Kolonizacija gastrointestinalnog trakta prevremeno rođene dece multirezistentnim enterobakterijama - uspostavljanje, održavanje kolonizacije i genotipska karakterizacija sojeva

Abstract

poseban značaj imaju enterobakterije koje produkuju beta laktamaze proširenog spektra delovanja (engl. extended spectrum beta lactamases, ESBL-E) i karbapenem-rezistentne enterobakterije (CRE). Prevremeno rođena deca su vulnerabilna humana populacija koja zbog opšte nezrelosti ima često potrebu za produženom negom. Nerazvijenost kože i sluzokoža, nezrelost imunskog sistema i potreba za invazivnim procedurama doprinose visokom riziku nastanka infekcija kod prevremeno rođenih. Kolonizacija gastrointestinalnog trakta kod ove dece započinje u bolničkoj sredini, gde se često nalaze rezistentni mikroorganizmi kao što su ESBL-E i CRE. Kolonizacija može biti rizik za nastanak infekcije, a i rezervoar rezistentih patogena koji se mogu širiti dalje. U ovoj studiji je ispitivana kolonizacija ESBL-E i CRE kod prevremeno rođene dece hospitalizovane na Institutu za neonatologiju u Beogradu. CILJEVI: Ciljevi ovog istraživanja su bili: (1) Određivanje učestalosti kolonizacije gastrointestinalnog trakta multirezistetnim enterobakterijama (ESBL-E i CRE) kod hospitalizovane prevremeno rođene dece; (2) Određivanje faktora rizika za nastanak kolonizacije multirezistetnim enterobakterijama (ESBL-E i CRE) kod hospitalizovane prevremeno rođene dece, kao i faktora rizika za razvoj infekcija; (3) Istraživanje dinamike uspostavljanja kolonizacije gastrointestinalnog trakta multirezistetnim enterobakterijama (ESBL-E i CRE) tokom hospitalizacije i dužine njenog održavanja nakon otpusta iz bolnice; (4) Ispitivanje antimikrobne osetljivosti izolovanih multirezistetnih enterobakterija (ESBL-E i CRE) i određivanje genske osnove rezistencije. MATERIJAL I METODE: Od januara 2018. do maja 2020. godine, metodom slučajnog izbora su odabrani ispitanici i uključeni u studiji. Prva kohorta je obuhvatila 350 ispitanika kojima je na otpustu iz Instituta za neonatologiju ispitivana kolonizacija ESBL-E i CRE. U drugu kohortu je uključeno 88 ispitanika kojima je praćena dinamika uspostavljanja kolonizacije ESBL-E i CRE i njeno trajanje posle otpusta iz ustanove na redovnim kontrolnim pregledima. Podaci o ispitanicima i toku hospitalizacije su prikupljeni iz istorija bolesti. Svim pacijentima su uzimani rektalni brisevi i zasejavani na CHROMID ESBL i CHROMID CARBA Smart podloge. Kolonije su identifikovane konvencionalnim bakteriološkim metodama. Kod ispitanika kod kojih je kolonizacija prospektivno praćena, za prve izolate od pacijenata testirana je antimikrobna osetljivost konvencionalnim metodoma i vršena je detekcija najčešćih gena za ESBL i za karbapenemaze multipleks PCR metodom. REZULTATI: Na otpustu iz Instituta za neonatologiju kolonizacija ESBL-E je nađena kod 98%, a kolonizacija CRE kod 25% ispitanika. Među ispitanicima kolonizovanim sa ESBL-E, kod nešto više od trećine nađeno je dve vrste, ESBL produkujuća E. coli (ESBL-EC) i ESBL-produkujuća K. pneumoniae (ESBL-KP), kod jedne trećina je nađena samo ESBL-EC, a kod 7% je nađena samo ESBL-KP. Kod svih ispitanika kolonizovanih sa CRE izolovana je karbapenemaza- produkujuća K. pneumoniae (CP-KP), izuzev kod jednog ispitanika kod koga je detektovana karbapenemazaprodukuća E. coli (CP-EC). Ukupna učestalost ESBL-EC je bila 88%, a ESBL-KP je bila 58%. Kolonizovani sa ESBL-KP su bili značajno češće ženskog pola i boravili su na prijemnom odeljenju. Faktori rizika za kolonizaciju sa CRE su bili duži boravak u bolnici, boravak na odeljenju intenzivne nege (OIN), primena venskog umbilikalnog katetetra (VUK), nekrotizizajući enterokolitis (NEK), boravak na odeljenju izolacije, na prvom odeljenju specijalizovane nege i antibiotiska terapija i to primena meropenema samog ili u kombinaciji sa drugim agensima i ampicilin sulbaktama sa kolistinom. Nezavisni prediktori kolonizacije sa CRE su bili terapija meropenemom i NEK...

