Verslagen

Eindverslag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

De huidige, wereldwijde verspreiding van antimicrobiële resistentie (AMR) vormt een ernstige bedreiging voor de volksgezondheid. Carbapenem resistentie (CR) in darmbacteriën is een van de meest ernstige bedreigingen omdat hierbij vrijwel geen behandelmogelijkheden meer resteren. Dit speelt des te meer omdat CR vaak gepaard gaat met andere vormen van resistentie, in het bijzonder extended-spectrum beta-lactamases (ESBL). Dit project had als doelstelling laboratorium methoden te ontwikkelen en te valideren waarmee CR kan worden vastgesteld, de epidemiologie van CR in Nederlandse ziekenhuizen te beschrijven en een nationale richtlijn voor detectie van CR te ontwikkelen en te implementeren.

Laboratorium methoden zijn ontwikkeld, waaronder het valideren van het gebruik van diverse carbapenem antibiotica als screeningstest, een fenotypische methode om een positieve screening te bevestigen, en een pijplijn om het gehele bacteriële genoom te bepalen (WGS), met speciale aandacht voor AMR. De WGS techniek maakte het mogelijk om de rol van mobiele genetische elementen bij de verspreiding van AMR te bestuderen. De epidemiologie van CR bij darmbacteriën is beschreven voor zowel de routinematige klinische kweken als in gerichte screeningen van patiënten op afdelingen van 14 Nederlandse ziekenhuizen van 2011 tot 2014.

De resultaten van het onderzoek laten zien dat CR in combinatie met ESBL in Nederland sporadisch voorkomt, waarbij er geen aanwijzingen zijn gevonden voor klonale verspreiding. Dit suggereert sporadische introductie van CR met een goede beheers strategie.

Leden van de projectgroep hebben deelgenomen aan een werkgroep van de NVMM die de richtlijn ‘Laboratorium detectie van bijzonder resistente micro-organismen’ heeft opgesteld. Er is een grote collectie samengesteld van ESBL producerende darmbacteriën, waaronder stammen met CR. Zowel de epidemiologische als de WGS data zijn beschikbaar om toekomstige onderzoeksvragen te beantwoorden.

Concluderend, de accumulatie van verschillende resistentie mechanismen op mobiele genetische elementen in darmbacteriën is een zorgelijke ontwikkeling en onderstreept het belang van nationale en internationale bestrijdingsmaatregelen. Hierbij is de bestrijding van ESBL essentieel om de grotere dreiging die uitgaat van CR in te perken, omdat ESBL het gebruik van carbapenem antibiotica sterk doet toenemen. Daarnaast zal de verspreiding van ESBL, hetgeen gelegen is op mobiele genetische elementen, de potentie voor de accumulatie van andere resistentiemechanismen, waaronder CR, bevorderen. Het Nederlandse bestrijdingsbeleid van AMR is tot op heden succesvol gebleken om de meeste vormen van resistentie in te perken. ESBL is de eerste variant die zich niet geheel heeft laten bestrijden. De zwakke punten in het Nederlandse beleid moeten daarom worden versterkt om CR effectief te bestrijden. Recent is daartoe een plan met aanvullende maatregelen beschreven, te weten ’Nederland groen in 2025’, waarmee de bestrijding van AMR en infectieziekten in het algemeen verder geoptimaliseerd wordt.

Resultaten
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

• Een internationale collectie van 99 unieke carbapenemase-producerende darmbacteriën met een breed spectrum aan carbapenem resistentie (CR) genen is samengesteld in samenwerking met de groep van Prof. P. Nordman en Prof. L. Poirel van Hôpital de Bicêtre in Parijs, Frankrijk, en het UMC Utrecht.

• Een nationale collectie van extended-spectum beta-lactamase (ESBL) producerende darmbacteriën is prospectief samengesteld in 14 Nederlandse ziekenhuizen. Deze collectie bestaat uit 3,818 unieke ESBL-producerende bacteriestammen, waaronder stammen die carbapenemase coproduceren. Isolaten zijn afkomstig van routine klinische kweken en perianale screeningskweken. Voor 2,097 isolaten is het bacteriële genoom in kaart gebracht.

• Een fenotypische laboratorium methode voor het detecteren van klasse A, B en OXA-48 carbapenemases is ontwikkeld en gevalideerd met stammen uit de internationale stammencollectie. De gevoeligheid voor de identificatie van klasse A, B en OXA-48 carbapenemases was 95%, 90% en 100%, respectievelijk, met 96 tot 100% specificiteit. De ontwikkelde test is daarmee een betrouwbare methode voor de fenotypische confirmatie van de aanwezigheid van klasse A, B en OXA-48 carbapenemases in darmbacteriën.

