دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج

1. دانشگاه آزاد اسلامي واحد كرج

3. پایان نامه های كارشناسي ارشد

4. گروه : علوم پايه

5. رشته تحصيلي : ميكروبيولوژي

6. بررسي ميزان شيوع ESBL در پاتوژنهاي ادراري جدا شده از عفونتهاي ادراري در بيمارستان ميلاد

7. نام و نام خانوادگي دانشجو : آوا بهروزي ، شماره دانشجويي : 86357019882

8. به راهنمايي :جليل ونديوسفي • چكيده: • آنتي بيوتيکهاي گروه B- لاکتام گروهي از آنتي بيوتيکها ميباشند که غالبا به صورت مکرر تجويز ميگردند.ظهور مقاومتهاي آنتي بيوتيکي در ميان باسيلهاي گرم منفي باعث محدوديت کاربرد و سودمندي اين آنتي بيوتيکها ميگردد • در اين مطالعه به تعيين ميزان فراواني توليد ESBLs در باکتري E. coli و K.pneumoniaeايزوله شده از ادرار نمونه هاي بيماران بيمارستان ميلاد تهران پرداخته شد. • در اين مطالعه 735 باسيل گرم منفي ايزوله گرديد که 620 نمونه مربوط به E. coli و 115 نمونه مربوط به K.pneumoniae بود که در بخش ميکروب شناسي آزمايشگاه بيمارستان ميلاد جدا گرديد .ميزان مقاومت از نوع ESBL در E. coli21% و در K.pneumoniae 15% گزارش گرديد .از 150 نمونه مثبت ESBL 104 نمونه مربوط به بيماران سرپايي و 46 مورد مربوط به بيماران بستري گزارش گرديد. • نزديک 80% از ESBL هاي ايزوله شده نسبت به کوتريماکسازول مقاوم بودند و آنتي بيوتيک موثر در مقابل سويه هاي ESBL نيتروفورانتوئين گزارش گرديد. • در اين مطالعه ميزان فراواني بالايي از شيوع E. coli وK.pneumoniae مولدESBL در در جامعه و بيمارستان نشان داده شد .که اين امر دلالت بر لزوم مديريت بيماران را دارد.و اين امر نشام دهنده اين موضوع ميباشد که نظارت بر روي مقاومتهاي دارويي در بيمارستان ما و مشخص نمودن ويژگيهاي مولکولي ESBl هاي ايزوله شده در کشور ما ميباشد • مقدمه: • ESBLs آنزيمهايي ميباشند که باعث ايجاد مقاومتهاي گسترده طيف نسبت به پني سيلينها-سفالوسپورينها و مونوباکتامها را ايجاد ميکند اما اثري بر روي مونوباکتامها ندارد. • ژنهاي ESBL اغلب پلاسميدي ميباشند و TEM-1_TEM-2 وSHV-1 خانواده اي از اين آنزيمها ميباشد. اين آنزيمها به واسطه آنتروباکترياسه ها و بيشتر به واسطه E. coli و K.pneumoniae توليد ميگردد. • اگرچه اين آنزيمها در ديگر باکتريهاي گرم منفي از جمله گونه هاي سالمونلا-پروتئوس-سودوموناس آئروژنر و درگر آنتروباکترياسه ها نيز جدا شده است. • در سال 1983 اولين سويه توليد کننده ESBL در آلمان جداسازي گرديد و به دنبال آن به واسطه شيوع عفونت پاتوژن در آمريکا نيز مشاهده گرديد.در سالهاي اخير افزايش ميزان ESBL در نقاط مختلف جهان گزارش شده است. • باکتريهاي توليد کننده ESBl که سبب ايجاد عفونتهاي ادراري در بيماران سرپايي و بستري شده است رو به افزايش ميباشد و افزايش مقاومتهاي آنتي بيوتيکي در ميان اين ميکروارگانيسمها درمان UTI را با مشکل مواجه کرده است و ما را به سمت استفاده آنتي بيوتيکهاي گسترده طيف گران قيمتي چون سفالوسپورينهاي نسل سوم هدايت مينمايد. • شناسايي ESBL با روشهاي معمولي تست تعيين حساسيت ميکروبي و همچنين تاخير در شناسايي و گزارش باسيلهاي گرم منفي توليد کننده ESBL مستلزم اقامت طولاني مدت در بيمارستان و در نتيجه اقزايش ميزان بيماري و هزينه درمان ميباشد. • با توجه به شيوع بالاي ESBL درE. Coli و K.pneumoniae و اطلاعات اندک از شيوع آن و به خصوص در عفونتهاي ادراري بر آن شديم که در اين مطالعه به تعيين فراواني توليد ESBL در E. coli و K.pneumoniae ايزوله شده از نمونه هاي ادراري در بيمارستان ميلاد تهران بپردازيم و همچنين به ارزيابي فاکتورهاي خطري که منجر به اکتساب سويه هاي ESBL ميگردد پرداختيم. • مواد روش کار: • در اين مطالعه از 735 باسيل گرم منفي که از نمونه هاي ادراري جدا گرديد 620 نمونه مربوط به E. coli و 115 نمونه مربوط به K.pneumoniae بود .