Problematyka narastania opornosci Pseudomonas aeruginosa u

PRACE ORYGINALNE
Narastanie oporności Pseudomonas aeruginosa
Problematyka narastania oporności Pseudomonas
aeruginosa u pacjentów hospitalizowanych
w Klinice Otolaryngologii i Onkologii Laryngologicznej
Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu w latach 2005–2007
Problem of increasing resistance of Pseudomonas aeruginosa
in patients at ENT Clinic of Poznan University of Medical Sciences
in the years 2005–2007
Hanna Tomczak1, Małgorzata Wierzbicka2, Dominika Okrutnik1, Anna Bartochowska2,
Agnieszka Łuś1, Anna Horla1, Witold Szyfter2
1
Centralne Laboratorium Mikrobiologiczne Szpitala Klinicznego im. H. Święcickiego w Poznaniu
Kierownik: dr nauk farm. H. Tomczak
2
Katedra i Klinika Otolaryngologii i Onkologii Laryngologicznej UM w Poznaniu
Kierownik: prof. dr hab. med. W. Szyfter
Summary
Introduction. Species and resistance rate of current pathogens is important for determining the appropriate treatment. P. aeruginosa
is an essential issue in the group of patients with ear problems. The number of infections and relapses caused by this pathogen
has been increasing with high percentage of antibiotic resistant strains responsible for treatment failure. Aim. The purpose of this
work was to present the problem of increasing resistance of Pseudomonas aeruginosa in patients of ENT Department of Poznan
University of Medical Sciences between 2005–2007. Material and methods. During that time at our Clinic 644 biological samples were taken to carry out a bacteriological examination. All materials were analyzed to assess the prevalence of Pseudomonas
aeruginosa as an etiologic factor of infections. The groups of patients treated operatively and in outpatient clinic were taken into
consideration. Results. Pseudomonas aeruginosa was found in 89 samples; most cases in 2007 (53 strains), which constitutes 18%
of all samples analyzed. Predominatingly (in 54 samples) that pathological culture was found in materials coming from ears. There
was noticed a 20% – growth in the number of P. aeruginosa infections in 2007 in relation to 2005. Most of the strains (93%) were
susceptible to imipenem, piperacilin and tazobactam, 83% of the strains – to ciprofloxacin, 86% – to ceftazidim. Conclusions.
Overuse of cotrimoxazol, doxycyclin and cefuroxim in empiric treatment, Pseudomonas aeruginosa strains are naturally resistant
to which, is responsible for the P. aeruginosa resistance to most commonly used antibiotics.
H a s ł a i n d e k s o w e : Pseudomonas aeruginosa, lekooporność
K e y w o r d s : Pseudomonas aeruginosa, antibiotic resistance
Otolaryngol Pol 2008; LXII (5): 593–597 © 2008 by Polskie Towarzystwo Otorynolaryngologów – Chirurgów Głowy i Szyi
WSTĘP
Pałeczki ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa) to
drobnoustroje Gram-ujemne o wymiarach 0,5–3 μm [8].
Zazwyczaj produkują barwniki: fluoresceinę, piocyjaninę, piorubrynę i melaninę [8, 15]. W hodowli rozpoznanie tego gatunku ułatwia charakterystyczny tylko dla
Pseudomonas aeruginosa zapach czeremchy/jaśminu, co
jest związane z produkcją trimetyloaminy [10]. Pałeczki
ropy błękitnej wytwarzają śluz, który stanowi barierę
ochronną przed antybiotykami i środkami dezynfekcyjnymi, a także chroni przed fagocytozą oraz działaniem
przeciwciał i dopełniacza [8]. Zakażenie Pseudomonas
aeruginosa inicjowane jest poprzez przerwanie ciągłości
nabłonka oraz zaburzenia funkcji granulocytów obojętnochłonnych. Infekcja bakteryjna przebiega w trzech
etapach: I – adhezja komórek pałeczki ropy błękitnej
poprzez fimbrie do komórki nabłonkowej gospodarza; II
Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.