• Tussen april 2011 en maart 2014, hebben 14 Nederlandse ziekenhuizen gedurende een jaar alle opeenvolgende ESBL-producerende darmbacteriën uit routine klinische kweken van opgenomen patiënten verzameld. Gekweekte bacteriën die verdacht waren voor coproductie van carbapenemase werden verder onderzocht met moleculaire technieken om de aanwezigheid van CR genen vast te stellen. In totaal werden 2,521 unieke ESBL-producerende darmbacteriën verzameld. Escherichia coli (70%) was de meest voorkomende verwekker, gevolgd door Klebsiella pneumoniae (18%) en Enterobacter cloacae (6%). Carbapenemase screening was positief voor 146 (6%) ESBL-producerende darmbacteriën. Met moleculaire technieken werd de aanwezigheid van een carbapenemase gen vastgesteld voor 7 (0.3%) ESBL-producerende darmbacteriën, die afkomstig waren van 7 niet-gerelateerde patiënten, die waren opgenomen in 6 verschillende ziekenhuizen. Carbapenemase genen kwamen 9,5 keer vaker voor bij K. pneumoniae vergeleken met E. coli en betroffen blaKPC, blaNDM, blaOXA-48, blaOXA-245 en blaVIM. De meeste carbapenemase-resistente bacteriën waren van het CTX-M-15 ESBL-type. De isolaten behoorden tot verschillende MLST-types, wat sporadische introductie van carbapenem resistente stammen suggereert. Het carbapenem imipenem was minder gevoelig voor de detectie van carbapenemase-producerende darmbacteriën dan meropenem of ertapenem, met name voor de detectie van OXA-48 producerende bacteriën. Daarentegen was de positief voorspellende waarde van het gebruik van ertapenem aanzienlijk lager dan die van imipenem of meropenem.

• Tussen april 2011 en maart 2014, werden herhaalde afdelingsgebonden prevalentiemetingen uitgevoerd in 14 Nederlandse ziekenhuizen, waarbij perianale screeningskweken werden afgenomen van opgenomen patiënten. Whole genome sequencing (WGS) methoden werden gebruikt om alle gekweekte ESBL-producerende darmbacteriën genetisch te karakteriseren. Tijdens de studieperiode werden 11,667 opgenomen patiënten gekweekt in 739 prevalentiemetingen in 14 Nederlandse ziekenhuizen. 1,130 (9.7%) patiënten waren gekoloniseerd met een ESBL-producerende darmbacterie. Het totale aantal unieke ESBL-producerende darmbacteriën was 1,297. E. coli (70%) was de meest voorkomende verwekker, gevolgd door K. pneumoniae (15%) en E. cloacae (6%). In 2 ESBL-producerende darmbacteriën (0.2%), afkomstig van 2 (0.02%) patiënten, werden carbapenemase genen gedetecteerd. De betrokken carbapenemase genen waren blaNDM en blaVIM.

• Een klinische casus van de eerste gedocumenteerde OXA-48 producerende K. pneumoniae en E. coli in Nederland is gepubliceerd. Deze casus werd met terugwerkende kracht geïdentificeerd, na toepassing van de recent aanbevolen screeningsbreekpunten voor carbapenem antibiotica op een selectie van isolaten uit een historische collectie van darmbacteriën. Toepassing van nieuw ontwikkelde WGS methodes lieten een vergelijkbaar OXA-48 bevattend plasmide zien in twee verschillende bacteriesoorten die afkomstig waren van dezelfde patiënt. Deze bevinding is een aanwijzing voor overdracht van mobiele genetische elementen tussen bacteriesoorten binnen één patiënt.

• De leden van de projectgroep hebben deelgenomen aan de werkgroep die de NVMM 'Richtlijn voor de laboratorium detectie van bijzonder-resistente micro-organismen' heeft opgesteld.

Voortgangsverslag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Het doel van deze studie is het aanlegen van een collectie van bacteriestammen die resistent zijn tegen de belangrijkste antibiotica (penicillines, cefalosporines, carbapenems) om met deze stammen de beste laboratoriummethoden te ontwikkelen om ze snel te kunnen detecteren bij patienten. Een internationale collectie van dergelijke (carbapenemase-producerende) bacteriën met een breed spectrum aan resistentiegenen is inmiddels verzameld. Een nationale stammencollectie wordt op dit moment verzameld in 14 Nederlandse ziekenhuizen.Daarnaast worden de testen om resistentie aan te tonen ontwikkeld. De geplande einddatum van het onderzoek is mei 2014.