در اين بررسي اطلاعات دموگرافيکي و پزشکي بيماران نيز جمع آوري گرديد.از جمله اطلاعاتي شامل جنس -سن و و استفاده يا عدم استفاده از کاتترهاي ادراري بود. • تست تعيين حساسيت بر روي محيط مولر هينتون آگار و با روش disk diffusion صورت پذيرفت.جهت کنترل کيفيت از سويه رفرانس E. coli ATCC 25922 و E. coli توليد کننده ESBL (ATCC 35318) براي بررسي نتايج ديسکها استفاده گرديد که شامل آنتي بيوتيک بتالاکتام و مهار کننده بتالاکتام ميباشد. • توليد ESBL در مطالعه ما از ميان E. coli و K.pneumoniae با استفاده از تکنيک ديسک ترکيبي صورت پذيرفت . • ديسکهاي استفاده شده شامل سفتازيديم(30)-سفوتاکسيم(30)-سفپودوکسيم(30) تنها و همراه با کلاولونيک اسيد(10). • انجام ديگر تستهاي تععين حساسيت بوسيله روش disk diffusion توصيه ميگردد. • ديسکهاي مورد استفاده که از شرکت MAST تهيه گرديد که شامل تتراسيکلين(30 ميکروگرم)-آميکاسين(30 ميکروگرم)-ناليديگزيک اسيد(30 ميکروگرم)-جنتامايسين(10 ميکروگرم)-نيتروفورانتوئين(300 ميکروگرم)-کوتريماکسازول(1.25/23.75ميکروگرم)- افلوکساسين(5 ميکروگرم)-سفوتاکسيم(30 ميکروگرم)-سفتازيديم(30 ميکروگرم) -سفالوتين(30 ميکروگرم)-سفترياکسون(30 ميکروگرم)-سفتي زوکسيم(30 ميکروگرم)سفالوتين(30 ميکروگرم)-سفترياکسون(30 ميکوگرم)-سفتي زوکسيم(30 ميکروگرم)-سفالوتين(30 ميکروگرم)-سفترياکسون(30 ميکروگرم)-سفتازيديم(30 ميکروگرم) وکاربني سيلسن(100 ميکروگرم) بود و نتايج بدست آمده بر اساس توصيه CLSI تفسير گرديد. • K.pneumoniae ATCC 700603 و E. coli ATCC 25922 به عنوان توليد کننده مثبت و منفي ESBL به ترتيب استفاده گرديد. • تمام داده هاي بدست آمده نهايتا با استفاده از نرم افزار SPSS آناليز گرديد. • نتايج: • در طي مطالعه ما از مجموع 11308 نمونه ادرار 1020 پاتوژن ايزوله گرديد که از مجموع 1020 نمونه پاتوژن ادراري جدا شده 813 مورد مربوط به باسيلهاي گرم منفي سبب شونده UTI بوده است. • در اين مطالعه 620 مورد E. coli و 115 مورد K.pneumoniae از نمونه هاي ادراري بيماران مراجعه کننده به بيمارستان ميلاد تهران ايزوله گرديد. • از 115 نمونه مثبت ESBL 104 نمونه مربوط به افراد بستري بود. از نمونه هاي E. coli جدا شده 88% به صورت ESBL مثبت بودند در حاليکه 12% از K.pneumoniaeجدا شده به صورت ESBL مثبت گزارش گرديد. • نزديک به 80% از E. coli هاي ايزوله شده مولدESBL به کوتريماکسازول مقاوم بودند.مقاومت نسبت به تتراسيکلين و ناليديگريک اسيد به ترتيب 79% و 85% گزارش گرديد. در حاليکه در نمونه هاي K.pneumoniae مقاومت به اين آنتي بيوتيکها به ترتيب 50% و 45% گزارش گرديد. • مقاومت نسبت به افلوکساسين -جنتامايسين و آميکاسين به ترتيب 70%-50%و 54% براي E. coli وهمچنين مقاومت نسبت به اين آنتي بيوتيکها به ترتيب 28%-84%-و 78% براي K.pneumoniae گزارش گرديد. • نيتروفورانتوئين به عنوان موثر ترين آنتي بيوتيک عليه باکتريهاي توليد کننده ESBL بود و تنها 20% از ايزوله هاي E. coli به صورت ESBL مثبت و تنها 33% از ايزوله هاي K.pneumoniae مولد ESBL نسبت به آن مقاوم بودند. • بحث: • در طول مطالعات قبلي نشان داده شده که باسيلهاي گرم منفي توليد کننده ESBL و به خصوص E. coli و K.pneumoniae به عنوان عوامل پاتوژني خطرناک براي ايجاد عفونتها در جامعه و بيمارستان ميباشد. • مطالعات اخير نشان ميدهد که در بيماراني که مبتلا به عفونتهايي چون سپتي سمي توسط ارگانيسمهاي توليد کننده ESBL ميباشند به طور قابل توجهي داراي ميزان مرگ و مير بالاتري نسبت به افرادي ميباشند که با سويه هاي غير مولد ESBL آلوده شده اند. • در مطالعه حاضر 620 نمونه E. coli و 115 نمونه K.pneumoniae از نمونه هاي ادراري افراد مراجعه کننده به بيمارستان ميلاد تهران مراجعه نمودند ايزوله گرديد. • از 150 نمونه اي که به صورت ESBL مثبت بودند -104 نمونه مربوط به افراد سرپايي و 46 نمونه مربوط به افراد بستري شده بود.