ESBL-termelő Klebsiella pneumoniae molekuláris tipizálása & Egy járvány tanulságai Damjanova I., Tirczka T., Tóth Á., Hajdú Á.,Dandárné Cs., Bauer E., Pászti J., HajbelVékony G., Németh I., Böröcz K. Országos Epidemiológiai Központ Országos Tisztiorvosi Hívatal ÁNTSZ Közép-magyarországi Intézete
A széles spektrumú β-laktamázok (ESBL) jellemzői • Az oxyimino-cephalosporinokat hatástalanítják; • Több speciesben megtalálhatók: Enterobacteriaceae család, P. aeruginosa; • Gyorsan terjednek horizontális és vertikális irányba– többnyire mobilis genetikai elemeken (gyakran plazmidon) vannak kódolva más rezisztencia génekkel együtt; • Legelterjedtebb ESBL-gén típusok: TEM, SHV, CTX-M
Hemokultúrából izolált kórokozók megoszlása évenként (koag. neg. staphylococcusok nélkül)
2004
2005
2006
2007
2008 I.
(n=14778)
(n=12951)
(n=12653)
(n=12753)
(n=6474)
Staphylococcus aureus
1591
1186
1283
1350
701
Escherichia coli
1090
1160
1212
1277
545
Enterococcus sp.
817
717
768
736
374
Pseudomonas aeruginosa
670
525
579
557
269
Klebsiella pneumoniae
334
321
315
345
212
Enterobacter cloacae
262
236
216
198
90
Forrás: Nemzeti Bakteriológiai Surveillance
Multirezisztens kórokozók az NBS rendszerében: 3. gen. cephalosporin rezisztens K. pneumoniae 3. gen ceph. R K. pneumoniae / összes K. pneumoniae (%)
40 35
34%
30 25 20 15 10 5 0 2003
2004
2005
2006
2007
2008 I.
év Hemokultúra
Forrás: Nemzeti Bakteriológiai Surveillance
Fekvőbeteg
Járóbeteg
Multirezisztens kórokozók az NBS rendszerében: 3. gen. ceph., aminoglikozidok és fluoroquinolonok kapcsolt rezisztenciája hemokultúrából izolált K. pneumoniae törzsekben 35% 30% 25%
(%)
23% 20% 15% 10% 5% 0%
2003 (n=372)
2004 (n=334)
2005 (n=342)
2006 (n=300)
2007 (n=317)
2008 I. (n=198)
év Kapcsolt 3. gen ceph.+fluoroq.+aminogl. R
Forrás: Nemzeti Bakteriológiai Surveillance
3. gen cef. R
CTX-M: domináns β-laktamáz 2005-től (OEK) 450 400 350 300 Klebsiella sp.
250
E. Coli Enterobacter sp.
200
Serratia sp Citrobacter sp.
150 100 50 0 2002
2003
2004
2005
>95% SHV (2a és 5)
2006
2007
2008
67% CTX-M termelő
Nemzeti Klebsiella spp. PFGE adatbázis 2002-2008 között >40 nosocomiális járványból és halmozódásból, valamint sporadikus esetekből származó több, mint 1000 ESBL-termelő K. pneumoniae törzs molekuláris-epidemiológiai vizsgálata – az adatbázis >600 törzs mintázatát és azonosító adatait tartalmazza Reprezentatív törzsek kiegészítő vizsgálatainak eredményei (genetikai tulajdonságok): plazmid profil analízis (tipizálás) & rezisztencia transzfer & rezisztencia gének szekvenálása, MLST (szekvencia típusok)
SHV-típusú ESBL-termelő Klebsiella spp. járvány törzsek makrorestrikciós mintázata (PIC-k,n=108, 2002-2003)
