Choroby a úmrtia na infekciu multirezistentnými nozokomiálnymi mikróbmi – napríklad nedávne exity oboch oddelených dvojčiat v Detskej fakultnej nemocnici v Bratislave a vznik nebezpečnej nozokomiálnej infekcie v ?alšej nemocnici u viacerých detí, u ktorých sa pri podávaní anestetík nedodržiavali hygienické normy, znovu aktualizujú problém zábrany zbytočného a neželaného vzniku nozokomiálnych infekcií spojeného s ?alším narastajúcim závažným problémom – vzrastajúcou multirezistenciou na antibiotiká ich vyvolávateľov – nozokomiálnych mikróbov.

Je zrejme potrebné v každodennej praxi najmä ústavných zariadení spojiť všestranné úzkostlivé a dôkladné („bez medzier“) dodržiavanie pravidiel a zásad preventívnej medicíny a nemocničnej hygieny s tzv. racionálnou antibiotickou politikou. Mechanizmy vzniku a šírenia multirezistencie na antibiotiká transferom, prenosom génov rezistencie z už vzniknutých a existujúcich polyrezistentných baktérií na mikróby dosiaľ ešte citlivé predstavujú narastajúce nebezpečenstvo postupnej straty účinnosti dosiaľ ešte relatívne účinných antibiotík na baktérie.

Dodržiavanie komplexu zásad preventívnej medicíny znižuje riziko šírenia rezistentných baktérií pri nozokomiálnych infekciách

Viacročné monitorovanie výskytu a spektier rezistencie a multirezistencie u baktérií izolovaných z bakteriémií pacientov vo viacerých fakultných nemocniciach na Slovensku ukazuje nárast častosti výskytu a skomplexňovanie mozaík ich mnohopočetnej rezistencie (5). Z gramnegatívnych baktérií sú vzhľadom na ich početnosť a závažnosť multirezistencie najčastejšími baktériami izolovanými z krvi kmene Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa a najnovšie Acinetobacter (3).

Z grampozitívnych baktérií sú najčastejšími vyvolávateľmi bakteriémie a septických stavov pacientov koagulázonegatívne stafylokoky (CONS, S. epidermidis a i.), ako aj kmene S. aureus rezistentné na meticilín-oxacilín a ?alšie antibiotiká. Až z 30 % vzoriek krvi bakteriemických pacientov sa v súčasnosti napríklad izolujú kmene CONS s rozšírenými a veľmi komplexnými spektrami rezistencie (4).

Uvedené grampozitívne baktérie sa nachádzajú na pokožke a na orgánoch pacientov a ošetrujúcich pracovníkov ako aj v prostredí zdravotníckych zariadení, majú teda ubikvitárny charakter. Tak kmene CONS sú na pokožke zdravých i chorých osôb a vykazujú veľmi závažné vlastnosti: faktory adhézie k pokožke. Majú gény na produkciu tzv. biofilmu a tzv. adhezínu, ktoré im umožňujú priľnutie k pokožke pacienta či ošetrujúcich osôb (15, 18). Pri vpichoch cez pokožku a najmä pri odberoch vzoriek krvi, pri vnútrožilnom podávaní liečiv, chirurgických výkonoch a i. mikróby usídlené na pokožke môžu preniknúť do organizmu pacienta a vyvolať bakteriémie a septické stavy. Tieto sa stávajú, vzhľadom na multirezistenciu týchto baktérií, závažným nebezpečenstvom pre zdravie, ba i život pacientov (5, 7).

Preto sa antibaktériovo pôsobiacej úprave pokožky, najmä miestam odberu vzoriek krvi, aplikácie liečiv či zdravotníckych pomôcok, ako aj chirurgických intervencií musí venovať maximálna pozornosť (napr. výber ošetrujúceho dezinfekčného roztoku musí zodpovedať platným normám a musí byť absolútne účinný na baktérie. Dôkladná dezinfekcia kože sa musí aplikovať opakovane, po postupnom zasychaní každej aplikácie, pracovníci pracujú v sterilných rukaviciach a s rúškou na ústach a nose at?.). Vzhľadom na stály nárast výskytu rezistencie a na vznik nových spektier multirezistencie treba tiež objasniť a príslušnými opatreniami pri výbere a aplikácii antibiotík zamedziť nárast multirezistencie, ako aj veľmi závažné procesy jej šírenia transferom alebo klonovým prenosom už rezistentných baktérií.

