Antibiogram Hfdst 25 - KdG Hogeschool

Antibiogram Inhoud 25. Antibiogram 25.1 Gevoeligheid van micro-organismen 25.2 Antibiogram volgens dilutiemethode 25.3 Antibiogram volgens diffusiemethode 25.4 (Keuze van antibiotica) 25.5 (Rapporteren van antibioticaresultaten) 25.6 Bactericide test 25.7 Opsporen van ESBL 25.8 Opsp...

Antibiogram Inhoud 25. Antibiogram 25.1 Gevoeligheid van micro-organismen 25.2 Antibiogram volgens dilutiemethode 25.3 Antibiogram volgens diffusiemethode 25.4 (Keuze van antibiotica) 25.5 (Rapporteren van antibioticaresultaten) 25.6 Bactericide test 25.7 Opsporen van ESBL 25.8 Opsporen van CPE 25.9 Faagtherapie (!!staat niet in handboek!!) 2 Inleiding  Bij personen met een goed werkend immuunsysteem genezen de meeste infecties spontaan zonder medicatie.  Bij overbelasting, slechte werking van het immuunsysteem of infectie met zeer virulente bacteriën kan antibioticatherapie overwogen worden.  In dit hoofdstuk → micro-organisme: gevoelig? → dosis die niet teveel neveneffecten geeft voor de patiënt=therapeutische gevoeligheid 3 Een antibioticum heeft pas een antibacterieel effect  vanaf een bepaalde concentratie, de minimale inhiberende concentratie of kortweg MIC.  zodra de concentratie daalt onder de MIC, gaat de bacterie opnieuw groeien. 4 25.1. Gevoeligheid van micro-organismen klinische gevoeligheid ↔ biologische gevoeligheid gevoelig ↔ MIC µg/mL intermediair resistent 5 of EUCAST klinische biologische gevoeligheid gevoeligheid 6 Biologische gevoeligheid MIC = Minimaal Inhiberende Concentratie = Laagste concentratie  remming van de groei van micro-organisme (MO) MIC:  Reële waarde (vb µg/mL)  Afhankelijk van het infecterend MO/ antibioticum → individueel resultaat.  Wordt in vitro bepaald met een bestaande onzekerheid of de antibioticumconcentratie wel in vivo bereikt wordt op de plaats van de infectie.  Belangrijk wanneer toxische neveneffecten van het AB gekend zijn. 7 Klinische gevoeligheid: voorspellende functie: vivo ↔ vitro 2 belangrijke kritische serumconcentraties = breekpunten voor elk antibioticum verschillend Lagere kritische concentratie: De concentratie die bij een normale dosis in het bloed wordt verkregen Hogere kritische concentratie: De concentratie die bij de maximale dosis in het bloed wordt verkregen 8 gevoelig – intermediair – resistent MIC ≤ LKC MIC= LKC - HKC MIC ≥ HKC 9 De werking van een antibioticum kan op zichzelf een infectie meestal niet genezen, maar ten hoogste tijdelijk onderdrukken  immuungedeprimeerde patiënten → overlijden ondanks antibioticatherapie  toch belang van goed uitgevoerde gevoeligheidsbepaling !! 10 25.2. Antibiogram volgens dilutiemethode Plaatdilutiemethode:  Meerdere kiemen tegelijkertijd testen voor 1 antibioticum in 1 concentratie  Het antibioticum (bepaalde concentratie) wordt toegevoegd aan de voedingsbodem na sterilisatie en na afkoelen tot 56°C  Streepvormige enting  Na incubatie: controle op groei 11  voorbeeld: MRSA-bepaling/ESBL-bepaling → groei op agar: resistent voor AB in de agar → geen groei op agar: gevoelig voor AB in de agar 12 Dilutiemethode in vloeibaar midden  Verdunningsreeks van antibioticum  In elke verdunning eenzelfde hoeveelheid van de te onderzoeken bacteriestam enten  Na incubatie → waarneming geen groei/groei  MIC-waarde (µg/mL)  Eventueel MBC (Minimale Bactericide Concentratie) bepalen 13   verdunningsreeks  vast volume inoculumsuspensie  incubatie bij 37°C  M.I.C. = 1 µg/mL  M.B.C. = 2 µg/mL Bepaling van de M.I.C. en M.B.C 14 a) Schrijf in elk kadertje de juiste chlooramphenicol concentratie. b) Arceer de buisjes met bacteriële groei als je weet dat er groei is t.e.m. verdunning 6,25 µg/mL c) Wat is de MIC-waarde van dit antibioticum voor deze bacterie? 