Kein Folientitel

Kolonisation und Infektion mit ESBL-Bildnern –
Mögliche Reservoirs und Gefahren
Dr. rer. nat. Luisa A. Denkel
Institut für Hygiene und Umweltmedizin
Charité Universitätsmedizin Berlin
UNIVERSITÄTSMEDIZIN BERLIN
1
Inhalt
• Reset
• Kolonisation: Prävalenz und Übertragungswege
• Selektiondruck
• Antibiotika-Anwendung
• Kolonisationdruck
• Reisen
• Nahrungskette, Landwirtschaft → Transmissionen
• Infektionen – Gefahren und Risikofaktoren
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2
Reset
Forschungsthema:
Enterobakterien mit Resistenzen gegen Beta-Laktame und
Fluorchinolone
Untersuchung von
-
Vorkommen
-
Herkunft
-
Übertragungswege
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3
ESBL-Bildner in Europa
2002
2013
2002
2013
1
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2
4
Kolonisation Prävalenz und Übertragungswege
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5
Prävalenz mit ESBL-Bildnern
In Deutschland
Antimicrob. Agents Chemother. 2014, 58(2):1228-30
• 3.344 Probanden aus der Community (Oktober 2009 – November 2012)
• 211 (6.3%) besiedelt mit ESBL-produzierenden E. coli
•
häufigste ESBL Genotypen CTX-M-15 und CTX-M-1
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6
ESBL-bildende Enterobacteriaceae
Selektion und Verbreitung
• Selektionsdruck
− Behandlung mit Antibiotika
• Kolonisationsdruck
− Reisen
− Ernährung
− xyz?
Bildquelle: CDC Threat Report 2013
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7
Selektionsdruck
Bildquelle: CDC Threat Report 2013
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8
Antibiotikaverbrauch in Deutschland
Int J Med Microbiol. 2013 Aug;303(6-7):388-95.
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9
Antibiotikaverbrauchsdichte in der ambulanten
medizinischen Versorgung
in Deutschland
GERMAP 2012-Antibiotika-Resistenz und -verbrauch. April 2014: www.bvl.bund.de
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10
Resistente E. coli-Stämme in
Deutschland, 2013
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11
Antibiotikaverbrauch in Deutschland
Klinik
Int J Med Microbiol. 2013 Aug;303 (6-7):388-95.
Klinik (Intensivstation)
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12
Projekte für sachgemäßen
Antibiotikaeinsatz
ATHOS
Antibiotika-TherapieOptimierungs-Studie
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13
Kolonisationsdruck:
Reisen
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14
Kolonisationsdruck:
Reisen
Scandinavian Journal of Infectious Diseases,
2014; Early Online: 1–4
Scandinavian Journal of Infectious Diseases, 2014
• n = 273 fäkale Proben
• 131 Frauen (48%) and 142
Männer
• Median des Alters : 37
Jahre (0 – 94 Jahre)
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15
Kolonisationsdruck:
Reisen
Emerging Infectious Diseases •
www.cdc.gov/eid • Vol. 20, No.
4, April 2014
Emerging Infectious Diseases, Vol. 20, No. 4, April 2014
Risiko für Erwerb von blaCTX-M
Genen am höchsten bei Reisenden
nach Indien
(OR 26.2, 95 % CI 2.86 – 240.38)
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16
Kolonisationsdruck:
Reisen
Emerging Infectious Diseases • www.cdc.gov/eid • Vol.
20, No. 4, April 2014
Clin Microbiol Rev. 2013 Oct;26(4):744-58.
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17
Kolonisationsdruck:
Reisen
Emerging Infectious Diseases • www.cdc.gov/eid • Vol.
20, No. 4, April 2014
Antimicrob. Agents Chemother. 2013, 57(11):5721
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18
Kolonisationsdruck:
Reisen
Emerging Infectious Diseases • www.cdc.gov/eid • Vol. 20,
No. 4, April 2014
J Antimicrob Chemother 2012; 67: 1108–1113
MESA = Middle East/South Asia
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19
Kolonisationsdruck:
Ernährung
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20
ESBL-E auf deutschen Hühnern…
Emerg Infect Dis. 2013 Aug;19(8):1253-9. doi: 10.3201/eid1908.120879.
• ESBL-Bildner in 88.6% der 70 Broiler aus Schlachtbetrieben
Appl Environ Microbiol. 2013 Aug;79(16):4815-20. doi:
10.1128/AEM.00856-13. Epub 2013 Jun 7.