Otolaryngologia Polska 2008, LXII, 5
593
H. Tomczak i inni
– kolonizacja; III – inwazja [5, 12]. Pseudomonas aeruginosa jest drobnoustrojem wyróżniającym się mieszanym
charakterem oporności: naturalną i/lub nabytą, związaną z pozyskaniem dodatkowych genów oporności [2].
Jest naturalnie oporny na tetracykliny, cefalosporyny
I i II generacji, kotrimoksazol, chloramfenikol [3,7,15].
Aktywność wobec Pseudomonas aeruginosa wykazują:
penicyliny: karbenicylina, piperacylina, tikarcylina;
penicyliny z inhibitorami b-laktamaz: piperacylina/tazobaktam, tikarcylina/klawulanian; cefalosporyny III i IV
generacji; cefalosporyny z inhibitorami: cefoperazon/sulbaktam; monobaktamy; karbapenemy; aminoglikozydy;
fluorochinolony; kolistyna [1, 5, 6].
Zakażenia wywołane przez Pseudomonas aeruginosa mogą być zlokalizowane w każdym miejscu,
jednak najczęściej infekcja rozpoczyna się w okolicach
wilgotnych, jak cewniki, oparzenia, sączące rany, drogi moczowe. W zakresie laryngologii najczęstszymi
siedliskami są rurki tracheostomijne oraz ucho zewnętrzne i przestrzenie ucha środkowego w przypadku
przewlekłego zapalenia ucha z przetrwałą perforacją
błony bębenkowej. Infekcje ucha o etiologii Pseudomonas aeruginosa charakteryzują się dużą uporczywością oraz przewlekłością procesu; noszą nazwę
„ucha pływaka”. U osób z obniżoną odpornością patogen ten może leżeć u podłoża złośliwego zapalenia
ucha zewnętrznego [3, 9, 14]. Leczenie zachowawcze
zapalenia przewodu słuchowego zewnętrznego lub
wycieków w przewlekłym zapaleniu ucha środkowego
z perforacją centralną rozpoczynane jest w warunkach
ambulatoryjnych poprzez zastosowanie kropli usznych
oraz antybiotyku podawanego doustnie. Niemniej poszerzanie wskazań do antybiotykoterapii, powszechne
stosowanie i nadużywanie antybiotyków w lecznictwie
otwartym prowadzi do mutacji szczepów bakteryjnych,
zmiany ich wrażliwości na zwyczajowo stosowane
leki, co implikuje brak skuteczności antybiotykoterapii
dotychczas uważanej za standardową [13].
CEL
Przedmiotem badań była analiza zakażeń uszu
o etiologii Pseudomonas aeruginosa, ze szczególnym
uwzględnieniem problemu narastania oporności
w toku prowadzonego leczenia.
MATERIAŁ I METODY
W latach 2005–2007 wykonano w Klinice Laryngologii 644 badania mikrobiologiczne. Materiał
z ucha pobrano w 165 przypadkach, co stanowi 26%
wszystkich zbadanych materiałów. W tej liczbie 11%
wymazów pobrano w zapaleniu przewodu słuchowego
zewnętrznego, a 81% z ucha środkowego: w przypadkach wycieku z ucha w przewlekłym zapaleniu
z centralną perforacją oraz z jam pooperacyjnych
po operacjach ucha środkowego. Pobrane materiały
posiewano na podłoża mikrobiologiczne w kierunku
bakterii i grzybów, inkubowano w 37ºC lub 30ºC. Po
okresie inkubacji izolowano drobnoustroje na płytkę krwawą w celu uzyskania monokultury. „Czysty”
szczep identyfikowano i oznaczano jego wrażliwość
na antybiotyki w systemie Vitek firmy bioMerieux lub
w systemie ATB firmy bioMerieux, a dla szczepów
wieloopornych oznaczano MIC dla poszczególnych
antybiotyków metodą Etest (AB Biodisc).
