加纳一卫生设施细菌耐药性状况:一项回顾性研究

摘要

背景．尽管全球共同努力控制抗菌素耐药性的发展和传播，但许多医疗中心的病例不断增加。由于缺乏定期的抗菌素耐药性监测，有关耐药性趋势的信息不足，进一步加剧了这种情况。本研究试图检测2018年1月至2020年7月期间加纳一家卫生设施中多药耐药(MDR)、广泛耐药(XDR)和泛药耐药(PDR)细菌分离株的数量。方法．从卫生设施的记录中共提取了800份关于抗菌素检测结果的数据。提取的数据用于MDR、XDR和PDR的检测。本研究通过多药耐药指数(MDRI)进一步确定抗生素的使用情况。结果．除了葡萄球菌和奈瑟氏菌属所有菌株均表现出极高的耐多药率(100%)。虽然只有葡萄球菌38株(4.8%)为XDR，其余细菌均有达到XDR或PDR状态的潜力。MDRI表明卫生设施中抗生素的大量使用。结论．该研究观察到的高抗菌素耐药性强调了迅速和有效的抗菌素耐药性控制策略的必要性。

1.背景

抗生素是临床上最常用的药物之一。在加纳，最近的证据显示，超过一半(51.4%)的住院患者接受了一种或多种抗生素[1]。最近的一项研究显示，约65%的孕妇在怀孕期间的某个阶段服用了抗生素[2]。尽管如此，越来越多的报告表明，在加纳的许多卫生设施中存在高水平的抗生素耐药性和正在出现的耐药性机制[3.，4据认为，北部地区的气温尤其高。5]。

在新抗生素发现有限的背景下，抗生素耐药性(AMR)日益增长的威胁更令人担忧[6]。事实上，抗生素耐药性仍然是世界卫生组织的最优先事项之一，因为世界上许多卫生机构记录的抗生素治疗失败案例越来越多[7，8]。它有可能使现代医学——包括癌症、器官移植、糖尿病和剖腹产等衰弱疾病的治疗和管理——的进步脱轨，这是一个令人严重担忧的原因[8]。这是由于抗生素的不适当和滥用，导致了微生物的多药耐药(MDR)、广泛耐药(XDR)和广泛耐药(PDR)的逐渐演变。跳过抗生素方案和次优用药对目标细菌施加药压，目标细菌选择耐药(MDR、XDR和PDR)亚群。随后的克隆扩增和水平抗性基因转移确保了常用抗生素的完全无效，如果不是接近完全无效的话。

大量研究表明，表现出MDR、XDR和PDR的细菌是破坏医院感染成功治疗的主要生物体[9- - - - - -11]。由于缺乏关于这些“超级细菌”耐药性趋势的信息，它们将随着时间的推移不断进化，并在任何情况下阻碍适当的控制策略[12]。有鉴于此，每个卫生设施都需要定期评估抗生素的使用情况，并了解耐药性趋势。长期以来，多药耐药指数(MDRI)的外推一直是评估卫生设施中抗生素过度使用的最有效工具之一。MDRI简化了对决策者和非专家的抗菌素耐药性的有效沟通，从而促进了知情和协调一致的应对[13]。

本研究通过检测加纳Bolgatanga地区医院临床恢复的细菌分离株的MDR、XDR和PDR，回顾性评估抗菌素耐药性的趋势。

2.方法

2．1．研究区域

这项研究是在加纳的Bolgatanga地区医院进行的。该设施是向加纳上东区所有地区保健中心以及位于加纳与布基纳法索和多哥共和国边界的其他保健设施转诊的医院。最近的扩建使该设施的床位总数增加到556张。

2．2.研究设计

本研究是一项回顾性分析常规回收的细菌分离物对一组抗生素进行药敏试验。这项研究从2018年1月持续到2020年7月。2020年5月至7月期间收集了记录。

2．3.数据提取

从卫生设施记录中提取的数据包括标本类型、细菌分离年份、病原体名称和抗生素敏感性测试结果。含药敏试验记录的阳性细菌培养资料。排除了没有细菌生长的记录。所有信息都得到了所有微生物实验室工作人员的确认，并得到了微生物部门主管和首席生物医学科学家的再次确认。

