一项多中心研究Beta-Lactamase耐药大肠杆菌和肺炎克雷伯菌揭示了高水平染色体介导的频谱扩展β内酰胺酶抵抗Ogun州,尼日利亚

文摘

由于不断增加的抗多种抗菌素的细菌问题,我们制定了一个监控程序,目的是识别的基本分子性质ESBL在我们的环境中。大约197隔离的大肠杆菌和肺炎克雷伯菌选择和检测ESBL生产抗菌易感性。质粒测定和治愈能力进行了测试。所有隔离测试ESBL患病率为26.4%,大肠杆菌有一个更大的比例。有绝对抵抗ampicilin、四环素和co-trimaxole测试隔离。有高于平均水平对第二和第三代头孢菌素。质粒的检测隔离范围从9 kbp 26 kbp的平均水平kbp的大肠杆菌和kbpk .肺炎,9.6%的ESBL阳性大肠杆菌质粒被治愈,而3.9%的k .肺炎质粒是在治疗后治愈。目前的研究显示了一个激增ESBL收购cocirculation革兰氏阴性细菌和证据的不同亚型的ESBL质粒传染性和染色体编码的子类型。这要求普遍对分子流行病学监测和更多的努力的公共卫生处理。

1。介绍

扩展频谱β内酰胺酶产生的结果在TEM等某些基因突变,SHV CTX-M和其他基因中常见的肠杆菌科的家庭(1]。氨基酸的变异导致变更配置从而赋予这些酶能够水解更广泛的频谱beta-lactam抗生素包括青霉素、oxyiminocephalosporins如头孢噻肟、头孢他啶、头孢曲松、monobactam,例如,aztreonam [2]。肠杆菌科是无处不在的生物中发现全球土壤、水、植被和正常的大多数动物包括人类的肠道菌群。这些细菌引起的各种人类疾病,包括败血症的30%到35%,超过70%的尿路感染,许多肠道感染(3]。

多数ESBL-producing有机体大肠杆菌和肺炎克雷伯菌。其他包括肠杆菌属spp。沙门氏菌spp。摩根氏菌属,变形杆菌,粘质沙雷氏菌,铜绿假单胞菌(4]。ESBL-producing菌株常常表现出耐药表型,包括耐氨基糖甙类和氟喹诺酮类原料药,进一步限制了临床医生的治疗选择(5]。

ESBL-producing菌株已经隔绝脓肿、血液、导管技巧,肺、腹水、痰,喉咙文化(6]。他们显然有一个全球分布。全球隔离率变化很大,在地理区域和快速变化的随着时间的推移,(6]。

感染这些ESBL-producing生物继续与有限的治疗选择,导致更高的死亡率和发病率以及治疗费用高。在最近的一项研究由Olowe和Aboderin [7),分别检测ESBL大约8%的测试孤立在阿贝奥库塔的大医院,因此导致需要进一步研究一般ESBL流行率在阿贝奥库塔大都市并确定其基本分子性质。这个需要,抗菌药物监测系统成立联邦医疗中心阿贝奥库塔。这是第一个监测报告,评估的患病率ESBL-producing生物隔绝阿贝奥库塔和他们的基本分子性质的主要医院。

2。材料和方法

2.1。研究区域和研究人口

阿贝奥库塔乡是研究区域选择。Ogun国家的首都,位于雨林经度和纬度带43°E 37°S南西方尼日利亚的人口约350万人8]。

这项研究是进行临床分离株从微生物学单位获得联邦医疗中心,Idi-Aba, Ogun州综合医院,Ijaiye, Lantoro圣心医院,阿贝奥库塔,Ogun状态。联邦医疗中心是最大的3个研究中心的集油能力大约为400床空间;它还充当转诊中心Ogun州综合医院,Lantoro Ijaiye,圣心医院。这项研究持续时间是从2012年11月至2013年5月。

2.2。样本收集和样本大小的决心

隔离来自临床样本如尿液、伤口拭子、吸入物、血液、阴道或子宫抹片,痰从各种医院求诊的患者和他们的数据。目的本研究样本选择严格基于机构基地;患者转诊和其他医院被排除在外,以防止意外重叠相同的隔离病人访问两个不同的中心。样本大小是决定使用公式导出了[9] 在哪里