• 51% - 76% der Proben aus Broiler-Mastbetrieben
ESBL-positiv
• positive Befunde auch bei 1-Tages-Küken
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21
ESBL-E auf deutschen Hühnern…
• 43.9% ESBL-EC in 399 Geflügelfleischproben (Supermarkt,
Bioläden, Fleischer)
• kein Unterschied zwischen Bio- und konventionellen Anbietern
• häufigste Genotypen: SHV-12 and CTX-M-1
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22
ESBL-E auf (deutschen) Schweinen…
Berl Munch Tierarztl Wochenschr. 2013 Mar-Apr;126(3-4):175-80.
• ESBL–EC in gepoolten Fäkalproben von Schweinemast- und zuchtbetrieben 50% (16/32)
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23
ESBL-E auf (deutschen) Schweinen…
Microb Drug Resist. 2012 Feb;18(1):79-82. doi: 10.1089/mdr.2011.0033. Epub
2011 Jul 1.
• ESBL-EC Prävalenz in polnischen Schlachthausprodukten:
33.3% Schwein (61/182)
Meat Sci. 2013 Feb;93(2):316-21. doi: 0.1016/j.meatsci.2012.09.009. Epub
2012 Sep 23.
• ESBL-E Prävalenz in Fleischprodukten vom Schwein:
55% (26 / 47)
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24
PLoS One. 2013 Sep 11;8(9):e74323.
•
85 Probanden (Fälle) mit ESBL Besiedlung aus der Community
•
170 Probanden (Kontrollen) ohne ESBL Besiedlung
•
Multivariable Regression:
•
Asiatische Sprache zu Hause OR 13.4, 95 %CI 3.3 – 53.8
•
Häufiger Verzehr von Schweinefleisch OR 3.5, 95 %CI 1.8 – 6.6
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25
ESBL-E auf Gemüse…
•
Vegetarier (≥12 Monate): n=94 (100%); Veganer (≥12 Monate): 72.3%
•
Muttersprache: Deutsch 97.9%; Reisen: 58.5%, Europa (51.1%), Asien (10.6%)
•
Antibiotikaeinnahme (<12 Monate): 28.7%; Krankenhausaufenthalt (<12 Monate): 11.7%
•
ESBL-EC in 2.1% (2 / 94): für >6 Monate vegane Ernährung; Reisen nach GB, Italien, Portugal;
keine Antibiotikaeinnahme; kein Krankenhausaufenthalt
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26
ESBL-E auf Gemüse…
Eur J Clin Microb Infect Dis DOI 10.1007/s10096-014-2142-7
• Niederlande
•
n = 119
• ESBL-E in 6 % der Gemüseproben (7 / 119)
• Bioladen: ESBL-E in 16 % der Gemüseproben (5 / 32)
• Konventionelle Supermärkte: ESBL-E in 2 % der Gemüseproben (2 / 87)
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27
Küchenhygiene
• Schweiz
• ESBL-E auf 3.5 % (5/144) der Schneidbretter (Privathaushalte)
• ESBL-E auf 6.5 % (10/154) der Schneidbretter (Krankenhausküche)
• ESBL-E auf 50 % (10/20) der Handschuhe (Krankenhausküche)
• Alle positiven Proben nach Zubereitung von Geflügel
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28
Küchenhygiene
Hausarbeit: Boldt, A-C: ESBL-bildende Enterobacteriaceae in
Berliner Privatküchen. Institut für Hygiene und Umweltmedizin,
Charité Universitätsmedizin Berlin, Januar 2015
Schneidbretter nach Zubereitung von
Anzahl
Identifizierung
(n)
ESBL-bildender
Enterobacteriaceae
Lebensmittel
69 *
2 (2,9 %)
Fleisch
41
2 (4,9 %)
-
Pute
6
2 (33,3 %)
-
Huhn
9
0
-
Ente
3
0
-
Schwein
11
0
-
Rind
6
0
-
Schwein und Rind-Gemisch (Hackfleisch)
2
0
-
Kalb
1
0
-
Wurst / Wurstaufschnitt
3
0
Fisch
3
0
Sonstiges (Gemüse, Salat, Obst, Mozzarella)
25
0
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29
Transmission in Nahrungskette
Clin Microbiol Infect 2011; 17: 873–880 10.1111/j.1469-0691.2011.03497.xy
• n = 92 (von 98, 94 %) ESBL-E.coli in Geflügelfleischproben aus
Einzelhandel, n = 516 humane klinische Proben
• ESBL-spezifischer Microarray, Sequenzierung von ESBL Genen, PCRbasiertes Replicon Typing von Plasmiden, Plasmid Multi Locus
Sequencing und Strain typing (MLST)
• 35 % der humanen ESBL-E Isolate beinhalten “Geflügel-assoziierte"
ESBL-Gene, 39 % der ESBL-Genotypen in Geflügelfleisch-Isolaten
sind auch in humanen Proben präsent
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30
Transmission in Nahrungskette