WYNIKI
W badaniach bakteriologicznych materiału z ucha
wynik ujemny, czyli odpowiedź „posiew jałowy” lub
„nie wyhodowano flory patogennej” otrzymano w 25
(15%) przypadkach. Patogen chorobotwórczy wyhodowano, a więc wynik był dodatni w 140 (85%)
przypadkach – w tym w 91% materiałów pobranych
do badania bakteriologicznego w przebiegu zapalenia
przewodu słuchowego zewnętrznego, w 85% materiałów pobranych z ucha środkowego.
W hodowli dominowały dwa patogeny: Pseudomonas aeruginosa i Staphylococcus aureus. Pseudomonas aeruginosa występował w 30 materiałach, co
stanowiło 18% wymazów z ucha, a Staphylococcus
aureus w 29 przypadkach, co stanowiło 17% badań.
W przypadku Pseudomonas aeruginosa w 64% materiał
pochodził z ucha środkowego, w 24% od pacjentów
z zapaleniem przewodu słuchowego zewnętrznego,
a dla Staphylococcus aureus było to 76% materiałów
z ucha środkowego, a 10% – z przewodu słuchowego
zewnętrznego.
Wśród wyników dodatnich, jak wspomnieliśmy
powyżej, najczęstszym patogenem był Pseudomonas
Tabela I.
Rok
2005
2006
2007
594
Liczba badań
z Pseudomonas aeruginosa
5
12
13
Liczba wszystkich
badań
142
208
294
% badań z Pseudomonas aeruginosa
na wszystkie wykonane badania
3,5%
5,8%
4,4%
Otolaryngologia Polska 2008, LXII, 5
Narastanie oporności Pseudomonas aeruginosa
aeruginosa, który wystąpił u 27 chorych, od których
uzyskano 30 materiałów. U 4 chorych wykonano badania wielokrotnie (u 3 pacjentów badania wykonano 2 x, u 1 chorego 5x). U powyższych 27 chorych
wyhodowano 35 szczepów Pseudomonas aeruginosa.
U 5 chorych występowały w jednym badaniu dwa
różne szczepy, tj. charakteryzujące się innym antybiotypem i tymi samymi różnicami w antybiogramie.
W 3 przypadkach różnica dotyczyła wrażliwości na
ciprofloksacynę. Prawdopodobnie szczep początkowo
wrażliwy na ciprofloksacynę uległ mutacji i część
populacji była już oporna. W 2 przypadkach szczepy
różniły się wrażliwością na beta-laktamy (u 1 chorego różna wrażliwość na tikarcylinę, u 1 chorego na
amoksycylinę z kwasem klawulanowym).
Z 30 badań, w których czynnikiem etiologicznym
zakażenia był Pseudomonas aeruginosa – w 2005 roku
było 5 wymazów od 5 chorych, w 2006 roku 12 wymazów od 12 chorych, a w 2007 roku 13 od 11 chorych.
U jednego chorego dodatnie posiewy z Pseudomonas aeruginosa występowały w kolejnych latach; we
wszystkich badaniach szczep miał identyczny wzór
wrażliwości. W roku 2005 pobrano mniejszą liczbę
wymazów z uszu niż w latach 2006 i 2007, niemniej
odsetek Pseudomonas aeruginosa oscyluje mniej więcej na podobnym poziomie (tab.1).
Kolejnym etapem naszej pracy była analiza antybiotykooporności pałeczek ropy błękitnej wyhodowanych z materiałów pobranych z uszu. Oceniono
wrażliwość Pseudomonas aeruginosa na antybiotyki
w poszczególnych latach bez względu na rodzaj materiału, z jakiego Pseudomonas aeruginosa wyhodowano.