Poirel a spoluprac. (19) zistili, že v Detskej univerzitnej nemocnici v Aténach sa na mnohé oddelenia rozšíril jediný klon na meropeném rezistentného kmeňa Acinetobacter, a to dokázanou krížovou kontamináciou pacientov. Uvádzajú tiež, že počas prípravy publikovania uvedenej práce sa kmene Acinetobacter, patriace k tomu istému klonu (producenti zvláštneho enzýmu OXA-58 inaktivujúceho meropeném), zjavili už u pacientov na jednotke intenzívnej starostlivosti v inej nemocnici v Até-nach. Vznikla „endemická situácia multirezistentného kmeňa Acinetobacter typu OXA-58 v Aténach“, uzatvárajú autori (19). Zrejme tu dochádzalo k závažným porušeniam komplexu – lebo ide o vzájomne súvisiaci komplex – zásad a opatrení v oblasti ústavnej hygieny a preventívnej medicíny. Mikróby prenikajú do organizmu pacienta cez sústavu aktov nedodržiavania hygienicko-preventívnych opatrení. Mikróby – a situácia v rezistencii to ešte dramatizuje – prenikajú do zložiek prostredia ústavných oddelení, prenášajú sa z pacienta na pacienta, z členov ošetrujúcich pracovníkov na ?alších a aj na pacientov.

Pritom práve teraz vznikajú nové „signálne baktérie“ („alert microbes“) (27). Napríklad kmene Acinetobacter spp. tým, že získavajú prenosom génov rezistencie aj rezistenciu na meropeném, ako aj na ?alšie rezervné a vzácne antibiotiká, sú popri kmeňoch Klebsiella spp. takýmito súčasne vznikajúcimi signálnymi mikróbmi, signalizujúcimi zlyhávanie systému ochrany pacientov pred nozokomiálnymi infekciami.

Aplikácia antibiotík ovplyvňuje druh nozokomiálnych baktérií ako aj ich spektrá rezistencie

Výskyt septikémií vyvolávaných vniknutím baktérií multirezistentných na antibiotiká do krvi vážne chorých alebo operovaných pacientov je závažný a stále narastajúci fenomén nozokomiálnych infekcií. Vznik postoperačnej septikémie zvyšuje mortalitu operovaných pacientov prinajmenej o dvadsaťpäť percent. Veľkú väčšinu týchto úmrtí majú na svedomí baktérie rezistentné na antibiotiká (10, 26).

Hlavnými rizikovými faktormi získania nozokomiálnych bakteriémií sú: predchádzajúce alebo súčasné necielené (empirické) podávanie antibiotík (8), chirurgický výkon, intravenózne vpichy (odbery krvi, transfúzie, infúzie alebo aplikácia liečiv či pomôcok), centrálne venózne katétre, endotracheálna intubácia, parenterálna výživa a iné infúzne postupy, predĺžená hospitalizácia na jednotke intenzívnej starostlivosti (9). Autori vyzdvihujú ako mimoriadne závažný faktor výrazne ovplyvňujúci zvyšovanie počtu bakteriémií nedodržiavanie predpísaných procedúr umývania rúka predpísaných postupov intravenóznej intervencie (napr. ako sme už zdôraznili, pri i. v. aplikácii antibiotík sa musí miesto vpichu opakovane dezinfikovať vždy po zaschnutí predchádzajúceho pretierania určitým predpísaným dezinfekčným rozto-kom, pri odberoch treba pracovať v rukaviciach at?.).

Závažným negatívnym faktorom šírenia nozokomiálnych infekcií, najmä bakteriémií, je nedostatok pracovníkov. Grundman a spoluprac. (9) dokázali, že dni s nedostatkom personálu boli v metaanalýze jediným faktorom signifikantne spojeným s „cross transmission of CONS“ do krvi hospitalizovaných pacientov. Zlepšenia v dodržiavaní hygieny rúk dokážu do určitej miery kompenzovať nedostatok ošetrujúcich pracovníkov a pôsobia preventívne proti prenosom baktérií na preplnených oddeleniach (9).