resistant enterobacteria (CRE) are of special concern. Premature neonates (born before 37 weeks of gestation) comprise a vulnerable population that frequently requires long-term hospitalization due to the overall immaturity, underdeveloped mucosal surfaces and need for invasive manipulations, which are all factors contributing to an increased risk of infection. Colonization in preterm neonates commences in health-care settings. Contact with hospital environment and medical personnel, contaminated surfaces and equipment increase microbial exposure, accruing the risk of acquisition and transmission of ESBL-E and CRE. Colonization with ESBL-E and/or CRE might be a risk for infection, but also colonized individuals are a reservoir of resistant pathogens that can be transmitted to others in hospital, as well as in the community. In this study, colonization with ESBL-E and CRE was investigated among premature neonates hospitalized at the Institute of Neonatology in Belgrade. AIMS: The aims of this study were: (1) To determine the frequency of gastrointestinal colonization with multidrug-resistant enterobacteria (ESBL-E and CRE) among hospitalized preterm infants; (2) To explore the risk factors for colonization with ESBL-E and CRE, as well as the risk factors for the development of infections; (3) To investigate the dynamics of ESBL-E and CRE colonization during hospitalization and the length of carriage after discharge from the hospital; (4) To determine antimicrobial susceptibility of the ESBL-E and CRE isolates and to explore the genetic basis of resistance. MATERIALS AND METHODS: From January 2018 to May 2020, a randomly selected participants were included in the study. The first cohort included 350 neonates who were screened for rectal carriage of ESBL-E and CRE at discharge from the hospital. The second cohort included 88 neonates that were screened for rectal colonization during hospitalization and at regular control visits following their discharge from the hospital. Patients’ data were obtained from medical records. Screening for intestinal colonization with ESBL-E and CRE was performed by inoculating rectal swabs on CHROMID CARBA and CHROMID OXA-48 media. Colonies were identified by conventional biochemical tests. The initial isolates of ESBL-E and/or CRE detected in patients from the second cohort were used to perform antimicrobial susceptibility testing by conventional methods and detection of ESBL and carbapenemase encoding genes by multiplex PCR. RESULTS: The frequency of ESBL-E and CRE colonization was 98% and 25%, respectively. Among the patients colonized with ESBL-E, approximately one third carried both ESBL-producing E. coli (ESBL-EC) and ESBL-producing K. pneumoniae (ESBL-KP), in one third of patients only ESBL-EC was detected, while 7% carried ESBL-KP, only. Among the CRE colonized patients, K. pneumoniae was found in all but one patient in whom E. coli was detected. The overall frequency of ESBL-EC and ESBL-KP was 88% and 58%, respectively. Discharge from the admission unit and female sex were associated with ESBL-KP colonization. Risk factors for CRE colonization were longer hospitalization, admission to neonatal intensive care unit (NICU), placement of vein umbilical catheter, necrotizing enterocolitis (NEK), discharge from the isolation unit and the first specialized care unit. All antibiotic therapies that included meropenem (alone or in combination with other agents), and therapy with ampicillin sulbactame/colistin were risk factors for CRE colonization. Independent risk factors for CRE colonization were meropenem therapy and NEK...