Dla poszczególnych leków wrażliwość kształtowała
się następująco: dla imipenemu wrażliwość szczepów
była znacznie wyższa w roku 2007 niż w 2005 (96%
vs. 83%); podobnie dla piperacyliny z tazobactamem
większa była wrażliwość w 2007 r. (96% vs. 83%). Dla
ciprofloksacyny oporność minimalnie wzrosła z 11%
w 2005 do 15% w 2007 roku. Dla cefepimu wrażliwość
wzrosła z 78% w 2005 do 85% w 2007 roku.
Porównano też wrażliwość Pseudomonas aeruginosa dla materiałów wyhodowanych z ucha i pozostałych
materiałów (innych niż ucho). Dla ciprofloksacyny:
z ucha 100% szczepów w 2007 roku było wrażliwych,
a w 2005 tylko 86%. Dla materiałów innych niż ucho
wrażliwość na ciprofloksacynę spadła z 91% w 2005
roku do 67% w 2007 roku.
Spośród 27 chorych z zakażeniem ucha o etiologii Pseudomonas aeruginosa u 16 wyciek ustąpił po
zabiegu chirurgicznym i okołooperacyjnej antybiotykoterapii. U 13 wykonano kontrolny posiew – 10
pacjentów po wypisie ze szpitala kontrolowano w poradni przyklinicznej, 2 jeszcze podczas hospitalizacji,
Otolaryngologia Polska 2008, LXII, 5
a 1 zarówno w czasie pobytu w szpitalu (wielokrotna
hospitalizacja), jak i po wypisaniu, w warunkach
ambulatoryjnych. 11 wymagało dalszej kontroli i monitorowania mikrobiologicznego.
W okresie analizowanych 3 lat stwierdzono, że
11 chorych z zakażeniami leczonych było zarówno
w poradni przyklinicznej, jak i następnie w szpitalu
(2005 – 4 chorych, w 2006 – 5, w 2007 – 2). W grupie leczonej ambulatoryjnie 1 pacjent był kierowany
na badanie mikrobiologiczne 4-krotnie, 2 chorych
dwukrotnie, a u 8 pobrano jeden materiał. U tych 11
chorych monitorowanych mikrobiologicznie podczas
hospitalizacji, jak i w poradni oporność kształtowała
się w następujący sposób: u 3 chorych we wszystkich
badaniach wyhodowano szczepy bez zmian wzoru
oporności; u 3 w kolejnych badaniach występowała
infekcja innym szczepem tego samego gatunku. U 4
chorych zauważono narastanie oporności na aztreonam. W 2 przypadkach szczepy początkowo wrażliwe na ceftazydym i cefepim, w kolejnych badaniach
były już tylko średnio wrażliwe na te antybiotyki,
co świadczy o narastaniu oporności. U 1 pacjenta
zauważono zmianę wrażliwości na ciprofloksacynę: w 4 pierwszych badaniach szczep był oporny
na ciprofloksacynę, a w ostatnim badaniu pojawiła
się wrażliwość. Prawdopodobnie wcześniej u chorego stosowano empirycznie ciprofloksacynę, gdy po
wykonaniu antybiogramu okazało się, że szczep jest
oporny, zastosowano inne antybiotyki. Po pewnym
czasie wrażliwość na ciprofloksacynę pojawiła się.
Taki mechanizm jest wykorzystywany w niektórych
szpitalach, w których stosuje się antybiotyki w sposób
rotacyjny.
PODSUMOWANIE
Wrażliwość szczepów bakteryjnych na antybiotyki
zmienia się na przestrzeni czasu, co wymaga bacznego monitorowania przez pracownie bakteriologiczne
współpracujące z daną jednostką organizacyjną: kliniką, oddziałem, poradnią. Wiąże się to z koniecznością
prowadzenia antybiotykoterapii pod pełną kontrolą,
po dokładnym zdefiniowaniu wskazań na podstawie
znajomości najczęściej występujących patogenów i ich
wrażliwości. W Klinice Otolaryngologii i Onkologii
Laryngologicznej w Poznaniu ustalono listę antybiotyków, które stosuje się w profilaktyce okołooperacyjnej,
w leczeniu empirycznym oraz w leczeniu zakażeń
w terapii celowanej, zgodnie z antybiogramem.