Damjanova I et al. Int J of Antimicrob Agents. 2007, 29: 665-671
7 járvány, 10 genetikai klón
SHV-típusú ESBL-termelő K. pneumoniae okozta halmozódások/járványok PIC-ban, 2006-2007 (OEK)
Dice (Opt:1.00%) (Tol 1.0%-2.0%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
klebsiepi
100
95
90
85
80
75
70
65
60
55
klebsiepi
116/06
X
129/06
X
75/06
X
77/06
X
79/06
X
86/06
X
98/06
X
K129/06
X
K5025/07
X
K13/06
X
K114/06
X
K116/07
X
96/06
X
156/07
Q
157/07
Q
161/07
Q
36/08
Q
37/08
Q
K37/08
Q
130/07
Q
38/08
Q
78/07
W
K27/06
W
27/06
W
134/07
W
K52/08
W
133/07
W
26/08
W
28/08
W
K133/07
W
K26/08
W
K78/07
W
K91/07
V
K95/07
V
89/07
Y
K84/07
Y
82/07
Y
K85/07
Y
K90/07
Y
K89/07
Y
K82/07
Y
93/07
Y
K93/07
Y
K92/07
Y
K94/07
Y
Bp. 3, PIC 2006 X
Fejér m. PIC 2007 Q Bp.1, PIC 2006 W Bp. 2, ITO 2007 W G-M-S m. PIC 2007 Y,V
Járványokból és halmozódásokból izolált SHV-típusú ESBL-termelő K. pneumoniae törzsek (n=263) 2002-2008 Σ (2002-8)=20 Járvány 22 genetikai klón 263 törzs 15/Y,V
3/Q 8/Q
6/L 12/M 5/W 4/L 12/X 13/O 22/T 7/K 26/J
35/E,D 9/KP025 2002
21/P,Q 11/A,B,C
2003 2004 2005
2007
2006
2008
8/H 28/H
9/F
Tözs/PFGE Notípus
CipR CTX-M-15 β-laktamázt termelő KP epidemás klónok - Magyar Epidémiás Klón (HEC) 2005-2008
D i ce ( Opt : 1. 00 %) (T o l 1. 0% - 2. 0%) ( H >0 .0 % S> 0. 0 %) [ 0. 0 %-10 0. 0% ] k l e b si e p i
k lebsiep i
10 0
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
87
86
85
84
83
82
81
80
79
78
77
76
75
74
73
72
71
70
69
68
67
66
65
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
85%
K2 28/05 K2 28/05Salsol/1 K2 30/05Salsol/1 K2 28/05/2 K2 29/05Salsol/1 K2 3/05Pápa K5 3/05 K5 4/05 K5 3/05/2Lá szló K3 69/05
143 törzs 35 kórházból
K3 72/05 K7 0/05/3 K6 3/05 K1 99/05 K6 2/05 K6 9/05/3 K6 9/05Szfv K7 1/05/2 K2 94/05 K6 0/05 K6 0/05Szfv K1 48/05 K2 01/05/2
Fejér m. járvány 2005
K2 01/05/2Dújv K7 0/05/4SztGy K1 65/03/3 K1 65/03/Domb K1 4/06OGYK,HC K3 92/05OGYK,HC K3 66/05/4SztGy,Hc K1 00/05 K1 87/05 K3 52/05 K2 02/05 K1 64/05 K2 19/05 K5 4/03/2 K1 03/05 K1 50/03 K2 41/05 K3 84/05 K1 64/05/#1 K2 2/05 K3 83/05 K3 95/05 K2 33/05/2 K2 62/05/2 K2 67/05 K1 1/06Péterfy K2 33/03 K2 33/03/3 K7 /06Imre, HC K8 2/05 K1 88/05 K1 14/05/2Jah n K7 9/05Jahn/2
Budapesti járvány 2005 Baranya m. járvány 2006
Győr-Sopron m. járvány 2008
K1 06/05/2Jah n K1 13/05/2Jah n K4 07/05Jahn K7 9/05 K1 8/06Toldy K1 08/05Mer ényi, liquo r K1 08/05Mer ényi/ #1 K7 9/05/4Jahn ,HC K1 2/06Zala K4 11/05Jahn, HC K8 /06Jahn,HC K3 66/05 K1 21/05 K3 32/05 K3 32/05/2 K2 01/005 K3 18/05 K4 12/05OKardInt K2 42/05 K3 95/05Toldy K4 11/05 K2 71/05 K2 99/05 K3 00/05 K2 33/03/Dújv K7 7/05 K2 60/05 K3 18/05/2 H9 812/5 H9 812/7 ATCC/3 K1 71/03Pét
