CI = 1,429-37,867; ) identificeret som uafhængige risikofaktorer for udvikling eller erhvervelse af ESBL-producerende organismer. Vores resultat er også korreleret med de tidligere undersøgelser i Israel . Dette kan tyde på, at den større eksponering for antibiotika kan føre til udvikling af selektionspres.

I vores undersøgelse viste 82,4 % af ESBL-producerende isolater multidrugresistens over for forskellige familier af antibiotika såsom SXT og tetracyklin. Dette resultat er korreleret med andre undersøgelser i udviklingslande som Tanzania , og i Guinea-Bissau var næsten alle ESBL-producerende E. coli-isolater i samfundet multidrugresistente.

Disse isolaters multiresistens kan forklares ved, at ESBL’er er plasmidmedierede enzymer, som bærer multiresistente gener ved hjælp af plasmid, transposon og integron, og at de også let overføres til andre bakterier, ikke nødvendigvis af samme art, og at bakterier med multiresistens over for antibiotika er vidt udbredt på hospitaler og i stigende grad isoleres i samfundet. Denne kendsgerning understøttes af nylige undersøgelser fra Canada og Spanien, som har vist en alarmerende tendens til associeret resistens blandt ESBL-producerende organismer, der er isoleret fra samfundsområder, især dem, der producerer CTX-M-typer, som udviste coresistens over for SXT, tetracyclin, gentamicin og ciprofloxacin. Resultaterne af vores undersøgelse understøtter således, at ESBL-producenter giver et højt resistensniveau ikke kun over for tredjegenerationscefalosporiner, men også over for andre antibiotika fra ikke-β-lactamgruppen.

Denne undersøgelse viste også, at alle ESBL-producerende og ikke-ESBL-producerende isolater udviste resistens over for ampicillin. Vores fund korrelerede med det faktum, at β-lactamase-negative isolater kan være resistente over for ampicillin ved andre mekanismer. Derimod blev der konstateret bedre modtagelighed for amikacin, og der blev ikke observeret nogen resistens over for imipenem. Der blev også konstateret bedre modtagelighed for amikacin i en tidligere undersøgelse i vores undersøgelsesområde. Dette kan forklares ved fraværet af rutinemæssig brug af amikacin som empirisk behandling og fraværet af betydelig krydsresistens med β-lactamgrupper af antibiotika.

Selv om der ikke blev foretaget MIC-bestemmelse af resistente stammer i vores undersøgelse, viste yderligere analyse af det antimikrobielle resistensmønster blandt isolater fra infektioner i forbindelse med sundhedsinstitutioner og isolater fra “ægte” infektioner erhvervet i lokalsamfundet, at der ikke er nogen forskelle mellem de to grupper i resistensmønsteret (). Ligheden i resistensmønsteret mellem isolater fra sundhedsinstitutioner og “ægte” samfundserhvervede isolater kan være relateret til hyppig brug og misbrug af ikke-receptpligtige antibiotika i samfundet såvel som i sundhedsinstitutioner, især i private sundhedssektorer, og den tidvise spredning af resistente stammer fra sundhedsinstitutioner til samfundet i vores omgivelser. Derfor giver dette resultat sundhedspolitikerne anledning til at være opmærksomme på at fremme rationel brug af antibiotika i sundhedssektoren og i samfundet.

5. Konklusion

Den data, der er opnået i vores undersøgelse, viser, at ESBL-positive fænotyper var fremherskende ikke kun patienter, der typisk havde været på hospitaler eller andre sundhedsinstitutioner, men også hos patienter i samfundet. Coresistens over for andre klasser af antimikrobielle midler såsom aminoglykosider, fluoroquinoloner, co-trimoxazol og tetracykliner var også mere almindelig blandt ESBL-positive fænotyper. Enhver brug af antibiotika i mere end to cyklusser i det foregående år og tilbagevendende urinvejsinfektioner blev identificeret som uafhængige risikofaktorer for erhvervelse af ESBL-producerende organismer. Vores resultater giver således anledning til at fremme rationel brug af antibiotika i sundhedssektoren og overvågningsundersøgelser med henblik på at overvåge ændringerne i det antimikrobielle resistensmønster.

5.1. Begrænsninger af undersøgelsen

Advancerede molekylære metoder til artsidentifikation og karakterisering af ESBL-typering og MIC-bestemmelse af resistente stammer blev ikke udført på grund af manglende tilgængelighed.

Datadisponibilitet

Alle data, der understøtter vores resultater, blev indarbejdet i manuskriptet. Rå data kan præsenteres af den ledende forsker efter rimelig anmodning.

Etisk godkendelse

Etisk godkendelse blev opnået fra Jimma University Institutional Review Board.

Samtykke

Studieinformation blev givet på det lokale sprog for undersøgelsesdeltagere. Der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra alle deltagere i undersøgelsen ved at fortælle dem om formålet med undersøgelsen, før laboratoriedata blev indsamlet. Desuden blev alle investigatorer forsikret om at garantere sikkerhed og korrekt pleje af undersøgelsesdeltagerne.

Interessekonflikter

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen interessekonflikter.

Autors bidrag

MA, GT og AA deltog i undersøgelsesdesignet, var ansvarlige for laboratorieanalyserne, udarbejdede manuskriptet og godkendte den endelige version. MA var ansvarlig for rekruttering og prøvetagning og analyserede dataene.

Anerkendelser

Vi vil gerne takke Jimma University, Institute of Health, for materiel støtte. Vi takker også alle undersøgelsens deltagere for deres deltagelse i denne undersøgelse og personalet på JUSH for deres støtte til at lette prøveindsamling og patientinformation.