2．4．临床分离菌株的收集和鉴定

实验室从不同的身体部位(阴道、耳朵、喉咙、尿道和伤口)的尿液、血液、痰液、精液、抽液、脑脊液和拭子等标本中回收了细菌分离物。革兰氏染色和形态学鉴定是按照前面描述的步骤进行的[14]。实验室进行了一系列生化试验，包括凝固酶和过氧化氢酶(革兰氏阳性球菌)、乳糖发酵、吲哚、柠檬酸盐利用、脲酶、三糖铁反应和氧化酶试验。

2．5．抗菌药物敏感性试验

实验室对Mueller-Hinton琼脂(Oxoid, England)进行了药敏试验(AST)，采用Kirby-Bauer纸片扩散法，并按照临床实验室指南解释[15]。AST共使用22种抗生素，氨苄西林(10µ四环素(30克)µg)、复方磺胺甲恶唑(25µg)、庆大霉素(10µ头孢呋辛(30 g)µg),万古霉素(30µ氯霉素(10 g)µg),头孢曲松(30µg)、头孢噻肟(30µg)、环丙沙星(30µg)、阿米卡星(30µmeropenem (10 g)µ安灭菌(30克)µ哌拉西林(100克)µ呋喃妥英(300克)µG)、萘啶二酸(30µg)、头孢他啶(30µ诺氟沙星(30克)µg)、左氧氟沙星(5µ青霉素(1.5 g)µ邻氯青霉素g) (5µG)和红霉素(5µg)，由印度浦那的Biomark实验室制造。利用Magiorakos等人阐述的共识定义，研究了分离菌株对MDR、XDR和PDR的耐药性模式[16]。将22种抗生素光盘分为12类(青霉素、氨基糖苷类、头孢菌素类、氟喹诺酮类、四环素类、磺胺甲恶唑/甲氧苄啶类、氯霉素类、呋喃妥因类、万古霉素类、碳青霉烯类、-内酰胺/ -内酰胺抑制剂、和大环内酯类)，使用“2019年世卫组织知晓抗生素分类”进行评估和监测。“(17耐多药分离株被确定为对三种或多种抗菌药物中至少一种药物具有耐药性的分离株。XDR分离株被定义为对除两种或更少的抗菌药物以外的所有抗菌药物中至少一种药物具有耐药性的分离株。PDR分离株被鉴定为对所有抗菌药物类别中的所有药物都具有耐药性的分离株。MDRI被推断为菌株对抗生素的耐药数量与所检测菌株对抗生素的总数量的比值。临界值>0.2被用作抗生素使用高水平的指标，而临界值≤0.2则表示抗生素使用低水平[18]。

2．6．数据分析

由于指标变量的样本量不等，所以假设方差不等进行分析。采用Mann-Whitney检验比较两个独立连续变量。使用IBM SPSS统计软件(第21版)进行分析。使用GraphPad Prism 8.0.2生成图形。所有分析的alpha值均为0.05。

3.结果

共纳入800株细菌，其中革兰氏阴性菌473株(59.1%)，革兰氏阳性菌327株(40.9%)1）.2018年、2019年和2020年的总分离株分别为360,290和150株。最普遍的孤立是葡萄球菌(40.0%)大肠杆菌(203 (25.4%)),假单胞菌spp。(118 (14.8)),克雷伯氏菌Spp . (90 (11.4%))普罗透斯spp。(28(3.5%))。从抽吸物(5(0.6%))、血液(54(6.8%))、脑脊液(12(1.5%))、耳拭子(8(1.0%))、高阴道拭子(191(23.9%))、精液(5(0.6%))、痰拭子(56(7.0%))、粪便(4(0.5%))、咽拭子(4(0.5%))、尿道拭子(15(1.9%))、尿液(254(31.8))和伤口拭子(192(24.0%))中分离得到分离株。