Clinical Infectious Diseases 2013;56(4):478–87
• n = 145 ESBL-E.coli in Geflügelfleischproben aus Einzelhandel (n =
87), humane rektale Träger (n = 43), Blutkulturen (n = 15)
• Multilocus sequence typing (MLST),Phylotyping, ESBL Genes, Plasmid
replicons, Virulenzgene, amplified Fragmentlängenpolymorphismus
(AFLP), Pulsfeld-Gelelektrophorese (PFGE)
• Vorhersagemodell aus kombinierten Daten: 40% der humanen Isolate
als Geflügelfleisch-Isolate identifiziert
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31
Transmission in Nahrungskette
PLoS Genet 10(12): e1004776. doi:10.1371/journal.pgen.1004776
• n = 32 Stämme
• Whole genome sequencing (WGS)
• Keine Evidenz für Verteilung von
multiresistenten Bakterien über
Nahrungskette
• Transmission von CephalosporinResistenz durch Transfer mobiler
genetischer Elemente zwischen
Mensch und Tier
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32
Zusammenfassung:
Kolonisation und Übertragungswege
•
ESBL-EC Prävalenz in der deutschen Allgemeinbevölkerung: 6.3%
•
Selektionsdruck:
•
Antibiotika im ambulanten und stationären Bereich begünstigen
die Selektion von vorhandenen Resistenzen
•
Kolonisationsdruck:
•
hohes ESBL-E Kolonisationsrisiko bei Kontakt zu
Endemiegebieten (Asien)
•
Transmission von ESBL-E über Nahrungskette
•
Transmission von ESBL-E über Umwelt und Community
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33
Zusammenfassung:
Kolonisation und Übertragungswege
Woerther et al. Clin Microbiol Rev. 2013 Oct;26(4):744-58.
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34
Dauer der ESBL-E Kolonisation
n = 61
12 Monate 50 %
Clin Microbiol Infect. 2014 Jan 23.
Am J Infect Control. 2013 May;41(5):443-7.
n = 448
40 % persistente
Träger,
Median bis ESBLE frei: 6.6 Monate,
n = 58
3 - 8 Monate 24 %
3 Jahre 10 %
Scand J Infect Dis. 2012 Aug;44(8):573-7.
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35
Infektionen –
Gefahren und Risikofaktoren
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36
Rate nosokomialer Infektionen durch ESBL-E
Clin Microbiol Infect. 2014 Oct 29. pii: S1198-743X(14)00060-3. doi: 10.1016/j.cmi.2014.07.015. [Epub ahead of print]
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37
Rate nosokomialer Infektionen durch ESBL-E
Clin Microbiol Infect. 2014 Oct 29. pii: S1198-743X(14)00060-3. doi: 10.1016/j.cmi.2014.07.015. [Epub ahead of print]
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38
Nosokomiale Sepsis mit ESBL-E und Kosten
• n = 1851 BSI mit Enterobakterien,
• n = 1499 mit E.coli (12 % ESBL +, 178 / 1499 ESBL +)
• n = 352 mit Klebsiella pneumoniae (19 % ESBL +, 66/352)
• BSI mit ESBL-K. pneumoniae signifikant assoziiert mit erhöhter
Krankenhausaufenthaltsdauer (OR = 1.86, 95 % CI = 1.46 – 2.37)
und Kosten (OR = 2.21, 95 % CI = 1.63 – 2.98)
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39
Mortalität nach BSI
mit ESBL-E.coli
Infection and Drug Resistance 2014:7 57–62
•
Keine Assoziation von ESBL- Produktion in klinischen
E. coli BSI Isolaten mit erhöhter Mortalität
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40
Mortalität nach BSI
mit ESBL-Klebsiella pneumoniae
Infection and Drug Resistance 2014:7 57–62
• Keine Assoziation von ESBLProduktion in klinischen Klebsiella
pneumoniae BSI Isolaten mit erhöhter
Mortalität
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41
Risikofaktoren für Infektionen mit
ESBL-Bildnern nach Kolonisation
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42
Risikofaktoren für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
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43
Risikofaktoren für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
• n = 118 Patienten
• Mediane Zeit von Kolonisation bis Infektion: 12.5 Tage (25-75 % CI 5 – 40 Tage)