P=患病率为11.4%(0.114)在UNTH类似的研究中,埃努古,确定的流行率,延长beta-lactamase生产革兰氏阴性杆菌(GNB)肠杆菌科。考虑

2.3。细菌的分离和鉴定

所有的样品收集在血琼脂培养2小时内收集和Mac Conkay琼脂(Oxoid厘米516年,英国)和头孢他啶Drigalski乳糖琼脂和孵化37°C 18 - 24小时耗氧。每个生物识别根据考恩和钢法的细菌鉴定(10]。

2.4。抗菌药物敏感性试验

抗菌素的敏感性是由Kirby-Bauer磁盘扩散法按照CLSI建议(11]。抗生素光盘使用氨苄青霉素(10μg),阿莫西林克拉维酸(20/10μg),头孢曲松(30μg)、头孢他啶(30μg)、庆大霉素(10μg)、氧氟沙星(25μg)和imipenem (30μg)。

2.5。ESBL检测

隔离测试beta-lactamase生产使用acidometric方法如前所述[12]。一切积极β内酰胺酶分离筛选的ESBL生产双盘根据CLSI标准扩散试验(11,13]。短暂的分离对穆勒有辛顿琼脂和头孢他啶磁盘(30μg)和头孢噻肟(30μg)被孤独和结合克拉维酸(10μg)(英国Oxoid) 2厘米。≥5毫米的区域之间的差异抑制头孢他啶的孤独和头孢他啶磁盘结合克拉维酸被送往ESBL阳性。大肠杆菌写明ATCC 25922和肺炎克雷伯菌写明ATCC 70603被用作控制。

2.6。质粒分析

质粒提取做了如前所述[12,14]。提取质粒DNA被加载到0.8%的琼脂糖凝胶。由此产生的凝胶电泳在紫外线Trans-illuminator可视化和分子量距离测定据Kim和Lim [15)(见图2)。

2.7。质粒固化

ESBL阳性分离株被选中并受吖啶橙(默克公司)质粒消除如前所述16]。短暂的每个测试生物生长在5毫升双重力量穆勒辛顿汤补充0.1 ng毫升⁻¹吖啶橙和孵化24小时37°C。孵化后测试生物测试ESBL生产使用DDST(见图1)。

3所示。结果

总共197个细菌隔离(大肠杆菌和肺炎克雷伯菌)收集了三家医院的不同临床样本:联邦医疗中心,医院Ijaiye状态,在阿贝奥库塔和圣心医院Ogun状态,西方尼日利亚南部。

细菌分离株的频率获得临床样本如表所示1和2。总共有12种不同的临床样本收集的医院。197隔离,135 (68.5%)大肠杆菌和62 (31.5%)肺炎克雷伯菌。最多的隔离73(37%)细菌隔离从尿液样本中获得了最多的73(37%)(表的隔离2),大肠杆菌有61(45.2%)和克雷伯氏菌肺炎12 (19.4%)。

表1显示的频率隔离与网站。最高的比例大肠杆菌隔离(49.7%)从联邦政府获得医疗中心,Idi-Aba,(37.0%)和(13.3%)来自州立医院分别Ijaye和Lantoro圣心医院。共有30 (48.4%)肺炎克雷伯菌孤立从联邦政府获得医疗中心,Idi-Aba, 22(35.5%)从国有医院Ijaiye而10(16.1%)来自Lantoro圣心医院。

表2显示了ESBL阳性的频率大肠杆菌和肺炎克雷伯菌在各种临床样本。比例最高(7.1%)大肠杆菌产ESBL尿液样本中发现了比例最低的1.0%被发现在导管技巧,伤口,脓,胸膜液,分别;没有被发现在脑脊液、精液、HVS和痰。18.3%的流行率大肠杆菌产ESBL被发现在所有的样品。最高的2.5%的数量肺炎克雷伯菌尿液样本中发现了紧随其后的是2.0%的痰样本和最低1.0%的速度在血液和脓样本没有肺炎克雷伯菌产ESBL发现脑脊液、精液、ECS, HVS和导管尖端。8.1%的患病率ESBL阳性肺炎克雷伯菌在所有的样品被发现。ESBL生产的出现率进行统计显著性检测,52个(26.4%)的隔离ESBL阳性而非ESBL 145(73.6%)的隔离,,,统计重要ESBL生产者之间和非ESBL生产商。