بيشترين ميزان شيوع ESBL (88%) در E. coli مشاهده شد که نسبت به مطالعات قبلي که در همين بيمارستان صورت گرفت افزايش يافته است.ميزان شيوع ESBL در K.pneumoniae 15% گزارش گرديد.بيشترين ميزان شيوع ESBL در K.pneumoniae در آمريکاي لاتين(54.4%)-غرب اقيانوس آرام(24.6%) و در اروپا (22.6%) گزارش گرديد. • شيوع K.pneumoniae توليد کننده در اين مناطق قبلا به ترتيب 8.5%-7.9% و 5.3% گزارش شده بود. • مقاومت به ديگر آنتي بيوتيکها نيز در E. coli رايج ميباشد. • در اين مطالعه شيوع مقاومت به فلوروکينولون ها مانند افلوکساسين توسط ارگانيسمهاي توليد کننده ESBL نزديک 70% بود و موثرترين آنتي بيوتيک در مقابل E. coli توليد کننده ESBLبود .همچنين در اين مطالعه 33% از ايزوله هاي کلبسيلا پنومونيه به نيتروفورانتوئين مقاوم گزارش شدند. • تجويز ديگر آنتي بيوتيکها چون کوتريماکسازول در مقابل ميکروارگانيسمهاي مولد ESBL موثر نبود و نزديک 85% از ميکروارگانيسمها به اين آنتي بيوتيک مقاومت نشان دادند. • مقاومت به آمپي سيلين در سويه هايE. Coli و K.pneumoniae توليد کننده ESBL 100% گزارش گرديد.نتيجه مطالعات نشان ميدهد که شيوع ESBL به خصوص در سويه هاي E. coli و K.pneumoniaeاز نمونه هاي ادراري بالا ميباشد و اين امر لزوم نظارت بيشتر در اين زمينه در اين بيمارستان را نشان ميدهد. • Abstract • .Betal-lactam antibiotics are the most frequently prescribed antibiotics. Emerging resistance to these antibiotics among gram-negative bacilli limited their utility. This study was done to determine the frequency of ESBLs producing E.coli and Klebsiella pneumoniae isolated from urine in Milad Hospital of Tehran. This study was done on 735 urine gram negative bacilli isolates including 620 strains of E.coli and 115 strains of K.pneumoniae in Microbiology laboratory of Milad Hospital in Tehran, Iran. ESBls resistance was detected in 21% of isolates with E.coli and 15% of those with K.pneumoniae. Of 150 patinas which had positive ESBLs , 104 of patients were outpatients and 46 others were hospitalized . Nearly 80% ESBls isolates were resistant to co-trimoxazole an Nitrofuantion was the most effective antibiotic against ESBLs producing isolates Our study revealed that there is a high frequency isolates of ESBls producing strains of E.coli and K.pneupmia in both community and hospital .This has a significant implication for patients management .It is necessary for further drug resistance surveillance in our hospitals and molecular characteristics ESBls isolates in our country. • Introduction: • Extended -spectrum ي lactamase (ESBLs) are enzymes conferring broad resistance to penicillins ,cephalosporins and monobactams but not to carbapenems .ESBls are often plasmid mediated and most are members of TEM-1 ,TMH-2 and SHV -1 families enzymes. These enzymes are produced by Enbterobacteriaceae mainly by Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae and Klebsiella oxytoca .Although they have been detected in other gram-negative bacilli such as Salmonella speciecs ,Proteus spp Pseudomonas aeruginosad and other Enteobactteiaceae. In 1983 the first ESBLs- producing organism was isolated in Germany. Soon thereafter, such organisms were reported in the united states followed by outbreaks of infections