Törzsek kórház szerint
CipR CTX-M-15 β-laktamázt termelő KP epidemiás klónok 2005-2008 EK III EK II (S) 85% (R) 72 törzs, 9 kórház, Dice (Opt:1.00%) (Tol 1.0%-2.0%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
klebsiepi
klebsiepi
Dice (Opt:1.00%) (Tol 1.0%-2.0%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
klebsiepi
100
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
76
74
72
70
68
66
64
62
60
58
56
33 törzs, 7 kórház, 1 járvány
78
85%
2 járvány 54
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
78
76
74
72
70
68
66
64
62
60
58
56
54
52
50
klebsiepi
A CipR CTX-M-15-termelő Z epidémiás klón PFGE mintázata-2006-2008
Dice (Opt:1.00%) (Tol 1.0%-2.0%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
klebsiepi
100
99
98
97
96
95
94
93
92
91
90
89
88
87
86
klebsiepi
100/06
Z
94/06
Z
80/06
Z
2/08
Z
K79/07
Z
76/07
Z
K67/06
Z
10/07
Z
69/06
Z
8/07
Z
84/06
Z
9/07
Z
61/06
Z
67/06
Z
K69/06
Z
K13/08
Z
75/07
Z
77/07
Z
K63/06
Z
K81/06
Z
42/07
Z
K94/06
Z
81/06
Z
82/06
Z
K65/06
Z
176/07
Z
178/07
Z
173/07
Z
175/07
Z
62/06
Z
63/06
Z
64/06
Z
65/06
Z
73/06
Z
31/07
Z
32/07
Z
62/07
Z
K66/07
Z
54/06
Z
K61/07
Z
12/07
Z
Pest m., ITO 2006 Pest m., ITO 2007 Bp. 5, ITO 2006-7 Eddig 3 járvány 42 törzs 14 kórház
CipR CTX-M-15 β-laktamázt termelő K. pneumoniae klónok elterjedése 2005-ben (n=190)
1/1 1/1 5/1
50/4
1/1
21/4
71/13
1/1 5/2
40/2
5/1
1/1
1/1 3/1
EC II R:
HEC N
3/1
1/1
Izolátum/Egészségügyi Int. EC III S:
CipR CTX-M-15 β-laktamázt termelő K. pneumoniae klónok elterjedése 2006-2008 között (n=119)
4/1 15/1
1/1
1/1
1/1
1/1
9/1 1/1
2/1
11/6 8/4 1/1
27/8 1/1
1/1
27/2
4/1
1/1
1/1 9/1
HEC N EC II R EC III S Z klón
L klón
Izolátum/Egészségügyi Int.
ESBL+ K.pneumoniae epidémiás klónok előfordulása invazív mintákban (n= 79, 2005-2008, felnőtt ápolási osztályok)
N+R+S+Z=76%
Következtetés ESBL gének kétirányú terjedése Magyarországon • SHV: azonos/hasonló blaSHV-5 vagy blaSHV-2a hordozó multirezisztens epidemiás Rplazmidok országos terjedése • CTX-M-15: néhány epidemiás klón gyors és hatékony terjedése, melyek azonos/hasonló ‘rezisztencia génkészlettel’ rendelkeznek (főleg cipR) az ‘új MRSA-k’? Damjanova I et al.,. Expansion and countrywide dissemination of ST11 , ST15 and ST147 ciprofloxacin-resistant CTX-M-15-type beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae epidemic clones in Hungary in 2005--the new 'MRSAs'? J Antimicrob Chemother. 2008
Egy Fővárosi kórház PIC osztályán kialakult járvány kivizsgálása – a molekuláris tipizálás helye 2008. május 30 - június 18. (július 4.)