由于抗生素的敏感性:抗生素敏感性的ESBL隔离来自不同临床常用抗生素采用纸片扩散试验样品。在ESBL阳性大肠杆菌和k .肺炎隔离100%抗氨苄青霉素、复方磺胺甲恶唑和耐四环素而被25%指出呋喃妥英和50%氧氟沙星。都有100%的易感性imipenem ESBL-producing隔离。

由于质粒分析:表3抗生素敏感性测试结果显示ESBL隔离来自不同临床常用抗生素采用纸片扩散试验样品。在临床样本显示,最高平均体重的24.3 kbp和22.1 kbp大肠杆菌和k .肺炎产ESBL从导管技巧和痰液样本,分别。低平均体重10.3 kbp和19.9 kbp被发现大肠杆菌和k .肺炎产ESBL脓和血液样本,分别如表所示4。没有发现其他一些质粒大肠杆菌和k .肺炎产ESBL隔离。耐药质粒的平均体重的大肠杆菌14.99 kbp±2.3和k .肺炎kbp 20.98±1.8。

表5显示了ESBL阳性的质粒固化速率大肠杆菌和。肺炎。36 ESBL-producing中大肠杆菌隔离,只有5例(9.6%)治愈,只有2 16 ESBL-producing (3.9%)k .肺炎也被治愈;也就是说,他们的质粒被移除。

4所示。讨论

尽管ESBL可能由几个家族成员肠杆菌科,本研究只限制在临床上重要的检测到它们的存在大肠杆菌和克雷伯氏菌肺炎e隔离。一百九十七个细菌隔离。一百三十五(68.5%)大肠杆菌和六十二(31.5%)肺炎克雷伯菌。最多数量的细菌分离得到从尿液样本,其中六十一(45.2%)大肠杆菌而12 (19.4%)肺炎克雷伯菌。尿液的数量最高大肠杆菌和肺炎克雷伯菌在这项研究由Iroha同意一项研究et al。16]。肺炎克雷伯菌也是公认的病因代理人肺炎、尿路感染、院内感染(17]。大肠杆菌这是最常见的尿路感染的原因和其他机会性感染,如伤口脓肿可产生严重的临床意义(18,19在这项研究中比例最高。

最多数量的细菌隔离恢复联邦医疗中心随后州立医院Ijaiye Lantoro圣心医院,分别。联邦医疗中心是一个三级医疗机构在阿贝奥库塔,病人流入高和更关键的情况下被提到,虽然国家医院和圣心医院是二级医疗机构中关键的情况下并不高。一般从这项研究结果在表3显示,75 (55.6%)大肠杆菌隔离了从男性临床样本和60例(44.4%)的女性;同样28(45.2%)和34 (54.8%)肺炎克雷伯菌从男女双方获得。没有证据显示是否有意义的百分比或数字隔离收集从两性隔离收集并不基于性别的ESBL生产。年龄≤10年的比例最高大肠杆菌,38 (28.1%)肺炎克雷伯菌,12(19.4%),与其他年龄组相比,这是根据一项研究由Olowe和Aboderin [7]。

在这项研究中,ESBL-producing隔离的流行率大肠杆菌是18.3%,肺炎克雷伯菌给26.4%的总发病率8.1%。记录的流行率为26.4%高于埃努古获得11.4%,埃努古州,尼日利亚东南部,Iroha et al。16),类似于25%获得在拉各斯,尼日利亚,由Aibinu et al。20.]。这也是Olowe获得的流行率高于7.5%,Aboderin [7在尼日利亚西南部。同样,一个非常高的利率一直在报道40%在荷兰等发达国家21在中国[],51%22在印度),86.6% (23]。