• Infektionen: Harnwegsinfektionen (85 %), Bakteriämie (7.5 %), Infektionen der
unteren Atemwege (7.5 %)
• Risikofaktoren:
• Behandlung mit Beta-Laktam / - inhibitor (OR = 3.2, 95 % CI = 1.073 – 9.848)
• Harnwegskatheter (OR = 5.2; 95 %CI = 1.985 – 13.569)
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44
Risikofaktoren für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
Clinical Microbiology and Infection 2015;21: 30 - 34
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45
Risikofaktoren für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
Clinical Microbiology and Infection 2015;21: 30 - 34
• Mediane Zeit von Kolonisation bis Infektion: 45 Tage
• Assoziation mit Infektion
• Mechanische Ventilation (p = 0.04)
• Breitspektrumantibiotikum (Piperacillin-Tazobactam,
Amikacin, Imipenem)
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46
Risikofaktoren für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
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47
Inzidenz von
Infektionen mit ESBL-Bildnern
• Prävalenz bei ESBL-PE-Kolonisation: 15.5 % (82 / 531)
• Infektionen: 8.5 % (7/82)
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48
Inzidenz für
Infektionen mit ESBL-Bildnern
• n = 2,216,841 (ITS-KISS, 2008 – 2012)
• n = 2310 Infektionen mit ESBL-E (E.coli und Klebsiella pneumoniae)
• Annahme der Prävalenz für ESBL-Bildner: 1.2 – 6.3 % → n = 26,602 bzw.
130,660 Kolonisierte mit ESBL-Bildnern
• 2310 Infektionen mit ESBL-E / 26602 Kolo mit ESBL-E = 8.7 % Infektionsrate
• 2310 Infektionen mit ESBL-E / 130660 Kolo mit ESBL-E = 1.7 % Infektionsrate
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49
RESET 2 Charité
Erste (vorläufige) Ergebnisse
Fragestellungen Charité RESET 2
•
ESBL Infektionsinzidenz (nach
Kolonisation)
•
Risikofaktoren für ESBL-Infektion (nach
Kolonisation)
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50
RESET II Charité
Studiendesign
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51
RESET II Charité
Januar – Dezember 2013
Anzahl der Patienten [n]
Überblick Ein- und Ausschluss
2000
1500
1000
500
0
Ausschluss
(ambulanter
Fall)
Ausschluss
(anderer
Grund)
unter
Bearbeitung
n = 1886
n = 257
n = 658
n = 20
n = 951
100 %
13.6 %
34.9 %
1.1 %
50.4 %
Kolonisierte
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Einschluss
52
RESET II Charité
Januar – Dezember 2013
[%] Infektionen nach
Kolonisation
Infektionen mit ESBL-E
100
80
60
40
20
0
Infektion mit
ESBL-E
n = 33
3.5 %
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Infektion mit keine Infektion
anderem
Erreger
n = 53
5.6 %
n = 865
91 %
53
Zusammenfassung:
Infektion – Gefahren und Risikofaktoren
• Regionale Zunahme nosokomialer Infektionen mit ESBL-E
(Nordrhein-Westfalen, Thüringen)
• Schätzungen für ESBL-E-Infektion nach Kolonisation:
• ITS-KISS: 1.7 – 8.7 %
• Alle (Charité): 3.5 % (Stand: Februar 2015)
• Mögliche Risikofaktoren:
• Harnwegskatheter
• Antibiotikaeinnahme (Fluorchinolone, Beta-Laktame / Inhibitoren)
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54
Danksagung
Dr. med. Rasmus Leistner
Prof. Dr. med. Gastmeier
Alle Stationen der Charité
Universitätsmedizin Berlin
RESET-Verbund-Partner
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55
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit!
UNIVERSITÄTSMEDIZIN BERLIN
56
Anregungen? Fragen?
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57
(Bild)-Quellen
Folie 4:
1. 2002: http://www.ecdc.europa.eu/en/healthtopics/antimicrobial_resistance/database/Pages/map_reports.aspx,
2. 2013: http://www.ecdc.europa.eu/en/healthtopics/antimicrobial_resistance/database/Pages/map_reports.aspx
Folie 7 und 8: Bildquelle: CDC Threat Report 2013, http://www.cdc.gov/drugresistance/pdf/ar-threats-2013-508.pdf
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