Predchádzajúce užívanie antibiotík (8, 9, 33) je rizikovým faktorom výskytu bakteriémií vyvolaných napr. MRSA, rovnako aj dĺžka hospitalizácie pred zjavením sa infekcie alebo kolonizácia pacienta MRSA už pri prijatí. Najmä predchádzajúce alebo súčasné užívanie cefalosporínov a fluorochinolónov bolo výrazným rizikovým faktorom pre vznik bakteriémie vyvolanej MRSA (13, 30). Zjavná asociácia medzi užívaním určitých antibiotík a kolonizáciou či infekciou antibiotikorezistentnými baktériami sa potvrdila pri mnohých bakteriemických izolátoch vrátane enterokokov rezistentných na vankomycín (VRE), ESBL-produkujúcich baktérií alebo na imipeném či na meropeném rezistentných Pseudomonas aeruginosa alebo Acinetobacter. Zjavenie multirezistentných nozokomiálnych kmeňov u pacientov ako následok podávania antibiotík je široko dokumentované. Až 80 % stafylokokových bakteriémií je vyvolaných MRSA, ak pacienti predtým dostávali antibiotiká (14, 33).

Nový fenomén: mikróby súčasne produkujúce a prenášajúce betalaktamázy s rozšíreným spektrom i metalolaktamázy

Gény pre produkciu nových betalaktamáz (Extended-Spectrum Beta-Lactamase, ESBL) účinných proti všetkým betalaktámovým antibiotikám, najmä cefotaximu alebo ceftazidimu, sú, ako sme prví zistili, prenosné z baktérií produkujúcich ESBL na citlivé mikróby. Tým sa tieto stávajú multirezistentné a tiež prenášajú túto rezistenciu na ?alšie kmene (12). Pôvodne sa ESBL prenášali medzi kmeňmi Klebsiella pneumoniae, kde sa aj prvý raz zjavili (12).

Velverde a spoluprac. (28) v Univerzitnej nemocnici v Madride izolovali v rokoch 2001 – 2004 z krvi pacientov 93 kmeňov Klebsiella pneumoniae produkujúcich betalaktamázy s rozšíreným spektrom (ESBL). V porovnaní s rokmi 1998 – 2000 výrazne sa tiež izolovalo viac kmeňov produkujúcich ESBL z ambulantnej praxe. Izolovali sa enzýmy, prevažne CTX-M. Kmene produkujúce ESBL spôsobovali často vznik epidémií a produkovali prenosné plazmidy, a to aj kmene z terénu, ktoré asi prenikli do terénu z nemocníc. Autori zdôrazňujú, že základom zlepšenia situácie je striktné dodržiavanie protiepidemických opatrení a nemocničnej hygieny.

V 90. rokoch 20. storočia sa prvý raz v Japonsku zistila prenosnosť génu pre produkciu ?alších dôležitých deštrukčných enzýmov, metalolaktamáz (MBL), prinášajúcich baktériám rezistenciu na meropeném (tzv. IMP-enzýmy). ?alšie metalolaktamázy, tzv. VIM-enzýmy, boli zakrátko objavené v Taliansku (6, 16). Metalolaktamázy pôvodne produkovali len baktérie Stenotrophomonas maltophilia (25), ale tieto enzýmové kapacity sa z týchto mikróbov pretransferovali najmä do kmeňov Pseudomonas aeruginosa a Acinetobacter. Tým sa tieto baktérie stále častejšie stávajú rezistentnými na meropeném.

Transfer metalolaktamázy sme dokázali z pôvodných kmeňov S. maltophilia na kmene Pseudomonas aeruginosa, ale nie na kmene E. coli či Proteus spp. Táto restrikcia sa však pri ?alších transferoch stráca. Gény MBL, ktoré prešli do Pseudomonas aeruginosa, sa už v ?alších transferoch prenášajú aj na E. coli a Klebsiella pneumoniae (1, 2), a tak sa rezistencia na meropeném šíri medzidruhovo.