Badania bakteriologiczne prowadzone w przewlekłym zapaleniu ucha środkowego z wyciekiem
pozwalają na celowaną selekcję antybiotyku i są obec-
595
H. Tomczak i inni
nie złotym standardem postępowania, zwłaszcza że
u podłoża uporczywego ropotoku może leżeć zakażenie florą mieszaną. W literaturze przedmiotu jako
najczęstsze patogeny wymieniane są Pseudomonas
aeruginosa i Staphylococcus aureus [13], co potwierdzają badania własne.
Należy pamiętać, że w trakcie leczenia często dochodzi do eradykacji szczepu patogennego, natomiast
niszę po usuniętym drobnoustroju zasiedlają inne
drobnoustroje – bądź to ze środowiska szpitalnego
(zakażenie egzogenne), bądź własne szczepy, których chory był nosicielem (zakażenie endogenne).
Nadkażenie florą bakteryjną saprofitującą na skórze
przewodu słuchowego zewnętrznego: Staphylococcus
epidermidis, Sauricularis, Scapitis czy Corynebacterium, jest jednak stosunkowo rzadkie, natomiast
przy utrzymującym się wycieku z ucha dominuje
kolonizacja szczepami szpitalnymi, w tym najczęściej
Pseudomonas aeruginosa, co potwierdzają badania
innych autorów [13].
W lecznictwie otwartym, na pierwszej wizycie
w poradni, niezwykle rzadko pobiera się wymaz,
najczęściej jako leczenie pierwszego rzutu stosuje się
terapię empiryczną. Zlecane są na ogół antybiotyki
o szerokim spektrum działania, w postaci doustnej
np. amoksycylina z kwasem klawulanowym, kotrimoksazol, cefalosporyny II generacji, makrolidy, tetracykliny. Jednak żaden z wymienionych, najczęściej
stosowanych leków, nie jest skuteczny przeciwko
Pseudomonas aeruginosa. Co więcej, gdy chory pierwotnie jest nosicielem tego patogenu, po podaniu
jednego z wymienionych antybiotyków może dojść
do przejścia stanu nosicielstwa w czynne zakażenie.
Pseudomonas aeruginosa jest drobnoustrojem wyróżniającym się mieszanym charakterem oporności,
zarówno opornością naturalną, jak i nabytą. W toku
analizy odnotowano wzrost oporności tego patogenu
na leki często używane (ciprofloksacyna, chinolony).
Ciprofloksacyna jest antybiotykiem powszechnie stosowanym, występuje w postaci dożylnej i doustnej, co
pozwala prowadzić u chorych terapię sekwencyjną.
Chinolony są grupą leków, na które oporność narasta
najszybciej [2, 4, 11]. Zauważono natomiast wzrost
wrażliwość na antybiotyki drogie, stosowane pod
wzmożoną kontrolą apteki szpitalnej i zamawiane na
recepty indywidualne. Wrażliwość na ceftazydym, imipenem i cefepim wzrosła w roku 2007 w porównaniu
z rokiem 2005, prawdopodobnie dzięki nadzorowi
nad zlecaniem tych antybiotyków.
Pseudomonas aeruginosa wyhodowane z wycieków z ucha od chorych leczonych w tutejszej Klinice
i analizowane w przedstawionym materiale są nadal
wrażliwe na aminoglikozydy, być może dlatego, że
596
antybiotyki te ze względu na swoją ototoksyczność stosowane są przez laryngologów z wielką ostrożnością.