200 100 50 25 12,5 6,25 3,13 1,56 µg/mL µg/mL µg/mL µg/mL µg/mL µg/mL µg/mL µg/mL E-test of epsilometertest  Plastiek strookje: onderzijde stijgende concentratie antibioticum bovenzijde: logaritmische schaal van concentratie  Homogene enting (met wisser) waarop E-test worden aangebracht  Verschillende concentraties AB diffundeert → stabiele concentratiegradiënt (zijkant van de strip) + vermenigvuldiging van bacterie tijdens incubatie  Na incubatie kan een ellipsvormige inhibitiezone afgelezen worden  MIC-waarde (µg/mL)  De E-test wordt enkel uitgevoerd bij levensbedreigende infecties 16  Codenaam van het antibioticum logaritmische schaal van antibioticumconcentratie (µg/mL) Epsilometertest of E-test 17 25.3. Antibiogram volgens diffusiemethode 25.3.1. Principe  disk-diffusie, een geschikte methode (wanneer MIC-waarde niet van nut is)  1 agar met individuele stam + meerdere antibiotica  ronde steriele schijfjes (gedrenkt in antibioticumoplossing) 18  Homogene enting (met wisser) + AB-schijfjes aanbrengen  Eenzelfde concentratie AB lost op en diffundeert → concentratiegradiënt + vermenigvuldiging van bacterie tijdens incubatie  Na incubatie en groei → cirkelvormige inhibitiezone afgelezen/gemeten worden 19 20 25.3.2. Factoren die de inhibitiezone beïnvloeden  Factoren met betrekking tot micro-organisme → groeisnelheid → inoculum → incubatietemperatuur → tijdsinterval tussen enting en incubatie 21  Factoren met betrekking tot de diffusie van het antibioticum → oplosbaarheid in water → dikte van de agarbodem → samenstelling van de voedingsbodem Standaardisatie is noodzakelijk 22 25.3.3. Kirby-Bauer methode  omzetting van MIC’s in inhibitiezones  gelijk verband tussen grootte van inhibitiezone en gevoeligheid micro-organisme  omgekeerd verband tussen grootte van inhibitiezone met de MIC → diameter van de inhibitiezone ∼ 1/logaritme van de MIC 23 24 25  Standaardisatie volgens Kirby Bauer → alle variabelen, zo constant mogelijk houden → KIRBY-BAUER methode 26 Criteria volgens Kirby-Bauer 1. disklading: gestandaardiseerde lading → 3 categorieën meetbaar gescheiden + zones niet te groot 2. testbodem: Mueller-Hinton (MHA) → opgelegd door CLSI en EUCAST 3. inoculum: 0,5 McFarland 4. enting 5. incubatie en aflezing: interpretatie volgens CLSI en EUCAST 27 28 29 25.3.4. Neo-Sensitabs methode (Rosco)  nadeel van papieren schijfjes:  bewaren in koelkast  hygroscopisch → 30 min op kamertemperatuur vóór gebruik  oplossing: schijfjes van Rosco  antibioticum geperst in inerte vulstof  bewaring op kamertemperatuur  interpretatiediameters (volgens fabrikant) 30 25.3.5. Kwaliteitscontrole  kwaliteit van elk lot schijfjes → testen a.d.h.v. zonediameters van gekende standaardstammen: ATCC (American Type Culture Collection)  zonediameters zie tabel 25.5. 31 32 25.4. Keuze van antibiotica De gevoeligheid van een pathogeen wordt niet voor alle antibiotica getest. De keuze is afhankelijk voor:  Het micro-organisme  De aard van het monster  De ernst van de infectie  De resistentie tegen antibiotica 33 25.5. Rapportering van antibioticaresultaten  regels worden vastgelegd in “antibioticabeleidscommissie” en klinisch biologen  wordt verder niet besproken. 25.6. Bactericiede test  wordt niet besproken.  