分离菌株的表型抗性性状在热图中如图所示1．从结果来看，耐药率高(>90%;红色)枸橼酸杆菌属spp。莫拉克斯氏菌属spp。沙雷氏菌属spp。,志贺氏杆菌针对氨苄西林，四环素，复方新诺明，头孢呋辛，氯霉素，头孢曲松和头孢他啶。从结果来看，<80%的最流行菌株(PI)， (大肠杆菌、克雷伯氏菌仕达屋优先计划．，假单胞菌spp。普罗透斯spp。,葡萄球菌对四环素表现出抗性。PIs对美罗培南的>60%耐药，对廉价抗生素(四环素、复方新诺明、头孢呋辛和氯霉素)的>40耐药。大约有90%的假单胞菌对美罗培南有抗药性。值得注意的是，阿米卡星(AMK)似乎是对所有菌株最有效的抗生素。的比例葡萄球菌和链球菌万古霉素耐药率分别为74%和71%。

MDR、XDR和PDR菌株的总比例分别为796(99.6%)、38(11.9%)和0(0.0%)。除了奈瑟氏菌属(3) (75%)葡萄球菌(318例(99.4%))，所有菌株对12类抗生素均表现出100%的耐多药(MDR)2）.只有葡萄球菌(38株(11.9%))菌株表现出延长耐药状态。没有分离物产生广泛的耐药性状态。

在800株菌株中，6、7、8、9种不同种类抗生素中，对至少一种抗生素耐药的比例分别为141株(17.6%)、202株(25.3%)、181株(22.6%)、162株(20.3%)。一个葡萄球菌该菌株被发现对所有12种抗生素中除一种外的至少一种抗生素具有耐药性。隔离体电阻状态的频率分布如图所示2．

2018年和2019年的耐多药情况分别为360(100%)、290(100%)和197(98.0%)。XDR细菌分离株比例最高的是2019年(15株(5.4%))，其次是2020年(7株(4.7%))和2018年(16株(4.4%))。MDR、XDR和PDR的分布如表所示3.．

2018年、2019年和2020年的平均多重耐药指数分别为0.45(0.20-0.90)、0.45(0.2-0.50)和0.42(0.0-0.5)。从表4， 2018年和2019年所有分离株MDRI指数>0.2。只有相对较小比例(5(3.3%))的分离株MDRI <0.2，其中所有分离株均为葡萄球菌spp在2020年恢复。

革兰阴性菌株和革兰阳性菌株的MDRI分别为0.43(0.10 ~ 0.50)和0.45(0.0 ~ 0.90)。Mann-Whitney检验无显著性差异(值>0.05)。革兰氏阴性菌株MDRI与革兰氏阳性菌株MDRI的相关性为0.431。值得注意的是，2018年有1株(0.3株)的MDRI为0.9。

4.讨论

由于加纳现有的抗生素耐药性研究数据[4，19- - - - - -23]，看来北部地区的卫生设施处于不成比例的不利地位，导致地方和区域行动所需的经验证据不足。令人惊讶的是，加纳北部的卫生设施产生了大量高质量的数据，但由于缺乏兴趣，这些数据仍未得到充分利用。为了解Bolgatanga地区医院细菌分离株的耐药模式和现状，收集和评价了800株细菌的二级数据。数据显示，在Bolgatanga地区医院经常记录的临床感染中，革兰氏阴性菌株相对于革兰氏阳性菌株的比例较高。值得注意的是,大肠杆菌和葡萄球菌sp.分别是最流行的革兰氏阴性和革兰氏阳性菌株，在加纳和其他地方的许多以前的研究中观察到[24，25]。