Resultaten
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Internationale stammencollectie

Een internationale collectie van carbapenemase-producerende bacteriën met een breed spectrum aan resistentiegenen is verzameld en beschikbaar voor de validatie van fenotypische en genotypische methoden voor de detectie van carbapenemases.

 

Prospectieve stammencollectie

Een nationale stammencollectie wordt prospectief verzameld in 14 Nederlandse ziekenhuizen die deelnemen aan een onderzoek naar het isolatiebeleid voor patiënten die gekoloniseerd of geïnfecteerd zijn met ESBL-producerende bacteriën (SoM studie / projectnummer 205100010). Deze collectie bestaat enerzijds uit routine klinische isolaten, anderzijds uit isolaten die worden verzameld in gerichte prevalentieonderzoeken op klinische afdelingen. Tot begin oktober 2012 zijn 1100 klinische ESBL-producerende bacteriën verzameld, waarvan 2% verdacht voor de productie van carbapenemase. In 359 prevalentieonderzoeken op afdelingsniveau zijn in totaal 5410 patiënten gekweekt. De resultaten van deze kweken zijn vanwege de blindering van het onderzoek pas bekend na afronding van alle prevalentieonderzoeken. De geplande einddatum van het onderzoek is mei 2014.

Samenvatting van de aanvraag

Samenvatting
Dit item is dichtgeklapt
Dit item is opengeklapt

Carbapenems are the antibiotic of choice for treatment of infections with ESBL producing bacteria. Resistance against carbapenems among Enterobacteriaceae, however, is being described with increasing frequency, which imposes significant threat to hospital and community healthcare. Carbapenem resistance among Enterobacteriaceae results from one or a combination of the following mechanisms: hyper production of AmpC β-lactamases (cepha-losporinases), loss of outer membrane porins, drug efflux, or carbapenemase production. Carbapenemases are capable of efficiently hydrolyzing carbapenems as well as other β-lactam antibiotics like penicillins, cephalosporins, and the monobactam aztreonam. In Enterobacteriaceae, genes encoding for carbapenems are plasmid mediated, which makes dissemination to other gram negative bacteria worrisome. Currently, the expression of a plasmid-mediated serine carbapenemase, Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), is the most commonly described and most rapidly spreading carbapenem resistance determinant among Enterobacteriaceae worldwide. However, geographical differences in prevalence should be acknowledged: in Greece, VIM type metallo-β-lactamases are most prevalent and in The UK, New Delhi metallo-β-lactamases are predominant, mostly due to import cases from India and Pakistan (Vatopulos, 2008; HPA, 2009).

Carbapenemase producing Enterobacteriaceae are resistant to carbapenems and other β-lactam antibiotics like penicillins and cephalosporins. In addition, these bacteria often demonstrate in vitro resistance to fluoroquinolones, co-trimoxazole and aminoglycosides, thus severely limiting the antibiotics available to treat these infections. Invasive infections are associated with high morbidity and mortality. Therefore, an emphasis should be placed on improving clinical recognition, early and accurate microbiologic detection, and timely implementation of and adherence to infection control measures to decrease healthcare-associated transmission of these bacteria.

Recently, the first patients with KPC infections were recognized in The Netherlands and currently a national carbapenemase guideline: “for screening and confirmation of carbapenemases in Enterobacteriaceae” is being drafted. However, the extent of the problem with carbapenemase producing Enterobacteriaceae in The Netherlands is unknown. Therefore, the primary objective of this study is to determine the prevalence of carbapenemase producing Enterobacteriaceae in Dutch health-care centers. Secondary, this study aims to assess and improve the efficacy of the current concept carbapenemase guideline. To do so, phenotypical and molecular assays for screening and confirmation of carbapenemase production will be established. Molecular assays will include a novel microarray for detection of ESBLs and KPC. Once the extent of the problem is determined and the national guideline is established, strategies can be designed to obtain data needed to establishing treatment and control policies to diminish the spread of carbapenemase producing Enterobacteriaceae in The Netherlands.

Naar boven
Direct naar: InhoudDirect naar: NavigatieDirect naar: Onderkant website