ESBL (ESBL A & ESBL CARBA ) Ørjan Samuelsen, Forsker Nasjonal kompetansetjeneste for påvisning av antibiotikaresistens (K-res) Universitetssykehuset Nord-Norge Avd. mikrobiologi og smittevern 9038 Tromsø E-post: orjan.samuelsen@unn.no www.unn.no/kres
Agenda: K-res Multiresistens - spredning ESBL A & ESBL CARBA Bærerskap Screening & utbruddsoppklaring 2
Nasjonal kompetansetjeneste for påvisning av antibiotikaresistens (K-res) Arnfinn Sundsfjord: Overlege (20%) Kristin Hegstad: Forsker/Daglig leder Ørjan Samuelsen: Forsker Bjørg Haldorsen: Spesialbioingeniør Bettina Aasnæs: Spesialingeniør Assosierte forskere/post.doc Assisierte ingeniører/teknikere PhD studenter MSc studenter Med. studenter I. Etablere, utvikle og utføre nærmere definerte fenotypiske og molekylære analyser for påvisning og karakterisering av antibiotikaresistente bakterier som en referansefunksjon for norske mikrobiologiske avdelinger. UNN Avd. mikrobiologi og smittevern II. Drive nasjonal kompetanseoppbygging, kurs- og formidlingsvirksomhet om antibiotikaresistens. K-res følger den internasjonale fagutviklingen og bidrar til etablering og kvalitetssikring av nasjonale faglige retningslinjer og nasjonale medisinske kvalitetsregistre innenfor fagområdet. UiT K-res Referanse gruppe III. Drive forskning på et høyt internasjonalt nivå på utvalgte områder i samarbeid med det nasjonale fagmiljøet og internasjonale samarbeidspartnere. 3
CDC Antibiotic resistance threath report 2013 4
MULTIRESISTENS β-laktamer E. coli K. pneumoniae P. aeruginosa A. baumannii Ampicilin Resistent - - - Amoxicillin-klavulanat Resistent - - - Piperacillin-tazobaktam Resistent Resistent Resistent - Ceftazidim Resistent Resistent Resistent - Cefotaxim Resistent Resistent - - Cefuroxim Resistent Resistent - - Cefepime Resistent Resistent Resistent - Imipenem Resistent Resistent Resistent Resistent Meropenem Resistent Resistent Resistent Resistent Ertapenem Resistent Resistent - - Andre antibiotika Gentamicin Resistent Resistent Resistent Resistent Tobramycin Resistent Resistent Resistent Resistent Amikacin Resistent Resistent Resistent Resistent Ciprofloxacin Resistent Resistent Resistent Resistent Trimethoprim-sulfa Resistent Resistent - Resistent Colistin Resistent Resistent Resistent Resistent Tigecycline Resistent Intermediær - - 5
MULTIRESISTENS ER UTBREDT E. coli K. pneumoniae ECDC. Annual Report of the European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net) 2013; 6
HVORFOR BLIR GRAM-NEGATIVE MULTIRESISTENTE? Opptak av resistens gener via mobile genetiske elementer: Horisontalt Vertikalt 7
MOBILE GENETISKE ELEMENTER Plasmider, transposoner, ISCR/IS-elementer etc. RESISTENS TILTREKKER RESISTENS Samuelsen Ø. et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2010 Fournier PE. et al. Plos Genet. 2008 Sundsfjord A. et al. Tidskr. Nor. Legefor. 2008 8
β-laktamer vs. β-laktamaser Serine β-laktamaser Metallo-β-laktamaser (MBLs) * Klasse A Klasse C Klasse D Klasse B * * * R O N R R O N R COOH 9