Előzmények • 2008. május 30. – Egy fővárosi kórház perinatális intenzív centrumában 13 (22-ből) koraszülöttnél véráramfertőzésre utaló tünetek jelentkeznek • 2008. június 1. – Az ÁNTSZ KMRI kórházhigiénés munkatársai több alkalommal helyszíni higiénés vizsgálatot végeznek adatgyűjtéssel, mikrobiológiai mintavételezéssel – Elsődleges gyanú: infúziós oldat • 2008. június 1- június 18. – OEK: mikrobiológiai és elemző epidemiológiai vizsgálatok
Mikrobiológiai módszerek Bakteriológia I. - FMEO • Feldolgozott minták (06.02-07.04., 222 db): – Orr, torok, széklet, környezet – Infúziós palackok és szerelékek – Hemokultúra törzsek, boncolási anyag (vér) – Székletszűrések (dolgozók, csecsemők, szülők) Összesen 56 db (25%) pozitív minta került további feldolgozása • Módszerek: – Tenyésztés – ESBL termelés kimutatása fenotípusos és molekuláris módszerekkel – Fágtipizálás és PFGE (06.04-06.18, 68 törzs) – Konjugálás, plazmidvizsgálatok (plazmidtipizálás)
Mikrobiológiai eredmények I. • Hemokultúrákból izolált törzsek: 3 species, 6 genotípus – K. pneumoniae ESBL+ és E. cloacae ESBL – (1+1 eset) – K. pneumoniae ESBL+ és C. freundii ESBL + (1 eset) – K. pneumoniae ESBL – és C. freundii ESBL + (1 eset) – K. pneumoniae ESBL – és E. cloacae ESBL – (1 eset) – K. pneumoniae ESBL – (1 eset) – E. cloacae ESBL- és C. freundii ESBL + (1 eset) – E. cloacae ESBL + és E. cloacae ESBL- (1 eset) • Rindex 10 infúziós oldat (május 30-i bontás): 3 species, 5 genotípus – Klebsiella pneumoniae ESBL – Citrobacter freundii 1 ESBL + – Citrobacter freundii 2 ESBL + – Enterobacter cloacae ESBL – – Enterobacter cloacae ESBL+
Mikrobiológiai eredmények II. •
•
•
• •
Boncolási anyag: – K. pneumoniae ESBL+ – K. oxytoca ESBL – Fürdető medence: – C. freundii ESBL– K. pneumoniae ESBLKézmosó medence: – K. pneumoniae ESBL+ – K. oxytoca ESBL+ Kéz törlés: – K. pneumoniae ESBL+ Infúziós palack: – K. pneumoniae ESBL– C. freundii ESBL+ – E. cloacae ESBL– E. cloacae ESBL+
•
Haemokultúra: – K. pneumoniae ESBL+ – C. freundii ESBL + – E. cloacae ESBL + – K. pneumoniae ESBL – – E. cloacae ESBL –
•
Széklet szűrés: – K. oxytoca ESBL – – K. oxytoca ESBL+ – K. pneumoniae ESBL + – E. cloacae ESBL + – C. freundii ESBL –
A járványból izolált KP, KO, EbC és CF törzsek (n=68) PFGE profiljai
Dice (Opt:1.00%) (Tol 1.0%-2.0%) (H>0.0% S>0.0%) [0.0%-100.0%]
100
95
90
85
80
75
70
65
60
klebsiepi
55
50
45
klebsiepi
Cf6/08
CF001
B.T.
HC
Cf7/08
CF001
K.L.
HC
Cf10/08
CF001
Rindex 10 I.jel
Cf8/08
CF001
B.T.
HC
E11/08
EbC006
L.Sz.
F
Cf4/08
CF002
A.N.D.
F
Cf5/08
CF002
A.N.D.
F
K158/08
KP011
Sz.A.
F
Cf2/08
CF003
F.Á.
F
Cf3/08
CF003
I. Int.box fürdető
Cf9/08
CF005
Rindex 10 I.jel
E12/08
EbC005
V.Á.
F
E13/08
EbC005
K.K.
F
E16/08
EbC007
F-né Á.E.
F
E17/08
EbC008
V.V.
végbél
K164/08
KO003
S.Sz.
F
K175/08
KO003
I. Int.box kézmosó
K198/08
KO003
B.Zs.
E19/08
EbC004
Rindex 10 I.jel
E27/08
EbC004
A.N.D.
HC
E10/08
EbC004
L.Sz.
F
E1/08
EbC002
J.T.Zs.
F
E15/08
EbC002
J.T.Zs.
torok
E3/08
EbC002
J.L.
F
E14/08
EbC002
J.L.
torok
E20/08
EbC009
F.Zs.
F
K144/08
KO004
A.H.
F
K145/08
KO004
A.H.
F
K169/08
KP009
Sz.G-né
F
K159/08
KP006
F.Z-né
F
K176/08
KP013
K.G-né
E2/08
EbC001
Sz.V.
torok
E21/08
EbC010
B-né K.A.