26.6. wordt vervangen door MRSA 34 Multiresistente bacteriën MRSA: Meticilline/Multi Resistente Staphylococcus aureus (VRE: Vancomycine Resistente Enterokokken) ESBL: Extended Spectrum β-Lactamasen CPE: Carbapenemase Producerende Enterobacteriacea 35 36 37 25.6. MRSA  Verwekker van ziekenhuisinfecties  S.aureus gevoelig voor penicilline → snel resistentie  Meticilline (een penicillinederivaat)  Eerste epidemieën van MRSA ontdekt 38  β-lactam antibiotica versus β-lactamase Smal spectrum Breed spectrum Penicilline Cephalosporine Carbapenems Penicillinase Cephalosporinase Carbapenemase 2de en 3de generatie → ESBL therapeutische optie: → therapeutische optie: evaluatie per patiënt carbapenem 39  Mechanisme:  penillinase (β-lactamase) Penicillinase  mecA gen dat codeert voor PBP2a eiwit waaraan β-lactam- antibiotica minder goed kunnen binden 40  MRSA = resistent voor alle β-lactam-antibiotica en sommige andere antibioticumsoorten  Sterker nog….., er zijn momenteel stammen ontdekt die weerstandig zijn voor vancomycine/teicoplanine (laatste bruikbaar AB), we spreken van MRSA=Multi-Resistente S.aureus  HA-MRSA (zorggerelateerde MRSA) ↔ CA-MRSA (MRSA verworven in de gemeenschap) 41  Belang van screening in ziekenhuizen en RVT  Aanwezig in klinische stalen of screening stalen  Screening stalen → keel, neus, oksel en perineum/of lies  Patiënten die drager zijn → behandeld → gedekoloniseerd 42  Detectie van MRSA is labo-afhankelijk (vnl chrom-agar)  Verdachte MRSA kolonies → verder getest op verschillende antibiotica  Nationaal beleid: snelle detectie en isolatie van patiënten en personeelsleden die mogelijk drager zijn 43  β-lactam antibiotica versus β-lactamase producerende Gramnegatieven Smal spectrum Breed spectrum Penicilline Cephalosporine Carbapenems Penicillinase Cephalosporinase Carbapenemase 2de en 3de generatie → ESBL therapeutische optie: → therapeutische optie: evaluatie per patiënt carbapenem 44 25.7. ESBL-Producerende Enterobacterales  Gram negatieve bacteriën (vnl E.coli en Klebsiella pneumoniae) die ESBL (Extended Spectrum β-Lactamase )produceren  ESBL producerende Enterobacterales → grote zorg in de medische microbiologie qua behandeling en verspreiding in de ziekenhuizen.  ESBL is een enzym dat zorgt voor resistentie tegen alle β- lactam-antibiotica behalve carbapenem 45  Structuurgenen die coderen voor de productie van β-lactamase worden gedragen op mobiele genetische elementen zoals plasmiden.  Daardoor geven deze bacteriën hun resistentiegenen makkelijk door  aan bacteriën behorend tot eenzelfde species (vb. Tussen 2 K.pneumoniae stammen)  aan bacteriën van een ander genus (bv K.pneumoniae naar E.coli) 46  ESBL’s worden geïnhibeerd/geneutraliseerd door β-lactamase inhibitoren namelijk clavulaanzuur (belang bij opsporen van ESBL)  ESBL-stammen kunnen aanwezig zijn in klinische stalen of in screening stalen (rectaal/stoelgangstaal/urine)  Patiënten die drager zijn → niet behandeld → NIET gedekoloniseerd 47 Oorsprong van ESBL  kolonisatie (in darm/faeces) en infecties  gemeenschappelijke bron?  voeding (vnl kippenvlees)?  omgeving (afvalwater)?  (huis)dieren  transmissie van persoon tot persoon  gemeenschap, WZC (België: 6%)  Nosocomiale transmissie (België bij opname 7,5% ESBL+) 48 Detectie van ESBL op basis van cultuur  MacConkey-agar + concentratie cefotaxim en/of ceftazidim (3de generatie) → bij groei: confirmatie + identificatie van bacterie  confirmatietest → principe: neutralisatie van ESBL door clavulaanzuur  dubbel disk-diffusietest  combinatie E-test strips of combinatieschijfjes 49 Dubbel disk-diffusietest 1= amoxicilline-clavulaanzuur 2= cefotaxim 3= ceftazidim 4= cefepim 5= aztreonam Figuur 26.6 50 combinatie schijfjes CTX= cefotaxim CTX/CLA= cefotaxim + clavulaanzuur CAZ= ceftazidim CAZ/CLA= ceftazidim + clavulaanzuur 51 combinatie E-test strips CT= cefotaxim CTL= cefotaxim + clavulaanzuur (8x kleiner) TZ= ceftazidim TZL= ceftazidim + clavulaanzuur (8x kleiner) 52  nadeel van confirmatietesten: vals positieve en vals negatieve resultaten (KPC –of AmpC-enzymen )  automaten: Vitek2, Phoenix en Microscan → soms vals positief  chromogene media → voordeel: ESBL-detectie + “identificatie”  chromID ESBL, Brilliance ESBL + cefpodoxime  geen groei/groei na 24 uur incubatie? E.coli K.pneumoniae 53 Detectie van ESBL op basis moleculaire technieken  enorme vooruitgang  commercieel verkrijgbaar → detectie van nieuwe ESBL-genen en genen die coderen voor resistentie tegen andere antibiotica  Nadeel: hoge kostprijs + niet alle ESBL’s worden opgespoord  Voordeel:  lage productie van ESBL-enzymen → vals negatief in cultuur → toch detectie met moleculaire technieken  enzym-type kan bepaald worden (TEM-en SHV-type) 54  β-lactam antibiotica versus β-lactamase producerende Gramnegatieven Smal spectrum Breed spectrum Penicilline Cephalosporine Carbapenems Penicillinase Cephalosporinase Carbapenemase 2de en 3de generatie → ESBL therapeutische optie: → therapeutische optie: evaluatie per patiënt carbapenem 55 25.8. Opsporen van Carbapenemase – Producerende Enterobacterales  Eind 2008 worden eerste CPE stammen ontdekt  Tot voor kort waren CPE afkomstig van endemische landen (Griekenland, Pakistan en Balkanlanden oa. enzym NDM)  CPE-gevallen niet langer enkel import uit het buitenland.  Recent verblijf in Belgisch ziekenhuis en/of RVT is een belangrijke trigger…..maar ook de gemeenschap 56  Gramnegatieve Enterobacterales produceren het enzym carbapenemase → resistentie voor klassieke AB (carbapenem, penicilline, cefalosporinen)  Carbapenems zijn momenteel nog de enige en laatste breedspectrumantibiotica  Therapeutische mogelijkheden zéér beperkt  Bijkomend probleem: carbapenemase producerend gen → plasmides Deze bacteriën kunnen hun resistentiegenen doorgeven (zie ESBL) 57  Alle Enterobacterales kunnen het gen krijgen om carbapenemase te produceren  In de praktijk: vooral K.pneumoniae, E.coli en E.cloacae  3 verschillende klassen van carbapenemasen :Klasse A, B en D Het effect = elke klasse Verschil → stoffen die enzymen inhiberen/neutraliseren (belang bij identificatie)  Meest voorkomende enzym-type: OXA-48, KPC en NDM (= momenteel niet meer gerelateerd aan het buitenland) 58  Aanwezig in klinische stalen of in screening stalen (rectaal/stoelgangstaal/urine)  Patiënten die drager zijn → niet behandeld → NIET gedekoloniseerd 59 Detectie van CPE op basis van cultuur  Hodge test  Synergie test  Carba NP test  Chrom agar 60  Hodge-test E.coli E.coli ingroei Meropenem 1 en 3 = K.pneumoniae CPE positief 2 = K.pneumoniae CPE negatief 61  Synergie test met remming van carbapenem activiteit 62  Carba NP test 63  Opsporen van dragers van CPE producerende bacteriën: selectieve chrom agars CPE = blauwe kolonie = K.pneumoniae CPE = Roze kolonie = E.coli 64  Identificatie en antibiogram → confirmatie met automatische systemen (Maldi-tof en Vitek/phoenix)  Confirmatie bij CPE = noodzakelijk  Fenotypische testmethoden : Modified Hodge test, synergie test Carba NP test  Geen enkele fenotypische test geeft 100% zekerheid!  Steeds moleculaire detectie van een verdachte (fenotypisch) stam is noodzakelijk (=100%), waardoor type enzym wordt bepaald 65 Opmerking ivm CPE 1. Hoge infectie/kolonisatie ratio  In het ziekenhuis: 9%  in IZ-afdeling: 40% 2. Infecties gaan gepaard met  Verhoogde mortaliteit: 30-40%  3-4 maal meer risico op overlijden vergeleken met niet resistente kiem 3. Moeilijk te detecteren, te behandelen, om verspreiding in te perken 4. Drager van CPE → niet dekoloniseerbaar (↔ MRSA) 66 5. Risicogroepen voor kolonisatie/infectie met CPE  Zwaar zieke patiënten (IZ-afdeling, hemato-oncologie, orgaantransplantatie, brandwonden, polytrauma,…..)  Langdurig ziekenhuisverblijf  Invasieve procedure (ingangspoorten) oa katheters, sondes, endo- tracheale tubes, mechanische ventilatie,….)  