Natomiast w przypadku ceftriaksonu stwierdzono, że
aż 60% szczepów jest na niego oporna, dlatego nie powinno się go stosować w terapii empirycznej w naszej
jednostce. Jest zalecany tylko w terapii celowanej, po
otrzymaniu antybiogramu. U 2 chorych wyhodowano
szczepy Pseudomonas aeruginosa oporne na karbapenemy. U 1 pacjenta zauważono zmianę wrażliwości na
ciprofloksacynę: pomimo pierwotnej oporności wykazanej w 4 posiewach w ostatnim badaniu pojawiła się
wrażliwość. Ta obserwacja potwierdza przydatność
rotacyjnego stosowania antybiotyków na oddziałach
szpitalnych, gdyż po wielokrotnym przepasażowaniu
szczepu, wrażliwość na dane antybiotyki po pewnym
czasie powraca.
Podsumowując, Pseudomonas aeruginosa jest najczęstszym czynnikiem etiopatogenetycznym zakażeń
w przewlekłym zapaleniu ucha środkowego z wyciekiem, patogenem trudnym do eradykacji ze względu
na obfitą proliferację i niskie wymagania siedliskowe,
zróżnicowaną indywidualnie oporność, nabywanie
oporności w toku leczenia oraz powszechnie obserwowany spadek wrażliwości na chinolony. Powyższe
badania sugerują, że badanie bakteriologiczne powinno być wykonywane przed wdrożeniem antybiotykoterapii empirycznej.
PIŚMIENNICTWO
1. Bartlett JG (redaktor naukowy wydania polskiego: Tomasiewicz
K.) Leczenie chorób infekcyjnych Wydawnictwo Czelej Sp.
z o.o. 2006.
2. Dzierżanowska D. Antybiotykooporne bakterie w szpitalu; Nowa
Medycyna nr 16/97.
3. Dzierżanowska D. Antybiotykoterapia praktyczna; a-medica
press 2001.
4. Dzierżanowska D. Leczenie zakażeń szpitalnych; a-medica
press 2007.
5. Dzierżanowska D. Patogeny zakażeń szpitalnych; a-medica
press 2007.
6. Dzierżanowska D. Zasady stosowania antybiotyków w leczeniu
zakażeń bakteryjnych. Stand Med., 2003, 10: 1292-1305
7. Hryniewicz W. Rekomendacje doboru testów do oznaczania
wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki NIZP
2006.
8. Jabłoński L. Podstawy mikrobiologii lekarskiej; PZWL 1986.
9. Kenneth Todar University of Wisconsin-Medison Departament of
Bacteriology Pseudomonas aeruginosa; Todar's Online Textbook
of Bacteriology 2008.
10. Kędzia W. Diagnostyka mikrobiologiczna w medycynie; PZWL
1990.
Otolaryngologia Polska 2008, LXII, 5
Narastanie oporności Pseudomonas aeruginosa
11. Lambert HP, O'Grady F.W. Antybiotyki i chemioterapia; WM
1994.
12. Sundström J, Agrup C, Kronvall G, Wretlind B. Pseudomonas
aeruginosa adherence to external auditory canal epithelium. Arch
Otolaryngol Head Neck Surg 1997 Dec;123(12): 1287–1292.
13. Yeo SG, Park DC, Hong SM, Cha CI, Kim MG. Bacteriology of
chronic suppurative otitis media-a multicenter study. Acta
Otolaryngol 2007;127(10): 1062-1067.
14. Zaremba ML, Borowski J. Mikrobiologia lekarska; PZWL
1994.
15. Zaremba ML, Borowski J. Mikrobiologia lekarska; PZWL
1997.
Otolaryngologia Polska 2008, LXII, 5
Adres autora:
Hanna Tomczak
Centralne Laboratorium Mikrobiologiczne
Szpitala Klinicznego im. H. Święcickiego
ul. Przybyszewskiego 49
60-355 Poznań
Pracę nadesłano: 10.04.2008 r.
Zaakceptowano do druku: 20.06.2008 r.
597