F
E25/08
EbC003
Rindex 10 I.jel
E26/08
EbC003
A.N.D.
HC
E28/08
EbC003
A.H.
HC
E4/08
EbC003
R.L.
HC
E5/08
EbC003
D.D.
HC
E8/08
EbC003
K.L.
HC
E18/08
EbC003
Rindex 10 I.jel
K143/08
KO002
J.L.
F
K162/08
KO002
R.L.
torok
K151/08
KP001
L.H.
HC
K168/08
KP001
V.V.
végbél
K163/08/
KO006
B.B.
F
K156/08
P
R.L.
natív vér
K160/08
P
F.Á.
F
K177/08
P
K.G-né
K197/08
P
B.Zs.
K146/08
P
A.H.Cs.
F
K147/08
P
J.T.Zs.
F
K149/08
P
Sz.V.
F
K154/08
P
R.L.
HC
K148/08
P
J.L.
F
K150/08
P
B.T.
HC
K167/08
P
F.Á.T.
végbél
K174/08
P
I.Int box, kézmosó
K180/08
P
V.M.
F
Cf1/08
CF004
L.Sz.
F
K170/08
KP008
O.I.
F
K157/08
KP007
D.B-né
F
K161/08
KP002
I.Int box, fürdető
K181/08
KP002
Rindex 10 I.jelzésű
K182/08
KP002
A.H.
HC
K152/08
KP002
M.K.
HC
K153/08
KP002
D.D.
HC
K155/08
KP002
Rindex 10 I.jelzésű
K166/08
KP002
Rindex 10 I.jelzésű
rectum váladék
CF001Rindex, 3 HC
EbC004Rindex, 1 HC
kéz munka közben
kéz munka közben rectum váladék
EbC003Rindex, 5 HC KP P klónboncanyag, 2 HC,dolgozó keze, kézmosó, F
KP002Rindex, 3 HC
A PFGE vizsgálatok eredménye (n= 68 törzs) P klón ESBL + 1 hemokultúra és 1 HK + bonc. minta 6 széklet + végbéltörlés 1 kézmosó medence 1 kéz törlés
Klebsiella pneumoniae
KP002 ESBL 3 hemokultúra Fürdető medence Rindex 10
Citrobacter freundii
CF001 ESBL+ 3 hemokultúra Rindex 10
Enterobacter cloacae
KP001 ESBL 1 hemokultúra 1 széklet
Klebsiella oxytoca
CF005 ESBL+
Rindex 10
KO003 ESBL+ 2 széklet Kézmosó medence
EbC004 ESBL+ 1 hemokultúra Rindex 10 1 széklet
EbC003 ESBL 5 hemokultúra Rindex 10 EbC006 ESBL+ 1 széklet
KO006 ESBL+ 1 széklet
A szülök és a dolgozók székletéből izolált törzseknél egyedi és fentiektől eltérő genotipusokat igazoltunk!
Plazmidok összehasonlító vizsgálata CF001 EbC004
SHV-5
Tapasztalatok (OEK) • A mikrobiológiai-tipizáló vizsgálatok eredményei alapján valószínűsíthető, hogy a május 30-án kezdődő szisztémás infekciók kialakulásához több, egymástól független esemény járulhatott hozzá. • A véráramfertőzések terjesztő közegeként egy közös infúziós palackból osztott, valószínűleg a felbontáskor kontaminálódott (3 species, 5 genotipus) infúziós oldat szerepelhetett.
• A K.pneumoniae P klón megjelenése a tünetes és a tünetmentes csecsemők mintáiban, egy korábbi beavatkozáshoz köthető.
Karbanepem rezisztens Klebsiella pneumoniae (EARSS 2005-2007)
KPC-termelő karbanepem rezisztens K. pneumoniae hiperepidémiás klón (USA, Izrael, Norvégia, UK, Svédország)
Köszönetnyilvanítás • JAKAB Melinda – technikai asszisztens • TOPF Julia – technikai asszisztens • Köszönjük a mikrobiológiai laborok munkatársainak a törzsek beküldését, és kérjük, hogy a jövőben is küldjék be megerősítésre és további vizsgálatra a halmozódásból/járványból származó ESBL-termelő törzseket
Köszönöm a figyelmet!