Recente AB-behandelingen  Ouderen met verminderde weerstand (geriatrie, RVT,…)  Voorafgaand ziekenhuisverblijf, verblijf op IZ-afdeling  Kamer delen met gekende drager, geen eigen sanitair,…. 67 6. Basis van resistentie = veelvuldig antibioticagebruik  gemeenschap  ziekenhuizen  veeteelt 68 7. Bevorderende elementen voor verspreiding van resistente stammen Internationaal  Toegenomen mobiliteit van de wereldbevolking Nationaal  Acute zorg (Algemene ziekenhuizen), chronische zorg (WZC=woonzorgcomplex), eerstelijnsgezondheidszorg (tandarts, huisarts,….) Lokaal  Gekoloniseerde handen van het zorgpersoneel, gekoloniseerde patiëntenomgeving/materiaal, interne patiëntentransfers 69 Omdat bacteriën de huidige antibiotica te slim af zijn en de pijplijn met nieuwe antibiotica bijna leeg is, dreigt de opmars van “superbacteriën” ongehinderd door te gaan en wordt de moderne samenleving bedreigd met een terugkeer naar het preantibiotica-tijdperk, toen bacteriële infecties de belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit waren. Nieuwe initiatieven om de antibioticaresistentieproblematiek aan te pakken zijn dus meer dan dringend nodig. 70 25.9. Faagtherapie  Resistente bacteriën…..  ontwikkeling nieuwe antibiotica???  ontwikkeling andere therapieën??? Faagtherapie → wat is faagtherapie? → wat zijn bacteriofagen? → Replicatie van fagen in de gastheer → Hinderpalen? 71 Wat is faagtherapie?  Faagtherapie wordt aangezien als een alternatief voor antibiotica bij het bestrijden van bacteriële infecties Het is een proces  virussen van bacteriën (bacteriofagen)  specifiek kwaadaardige bacteriën infecteren  onschadelijke bacteriën, mensen, dieren en planten blijven ongedeerd 72 Wat zijn bacteriofagen?  Een bacteriofaag of kortweg faag is een klein virus dat alleen een bacterie infecteert  een virus dat parasiteert op bacteriën, een natuurlijke verdediging tegen bacteriën  Specifiek voor een bepaalde soort bacterie 1: hoofd, 2: staart, 3: nucleïnezuur, 4: eiwitmantel, 5: kraag, 6: schede, 7: staartvezels, 8: grondplaat met stekels proteïnemantel rond een genoom 73  op veel plaatsen te vinden: bodem, in zee- en rivierwater, in voedsel zoals yoghurt, kaas of salami, in planten, dieren en mensen  waar bacteriën aanwezig zijn, zijn fagen aanwezig  komen 10x voor dan bacteriën (geschat: 1031)  1 druppel zeewater → miljarden fagen → we leven in een oceaan van bacteriofagen 74 Replicatie van fagen in de gastheer 76 Faagtherapie  bacteriën bestrijden met fagen in de patiënt  lytische cyclus  voordelen:  gastheerspecifiek: commensale flora blijft behouden  fagen overal aanwezig → makkelijk isoleren  geen schadelijke effecten  evolueert mee met de bacterie → faag is levend, antibiotica is een molecule 77  momenteel algemeen toegepast in Georgië en Polen  behandeling van huid-, oor-, keel- en blaasinfecties  toedienen aan patiënt: oraal, aerosol, rectaal, lokaal,…  urineweginfecties: mix van fagen (E.coli, K.pneumoniae, Proteus mirabilis,….)  oorontstekingen → welke bacteriën veroorzaken deze infectie? mix maken met die specifieke fagen → toedienen in oor van patiënt 78 Nadelen  Het grootste nadeel → bacteriofaag gastheerspecifiek  Er is bijvoorbeeld één specifieke Escherichia coli bacteriofaag nodig om de E. coli-bacterie te vernietigen.  welke bacterie veroorzaakt de infectie → patiënt behandelen  Er bestaat geen "breed spectrum" bacteriofaag, zoals bij antibiotica. 79 Faagtherapie ver van mijn bed???  Is faagtherapie veilig?  reglementeringen verhinderen studies op grotere schaal en de implementatie van faagtherapie in Europa  Nood aan een aangepast kader  momenteel veel onderzoek naar faagtherapie 80 Vragen?