β-laktamaser - Utvidet ESBL definisjon β-laktamaser med aktivitet mot ekstendert-spektrum cefalosporiner og/eller karbapenemer Omfatter kun mobile/ervervet β-laktamaser Benyttes av NordicAST/AFA ESBL (ekstendert spektrum β-laktamase) ESBL A ESBL M ESBL CARBA ESBL M-C (pampc) ESBL M-D (OXA-ESBL) ESBL CARBA-A ESBL CARBA-B ESBL CARBA-D Penicilliner Cefalosporiner Karbapenemer ESBL A - ESBL CARBA ( ) Giske CG. et al. J. Antimicrob. Chemother. 2009; Haldorsen BC og Samuelsen Ø. Bioingeniøren 2012 10
ESBL A E. coli 2005 K. pneumoniae 2005 NORM/NORM-VET 2003-2013 2013 2013 Hawkey PM. and Jones AM. J. Antimicrob. Chemother. 2009 11 ECDC. Annual Reports of the European Antimicrobial Resistance Surveillance Network (EARS-Net) 2001; 2006; 2013
RESISTENS ANDRE VIKTIGE ANTIBIOTIKA E. coli ESBL A (NORM 2013) % R ciprofloxacin % R gentamicin % R trim-sulfa % R meropenem 75% 41% 74% 0% NORM/NORM-VET 2013 NORM/NORM-VET 2013 12
ESBL CARBA 13
ESBL-CARBA ENTEROBACTERIACEAE: GLOBALE HOT-SPOTS ESBL-CARBA-A (KPC): USA, Hellas, Italia, Israel, Colombia ESBL-CARBA-B (NDM): India, Pakistan Nordmann P. et al. Clin. Microbiol. Infect. 2014;20:821-830 ESBL-CARBA-D (OXA-48/-181): India, Tyrkia, Nord-Afrika 14
ITALIA 2009-2013 K. pneumoniae i blodkultur med nedsatt følsomhet for meropenem 2009: 1,3% I+R 2010: 15,9% I+R 2011: 29,6% I+R 2012: 31,3% I+R 2013: 35% I+R EuSCAPE: 43% av KPC-produserende K. pneumoniae colistin resistent! EARS-Net database; Sisto A. et al. Eurosurv. 2012;17:pII=20247; Monaco M. et al. Eurosurv. 2014;19:pII=20939 15
NDM: ET EKSEMPEL PÅ RASK GLOBAL SPREDNING Sverige (India) 2008: K. pneumoniae Retrospektiv analyse: 2006 India Yong D. et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2009:53:5046-5054; Walsh TR. et al. Lancet Infect. Dis. 2011:11:355-362; http://en.mediterranee-infection.com/article.php?laref=319&titre=new-delhi-metallo-lactamase-around-the-world 16
ESBL CARBA NORGE 17
Forente Arabiske Emirater Sri Lanka Serbia Peru Bosnia Cuba Irak USA Italia Ghana Filippinene Marokko Kina Thailand India Pakistan Tyrkia Spania Hellas Kypros Danmark Romania Import: ~60% 18
FERIE SUVENIRER Pasient innlagt sykehus 26 dager i Pakistan Innlagt sykehus (brannskadeavdeling) i Norge Ferie suvenirer : MRSA VRE Multiresistente Gram-negative: K. pneumoniae ESBL CARBA-D (OXA-48) blodkultur/sårsekret A. baumannii ESBL CARBA-D (OXA-23) - SVK P. stuartii ESBL CARBA-B (NDM) - sårsekret M. morganii ESBL CARBA-B (NDM) & ESBL CARBA-D (OXA-48) - SVK E. coli ESBL CARBA-D (OXA-48) rektal screening P. mirabilis ESBL CARBA-B (NDM) - sårsekret P. aeruginosa ESBL CARBA-B (VIM) - sårsekret 19
ESBL A -BÆRERSKAP ESBL A -bærerskapsrate i samfunnet Antall ESBL A -bærere i samfunnet Norge: Gasteroenteritt pasienter Ahus: 15,8% 1 Gravide: ~3% 2 20 Woerther PL. Clin. Microbiol. Rev. 2013; 1 Jørgensen SB. et al. Scand. J.Infect. Dis. 2014; 2 Løhr I. et al. Upubliserte data.