总的来说，分离株对氨苄西林、四环素、复方新诺明、头孢呋辛、氯霉素、头孢曲松和头孢他啶高度耐药。上述抗生素来自5类不同的抗生素:青霉素类、四环素类、磺胺甲恶唑/甲氧苄氨嘧啶类、氯霉素类和头孢菌素类，表明这些细菌菌株具有广泛的耐药性。特别是那些经常被分离的细菌，葡萄球菌仕达屋优先计划．，大肠杆菌、克雷伯氏菌仕达屋优先计划假单胞菌。spp。,普罗透斯对四环素、复方新诺明、头孢呋辛和氯霉素等普遍廉价的广谱抗生素表现出高耐药性(>40%);这一观察结果与之前在加纳进行的一些研究结果一致[5，25，26]。相反，阿米卡星被发现是对革兰氏阴性和革兰氏阳性菌株的所有细菌最有效的抗生素。这一发现证实了阿米卡星是加纳对抗临床分离菌株最有效的抗生素的发现[5，27］．Bolgatanga地区医院细菌分离株的高耐药模式可由其地理位置解释，如前所述[5]。

大量研究证实，感染MDR细菌的患者往往住院时间延长，预后不良[28，29]。在XDR和PDR分离株感染的患者中，这种结果更糟。在本研究中，除了奈瑟氏菌属种虫害和葡萄球菌所有菌株均具有100%的耐多药性。本研究记录的耐多药分离株的高比例与早期的一项研究不同，该研究报告了加纳11家医院的多药耐药菌比例较低(11.8%-78.7%)[25]。与本研究报告的0.0% PDR细菌相矛盾的是，埃塞俄比亚一家医疗中心已记录了部分PDR临床细菌分离物[30.]。研究地点、研究时间的不同，以及细菌种类和数量的细微差异，可以为这些研究之间观察到的差异提供依据。在革兰氏阳性球菌中，可比较的XDR比例为葡萄球菌(38 (15.1%))链球菌(0(0.0%))在印度出现[10]。

虽然只有葡萄球菌令人担忧的是，从6、7、8和9种不同种类的抗生素中，有686(85.5%)株菌株对至少一种抗生素具有耐药性(图)2）.与这一发现相反，有一个不祥的可能性，MDR分离株蔓延到XDR或PDR“超级细菌”。因此，Bolgatanga地区医院将需要采取迅速和有效的控制策略，以防止从多药耐多药到XDR或PDR的任何巨大飞跃。电阻比例相对较高葡萄球菌在本研究中观察到的spp可以归因于其积累大量耐抗生素决定因素的臭名昭著的能力。

本研究进一步确定了MDRI使用或停用抗生素的趋势。这是为了提供一个清晰的观点，抗生素压力的程度，在环境中，细菌分离茁壮成长。本研究结果显示，2018年和2019年所有细菌均为MDRI >0.2，而2020年只有5种(3.3%)细菌MDRI <0.2。MDRI多少得出结论，几乎所有的细菌分离物都起源于高使用抗生素的环境。

值得注意的是，XDR的总体流行程度应谨慎解释为葡萄球菌spp是唯一的复合分离株。还应谨慎解释耐多药耐药性，因为它可能受到高耐药比例的影响葡萄球菌如前所述[31]。

5.结论

与本研究的结果相反，2018年1月至2020年7月Bolgatanga地区医院存在高耐药细菌分离株。耐药性葡萄球菌种虫害是高。此外，如果不立即采取行动，高水平的耐多药分离株可能达到XDR或PDR状态。最后，研究结果表明Bolgatanga地区医院抗生素的使用率很高，因此，对抗生素的使用进行批判性评估和持续跟踪非常重要，以确保常规使用抗生素的持续疗效。

数据可用性

本研究中产生或分析的所有数据都包含在这篇发表的文章中。

伦理批准

这是一项回顾性研究，包括收集包括细菌分离株及其各自抗菌敏感性的次要数据。该研究没有获取任何患者信息，但从卫生设施获得了使用数据的同意书。研究结果将提供给卫生机构，为该机构的决策提供信息和指导。

的利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

作者的贡献

ID、AI和KF为研究概念化和收集数据。EQ进行了所有的分析并起草了手稿。所有作者阅读并批准该手稿出版。

致谢

作者感谢Bolgatanga地区医院微生物科的所有医学实验室科学家，感谢他们为这项研究提供了所有必要的数据。

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