caused by these pathogens .In the recent years the importance of such ESBls -mediated infections has been increasingly reported worldwide. • The ESBls producing bacteria are increasingly causing urinary tract infections (UTI) both in hospitalized and outpatients. The increasing of drug resistance among these organisms has made therapy of UTI difficult and has led to greater use of expensive broad -spectrum such as third generation of cepahlosporins. Detection of ESBls using conventional antimicrobial susceptibility methods and delay in the detection and reporting of ESBLs production by gram-negative bacilli is associated with prolonged hospital stay, increasing morbidity ,motility and health -care costs. • With reports on high prevalence of ESBLs production in E.coli and K.pneumoniae and paucity of information specially on the uropathogens ,this study was done to determine the frequency of ESBLs producing E.coli and K.pneumoniae isolated from urine in Milad Hospital of Tehran. We also evaluated risk factors for acquisition ESBLs among these isolates. • Materials and Methods • Between March to May 2009 a total urine samples were processed for significant bacteruria in the department microbiology from patients clinically suspected to have UTI. This study was done on 735 urine gram negative bacill isolates including 620 strains of E.coli and 115 strains of K.pneumoniae. Medical and demographic data of the patients were collected using Patients files. Data recorded were as follows; Demographic (age gender) presence of urinary catheter admission ward. • Microbial sensitivity test were performed on the Muller -Hinton agar plates with disk diffusion method as recommended by CLSI. • The quality control check was performed once weekly, using the reference strains E.coli ATCC 25 922 and a ESBLs positive E.coli ATCC 35 218 to check the results of disks that contain a combination of beta- lactam antibiotics and a beta-lactase inhibitor. • Production of ESBLs in our study among E.coli and K.pneumoniae isolates was determined by the combination disk technique using antibiotic disks containing ceftazidim( 30 ) ,cefotaxim (30 )and cefpodoxim(30) either alone or in combination with clavulanic acid (10 ) .Susceptibility testing to other was performed by disk diffusion methods as recommended by clinical laboratory standard institute The following Disks (MAST diagnostic Group UK) were used. Tetracycline (30µg), Amikacin(30µg ), Nadixic acid (30µg ), Gentamycin (10 µg), Nitrofurantoin (300 µg), Co-trimoxazol (1.25/23.75 µg). Oflaxacin (5 µg), Cefotaxime (30µg) , Ceftizoxime ( 30µg ) Cephalothin (30 µg) , Ceftriaxone ( 30 µg ) Ceftazidime (30 µg) , Carbenicillin (100 µg), the results were interpreted according to the recommendation of CLSI. K.pneumoniae ATCC 700603 and E.coli ATCC 25922 were used as positive and negative for ESBL production respectively. All data were analyzed using SPSS for Windows(SPSS Inc., Chicago ,IL). • Results • During the our study period of 11308 urine sample in total 1020 pathogen isolated. Of 1020 uropathogenes gram- negative bacilli with isolates 813 were the leading causative of UTI. In our study 620 strains of E.coli and 115 strains of K.pneumoniae isolated from urine specimens of patients admitted to milad Hospital, Tehran . Of 150 patinas which had positive ESBLs. 