EN GANG BÆRER ALLTID BÆRER? 448 pasienter m/påvist ESBL A E. coli screenet ved gjeninnleggelse: 40,2% kolonisert v/gjeninnleggelse (>3mnd) 1år: 25,6% kolonisert 2år: 8,9% kolonisert «Median time to clearance»: 6,6 months (range 3,4 13,4) 61 pasienter m/påvist ESBL A Enterobacteriaceae: 1 mnd: 84% kolonisert 3 mnd: 66% kolonisert 6 mnd: 55% kolonisert 12 mnd: 43% kolonisert Birgand G. et al. Am. J. Infect. Control. 2013; Titelman E. et al. Clin. Microbiol. Infect. 2014 21
RISIKOFAKTORER FOR ESBL A -BÆRERSKAP Hospitalization abroad/hospitalization past 12 mnts Prior antibiotic treatment Cephalosporins, vancomycin, levofloxacin, piperacillin-tazobactam Surgery past year Prior neurological disease Chronic catheter use Faecal incontinence Indwelling devices Female sex Nursing home residence Respiratory assistance Age >60yrs Etc.. Razazi K. et al. Intensive Care Med. 2012 Leung W. et. al. J. Chrons Colitis. 2012 Schoevaerdts D. et al. J. Infect. 2012 Lautenbach E. et al. Infect. Ctr. Hosp. Epi. 2012 Friedmann R. et. al. Infect. Ctr. Hosp. Epi. 2012 Harris AD. et al. Emerg. Infect. Dis. 2007 22
RISIKOFAKTORER FOR ESBL A -BÆRERSKAP Før reise: 2,4% bærer av ESBL A -Enterobacteriaceae Etter reise: 31.2% bærer av ESBL A -Enterobacteriaceae Östholm-Balkhed Å et al. J. Antimicrob. Chemother. 2013; 23
RISIKOFAKTORER ESBL A NORGE Risikofaktorer - samfunnservervet UVI ESBL A : Utenlandsreise Asia, Midt-Østen eller Afrika (opp til 24mnd) Antibiotikabruk: Fluorokinoloner β-laktamer (unntatt mecillinam) Diabetes mellitus Rekreasjonssvømming i ferskvann 24 Søraas A. et al. Plos One. 2013; Jørgensen SB. et al. Scand. J. Infect. Dis. 2014
ER VI FLINKE NOK I NORGE NÅR DET GJELDER FÆCES SCREENING FOR MDR GRAM-NEGATIVE? Prøvemateriale ESBL CARBA isolater Norge (Enterobacteriaceae): 17 % Urin 15 % 41 % Annet prøvemateriale Blodkultur 27 % Fæces screening Sverige 2007-2013: 74,5% (Sjöström K. pers. kommunikasjon) Frankrike 2012: 59,8% (Dortet L. et al. J. Antimicrob. Chemother. 2014) 25
HAR VI GODE NOK RETNINGSLINJER? FHI: Hovedregel: «Rutineundersøkelser for påvisning av bærerskap anbefales som hovedregel ikke for noen pasientgrupper» Særlige forhold: «Dersom det kan identifiseres pasientgrupper med klart økt risiko for å være kolonisert med multiresistente gramnegative stavbakterier eller ESBL-holdige bakterier, kan det vurderes om det vil være hensiktsmessig å undersøke disse. Dette kan for eksempel være pasienter som overflyttes fra sykehus i utlandet med kjent høy forekomst eller fra sykehus med pågående utbrudd, og vil være mest aktuelt ved innleggelser i sårbare avdelinger» 26
UTFORDRINGER VED SCREENING OG UTBRUDD Hva skal du lete etter? Bakteriespecies? Plasmid? Resistensgen? K. pneumoniae E. coli Enterobacter spp. P. aeruginosa 27
KOLONISERING/ BÆRERSKAP ESBL CARBA Isolate Date of isolation Species VIM-1 K45-67 Aug. 2007 K. pneumoniae + K46-61 Nov. 2007 E. coli + K46-72 Nov. 2007 E. coli + E. coli K47-76 Dec. 2007 K. pneumoniae + K49-6 May 2008 K. pneumoniae + K49-47 Jun. 2008 K. pneumoniae + K. pneumoniae Kolonisert ~10 måneder Plasmid-overføring in vivo K. pneumoniae E. coli 28 Naseer U. et al. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2012
SMITTEOPPSPORING: HVILKE PASIENTER TILHØRER UTBRUDDET OG HVOR ER KILDEN? 29
PLASMID-UTBRUDD Pasientprøver 2007-2010 Species PFGE MLST ESBL CARBA K. pneumoniae A 258 KPC-2 K. pneumoniae A 258 KPC-2 K. pneumoniae A ND KPC-2 K. pneumoniae A ND KPC-2 K. pneumoniae B 461 KPC-2 K. pneumoniae A ND KPC-2 K. pneumoniae A 258 KPC-2 E. asburiae C ND KPC-2 Miljøprøver Species PFGE MLST ESBL CARBA K. pneumoniae A - KPC-2 E. asburiae C - KPC-2 K. pneumoniae D 27 KPC-2 K. pneumoniae D 27 KPC K. pneumoniae A - KPC E. asburiae C - KPC Pasientisolater Miljøisolater 30 Tofteland S. et al. PlosOne 2013
Genes Gene carriers IS, In, Tn, plasmids Host species Strains, clones, phylogenetic groups, virulence traits, co-resistance Patients Hospital / community setting; risk factors 31
WGS SNP analyse 3 uavhengige overføringer fra indeks pasient 32 Snitkin ES et al. Sci. Transl. Med. 2012
E. coli K. pneumoniae 33
Takk for oppmerksomheten! Spørsmål? 34