Veľmi závažná a nepriaznivá situácia vzniká, ak si „signálne kmene“ (alert bacteria) súčasne osvoja prenosnú ESBL aj MBL. Sú to v súčasnosti najzávažnejšie kombinácie spektier multirezistencie hlavne u troch najvýznamnejších gramnegatívnych pôvodcov bakteriémií: Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter a Klebsiella pneumoniae. Prijatím génov pre produkciu ESBL sa mikróby stávajú rezistentnými na mnohé betalaktámové antibiotiká, najmä na cefotaxim, ceftriaxón, ceftazidim alebo cefepím. Nanešťastie sú rezistentné aj na aztreonám (21). Je to značná nevýhoda, lebo práve mikróby produkujúce MBL a rezistentné tým na meropeném, bývajú citlivé na aztreonám. Kmene baktérií, ktoré prijali transferom aj ESBL, aj MBL (alebo gény pre iné enzýmy prinášajúce rezistenciu na meropeném, napr. OXA-enzýmy) možno už teda v súčasnosti pokladať za celkom rezistentné a vysoko „problémové“, a tak problematické z hľadiska možnej chemoterapie. Psichgiou a spoluprac. (20) uvádzajú, že mikróby K. pneumonae z hemokultúr ťažko chorých pacientov (z JIS) až 80 % mali okrem ESBL aj gén pre metalolaktamázu blaVIM-1. Navyše lokalizácia génu blaVIM-1 bola súčasťou integrónu 1. triedy, na ktorom sa nachádzali aj ?alšie gény rezistencie, napríklad na aminoglykozidy (AAC-6“). Molekulovou analýzou zistili, že integrón sa nachádzal na rýchlo prenosnom plazmide triedy Inc N. VIM-pozitívne, a teda na meropeném rezistentné a geneticky totožné kmene Klebsiella pneumoniae sa postupne nachádzali v ?alších nemocniciach v Grécku. V početných nemocniciach sa tam teda stále častejšie vyskytuje a šíri jeden totožný multirezistentný klon Klebsiella pneumoniae, nesúci metalolaktamázu blaVIM-1 a súčasne aj laktamázu ESBL typu SHV-5 (pozri aj 12).

Robin a spoluprac. (21) vyšetrili 94 kmeňov baktérií produkujúcich celkove 61 typov ESBL a dva typy karbapenemáz (kódujúcich rezistenciu na meropeném) triedy A (24) a navyše ešte aj chromozómové betalaktamázy AmpC. V súčasnosti sa z ESBL vyskytujú najmä cefotaximázy typu CTX-M a ceftazidimázy typu PER a VEB. Pôvodne boli objavené pri kmeňoch Klebsiella pneumoniae (12), ale v súčasnosti sa hojne nachádzajú pri všetkých kmeňoch enterobakteriaceí z bakteriémií a iného klinického materiálu.

Yakopogullar a spoluprac. (31) uvádzajú ako narastajúci problém zjavujúce sa kmene P. aeruginosa produkujúce súčasne obidva nové druhy betalaktamáz, teda ESBL (napr. PER-1) a MBL (v ich materiáloch enzým VIM-2). Na také kmene je neúčinný nielen ceftazidim či meropeném, ale aj aztreonám, dokonca neúčinkujú už ani kombinácie rôznych antibiotík a mnohé kmene už sú rezistentné aj na kolistín, ktorý sa začal používať z núdze, hoci je značne toxický (27, 32).

Oteo a spoluprac. (17) zistili, že zo 718 invazívnych kmeňov Klebsiella pneumoniae z bakteriémií izolovaných v 35 nemocniciach 10 % produkuje ESBL a sú tým rezistentné na cefotaxim a ceftazidim. Towner a spoluprac. (27) skúmali genetickú skladbu 96 kmeňov AcinetobacterAcinetobacter. rezistentných na meropeném izolovaných z bakteriémií pacientov v 25 nemocniciach 17 európskych krajín v rámci štúdia komisie ARPAC. Izolované kmene z každej nemocnice mali totožný genotyp. Rezistencia na meropeném spočívala v produkcii bu? metalolaktamáz, alebo karbapenemáz typu OXA-51. Uzatvárajú, že v celej Európe sa teraz šíria dve genetické línie na meropeném rezistentných kmeňov

Podávanie niektorých antibiotík, najmä cefalosporínov a fluorochinolónov, prispieva k zjaveniu sa nozokomiálnych baktérií produkujúcich a prenášajúcich betalaktamázy s rozšíreným spektrom (ESBL) a metalolaktamázy (MBL)

Predchádzajúce podávanie antibiotík a ich spektrum majú výrazný vplyv na kolonizáciu a infekciu pacientov na pracoviskách intenzívnej starostlivosti kmeňmi produkujúcimi ESBL, prípadne aj metalolaktamázu (11). Závažnými rizikovými faktormi pre vznik bakteriémií spôsobených multirezistentnými mikróbmi produkujúcimi ESBL je podľa Rodrigueza a spoluprac. (22) najmä liečba cefalosporínmi tretej generácie a/alebo fluorochinolónmi. Preto sa najmä na pracoviskách intenzívnej starostlivosti začína pri tzv. necielenej liečbe stále viac aplikovať meropeném. Tým však začína narastať aj rezistencia na toto rezervné a účinné antibiotikum.