104 of patients were outpatients and 46 patients were hospitalized • There was a high frequency of ESBl-positve E.coli isolation and 88% isolates of E.coli were ESBls positive . While 12% isolates of K.pneumoniae were positive for ESBLS. Nearly 80% ESBls -producing E.coli isolates were resistant to co-trimoxazole . resistance to tetracycline and nalidxic acids among E.coli isolates were 79 % and 85% respectively. While these figures for K.pneumoniae were 50% and 45%. Resistance to ofloxacin , gentamycin and amikacin were 70%,50% and 54% for E.coli and 28% ,84% and 78% for K.pneumoniae respectively. Nitrofuantion was the most effective antibiotic against ESBLs producing isolates and only 20% % ESBLs producing isolates of E.coli and 33% ESBLs positive strains of K.pneumoniae were resistant to nitrofurantoin. • Discussion • During the past decad ESBLs prodicing gram-negatice baciili especially E.coli and K.pneumoniae have emergedy as serious pathogens both in hospital an community acured infections worldwide.recent studies reveled that patients with infection such as semticemia with ESBLs producing organisms had significantly higer fatality rate than those with non- ESBL isolates . • In the present study ,620 strains of E.coli and 115 strains of K.pneumoniae isolated from urine specimens of patients admitted to milad Hospital, Tehran . Of 150 patinas which had positive ESBLs, 104 of patients were outpatients and 46 patients were hospitalized.A higher rate of ESBls(88%) were observd among isolates of E.coli.in the previous study in our hospital it has been reporte a frequency of 67.2% ESBLs -producing E.coli. comparison of these studies reveals an increasing of prevalence of ESBLs among E.coli isolates in our hospital. However, the incidence of 44% ESBLS among E.coli isolates has been reported from our country by other investigators. In our study the incidence of ESBls producing K.pneumoniae was 15%. The highest isolation rate of ESBLS -producing K.pneumoniae has been reported from the Latin America(54.4%), the western pacific(24.6%) and Europe(22.6%).The frequency of ESBLs-producing Klebsiella pneumoniae in this area was reported to be 8.5%,7.9% 5.3% I thia area. • Resistance to other antibiotics among ESBLS- producing E.coli and K.pneumoniae was prevalent. In this study the prevalence of resistance to fluroroquinolones such as ofloxacin by ESBLs producing organisms was nearly 70%. The most effective antibiotic against ESBLS -producing E.coli was nitrofurantion in our study 33% ESBLS producing isolates of K.pneumonae were resistant to ofloxacin .Other orally prescribed antibiotics such as co-trmoxazole was not effective against ESBLs producing organism and approximately 85 of these organisms were resistant to co-trmoxazole. Resistance of Both ESBLS producing E.coli and K.pneumoae to Amicillin was 100%. • In conclusion our study showed that ESBLS -production was high especially in E.coli and K.pbeumoniae urine isolates. .It is necessary for further drug resistance surveillance in our hospitals and molecular characteristics ESBls isolates in our country.