最高的发生大肠杆菌和肺炎克雷伯菌产ESBL本研究从尿液样本,19(9.6%),紧随其后的是血,8例(4.0%),而脑脊髓液、精液、和高阴道拭子- ESBL酶生产。在这项研究中由Olowe和Aboderin7),有一个发生的ESBL(8/9)尿液和从其他样品(1/9)。流行率更高的ESBL生产商从尿分离的革兰氏阴性杆菌(58%)曾报道在印度Duttaroy和梅塔(24]。过去的研究表明,大多数患者ESBL阳性菌株有尿路感染(27.9%),其次是脓毒症(17.9%)和其他医疗条件25),这是符合我们的研究。相对较高的ESBL发生在隔离从血液文化是令人担忧的。一例疑似ESBL爆发联邦医疗中心的儿科部门阿贝奥库塔之前已经观察到(Adediran 2011年未公开的数据)。类似的发现也观察到在我们目前的研究多数分离显示CTX-M和TEM表型DDST和易感性模式;我们找到了一个血培养分离株在儿科(ESBL发病率高大肠杆菌, ;k .肺炎 ),共8积极的隔离(表2)。然而,由于缺乏设施进行脉冲场凝胶电泳(但是脉冲场凝胶电泳的出现)分析在我们的研究中,进一步ESBL阳性分离株的分子特征是不可能做到的。从临床样本中分离、血液和尿液的ESBL阳性比例最高4.0%和9.6%,分别。在这项研究中,大多数的ESBL阳性血培养分离从孩子(表中恢复过来2),他们中的许多人受到感染的可怜的感染控制实践在我们的研究中设置如前所报道(12]。然而2 ESBL血培养分离也从成人住院病人中恢复过来,曾经的乳胶过敏。这些成年人最有可能发展导致菌血症导尿管相关尿路感染。然而所有疑似败血症患者康复并与适当的抗生素治疗后出院。在目前的研究中获得的ESBL隔离来自不同样本显著在95%置信区间测试。

从本研究观察,产ESBL imipenem没有电阻率大肠杆菌和肺炎克雷伯菌,0% ()和non-ESBL菌株0% (之前报道的研究()相符合的26]。ESBL——和non-ESBL-producing菌株大肠杆菌和肺炎克雷伯菌隔离是对三个常见抗生素的使用在我们的环境中,也就是说,氨苄青霉素、四环素、复方磺胺甲恶唑。这呼吁采取紧急行动关于教育公众的反对滥用抗生素和抗生素方案严格遵守。通常,隔离拥有这些酶也表现出耐氟喹诺酮类原料药、氨基糖苷类、磺胺类、四环素(27]。这也与这项研究由Denholm et al。28)和Jabeen et al。29日]。这是因为基因编码beta-lactamases通常位于大质粒编码基因抵抗其他抗生素包括氨基糖甙类、四环素、喹诺酮类(12]。在这项研究中有相关的阻力与庆大霉素(54%和63%)大肠杆菌和k .肺炎分别,100%抗四环素和隔离的复方磺胺甲恶唑。

在我们的研究中,抗药性质粒的ESBL阳性大肠杆菌和肺炎克雷伯菌在进行临床样品和显示的平均体重20.71±2.3 kbp和25.10±1.8 kbp大肠杆菌和肺炎克雷伯菌,分别表明,多数产ESBL菌株存在耐药性质粒与高水平耐beta-lactam抗菌药物造成危险的威胁有效的疗法。一个非常沉重的质粒大小被隔离的展出大肠杆菌和肺炎克雷伯菌质粒大小不少于6.7 kbp和13.2 kbp的分别。这些发现在赞同的一项研究报告Sharma et al。30.),说明ESBL生产商也表达beta-lactamase基因的质粒编码耐氨基糖苷类等抗生素,磺胺、四环素、和其他抗生素。

金姆和Lim的研究(15)报道,自ESBL生产者表达自己β内酰胺酶基因质粒,基因编码的ESBL阻力和耐药表型的其他类抗生素可能驻留在同一个质粒,因此可以一起传播。然而在我们的研究中获得的结果表明,7例(13.5%)质粒的52积极ESBL隔离治愈45(86.5%)没有治愈。显然从我们的研究,观察抗财产承担不仅在质粒还在染色体是依照一项研究由Iroha et al。16]。这也证实了该报告由布拉德福德(1],许多种类的革兰氏阴性细菌具有天然染色体介导的内酰胺酶的酶。

5。结论

本研究揭示了一个向上ESBL耐药性的发生率激增常见革兰氏阴性致病菌。呼吁实施的政策引导抗菌法规旨在更负责任的抗生素处方和管理分布在发达国家完成。医院感染控制委员会还应该加强尤其是在亚太地区。这类的分子流行病学监测和耐药细菌也主张。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

研究中心的管理层和员工在此承认,特别是微生物学系联邦医疗中心的成员阿贝奥库塔,总医院Ijaye, Lantoro圣心医院。

引用

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