Rodrigues-Martinez a spoluprac. (23) zistili, že pri kmeňoch Klebsiella pneumoniae z bakteriémií sa stále častejšie vyskytuje prenosná rezistencia na fluorochinolóny, kódovaná génom qnrA. Plazmidy obsahujúce tento gén sú vždy spojené s génmi rezistencie na iné antibiotiká (napr. s génmi pre laktamázu AmpC) a s génmi pre ESBL typu CTX-M alebo VEB-1, a teda prenášajú a šíria en bloc širokospektrovú multirezistenciu.

Rizikový faktor ovplyvňujúci vznik bakteriémií kmeňmi produkujúcimi ESBL je najmä užívanie cefalosporínov tretej generácie (cefotaxim, ceftazidim), ako aj fluorochinolónov (22). Rizikovými pacientmi v tomto smere sú imunokompromitovaní pacienti, pacienti vyšetrení ambulantne a následne hospitalizovaní, katetrizovaní pacienti, pacienti s intravenóznymi intervenciami, s ventiláciou dýchacích ciest a pod.

Z uvedeného dôvodu Lee a spoluprac. (13) v detskej fakultnej nemocnici v rámci racionalizácie antibiotickej politiky nahradili užívanie širokospektrových cefalosporínov podávaním piperacilínu plus tazobaktámu. Na základe toho výrazne klesol pri bakteriémiách výskyt Klebsiella pneumoniae a E. coli produkujúcich a prenášajúcich enzýmy ESBL a MBL, kódujúce rezistenciu na penicilíny, cefalosporíny a meropeném. Zmeny v empirickom, necielenom podávaní antibiotík mali výrazne pozitívny vplyv na pokles výskytu multirezistentných mikróbov. Van Hees a spoluprac.Antibiotická politika, najmä úzka a pružná spolupráca klinikov a mikrobiológov a epidemiológov v ústavných zariadeniach, výrazne prispieva k zachovaniu účinnosti antibiotík a k zabráneniu transferu rezistencie na dosiaľ citlivé kmene. (29) dokumentujú, že asi 50 % užívaných antibiotík v holandských nemocniciach sa podáva nevhodne, nesprávne alebo zbytočne. Uvádzajú, že najmä podávanie cefalosporínov 3. generácie (cefotaxim, ceftazidim) a fluorochinolónov selektuje mikróby rezistentné nielen na tieto antibiotiká, ale aj na ?alšie skupiny antibiotík.

Závery

Dňa 3. apríla 2008 prebehla našimi oznamovacími prostriedkami dosť nezdôraznená správa, že v istej fakultnej nemocnici na neurologickej klinike postupne ochorelo šesť sestier a následne ešte dve sestry na hepatitídu pri zaria?ovaní hospitalizácie a ?alšej liečbe istého zanedbaného pacienta, ktorý krvácal z viacerých rán na hlave a na ?alších častiach tela. Táto kauza znovu potvrdila doterajšiu skúsenosť, že neúplné a nedostatočné dodržiavanie sústavy a systému preventívnych hygienických a protiepidemických zásad a predpisov často vážne ohrozuje zdravie, ba aj životy nielen hospitalizovaných pacientov, ale aj samotných ošetrujúcich pracovníkov.

Treba preto znovu apelovať na úplné, bezchybné a komplexné dodržiavanie všetkých predpisov a noriem nemocničnej hygieny a protiepidemických opatrení. Racionálne užívanie antibiotík, ich cielené užívanie na základe zistených obrazov rezistencie nozokomiálnych mikróbov izolovaných od hospitalizovaných pacientov na jednotlivých pracoviskách a na základe izolácie kauzálnych agensov vyvolávajúcich infekčné procesy sú kategorickým imperatívom v súčasnej kritickej situácii rozvoja rezistencie baktérií a nastupujúcej čiastočnej či úplnej neúčinnosti antibiotík.

Some factors affecting the onset of bacteraemias induced by antibiotics resistant microbes

SUMMARY

The extent and the dynamics of emergence of the resistance to antibiotics as well as their spectra of multiple drug resistance are influenced by the level of strict adherence to principles and requirements of preventive medicine and hygiene. In addition, they are influenced also by the list of used antimicrobial substances. Genetic elements of transferable antibiotic resistance, i.e. DNA plasmids, transposons and/or integrons are frequently composed from various combinations of genes which code, in bacteria, the resistance to individual antibiotics. Thus when patients receive certain individual antibiotics (e.g. cephalosporins or fluoroquinolones), their bacteria can receive multiple genes of resistance by accepting a single genetic determinant (e.g. an integron or plasmid).

Key words: Hospital hygiene – multiple drug resistance – transferable antibiotic resistance.