Abstract
Urinary tract infection (UTI) is a global problem. Suurin osa UTI-tutkimuksesta keskittyy gramnegatiiviseen etiologiaan. Enterobacteriaceae todettiin yleisimmäksi virtsatieinfektioksi, joka muodostaa yli 80 % kaikista raportoiduista tapauksista. Tärkeimmät grampositiiviset bakteerit virtsatietotapauksissa ovat Staphylococcus saprophyticus, Enterococcus faecalis ja Streptococcus agalactiae. Grampositiivisia patogeenejä raportoitiin useissa maissa sekä komplisoitumattomassa että komplisoituneessa virtsatietulehduksessa. Grampositiivisten bakteerien antibioottihoito on täysin erilainen kuin gramnegatiivisten virtsatietulehduspatogeenien hoito. Grampositiivisten ja gramnegatiivisten aiheuttamaan virtsatietulehdukseen liittyvät oireet ovat kuitenkin hyvin samankaltaisia. Ilman asianmukaista diagnoosia on suuri mahdollisuus saada väärä diagnoosi ja sitä seuraava antibioottihoito. Saatavilla on hyvin vähän tutkimuksia, joissa keskitytään etiologiaan ja niiden antibioottiherkkyyteen Bangladeshin näkökulmasta. Pyrimme etsimään tätä aukkoja täyttävää tutkimusaluetta. Tässä tutkimuksessa havaittiin 8,2 prosenttia grampositiivisista bakteereista virtsatietulehduspotilailla. Esiintyvyys on sopusoinnussa aiemmin julkaistujen raporttien kanssa. Gram-positiivisten UTI-patogeenien todettiin tartuttavan yhtä paljon sekä miehiä että naisia. Useimmat aiemmat julkaisut osoittavat, että naiset ovat alttiimpia gramnegatiivisille virtsatietulehdusbakteereille. On epätodennäköistä, että havaintojemme mukaan miehet ovat yhtä alttiita grampositiivisille bakteereille kuin naiset. Lisätutkimukset, joissa on enemmän näytekokoja, voivat oikeuttaa alustavat havainnot. Antibiogrammianalyysit osoittivat amikasiinin ja gentamysiinin olevan tehokkaimmat antibiootit testattuja isolaatteja vastaan. Sitä vastoin nitrofurantoiini osoittautui tässä tutkimuksessa tehottomimmaksi lääkkeeksi. Tutkimuksen havainnot voivat auttaa antibioottien määräämisessä tämän näyttöön perustuvan tutkimuksen perusteella.
Avainsanat
Avainsanat
europatogeeni, virtsatietulehdus, mikrobilääkeresistenssi, empiirinen hoito, Bangladesh
Lyhenteet
API: Analytic Profile Index; CLSI: Clinical and Laboratory Standards Institute; CLED: Cysteine Lactose Electrolyte Deficient Agar; MDR: Multi Drug Resistant; MHA: Muller Hinton Agar; PBS: Phosphate Buffered Saline (fosfaattipuskuroitu keittosuolaliuos); UTI: Urinary Tract Infection (virtsatieinfektio)
Introduction
Virtsatieinfektio (UTI) on yksi yleisimmistä tartuntataudeista. Virtsatietulehdusten tärkeimmät aiheuttajat ovat Escherichia coli ja muut enterobakteerit. Loput osuudet liittyvät erilaisiin organismeihin, kuten grampositiivisiin Staphylococcus saprophyticus -bakteereihin, Enterococcus faecalis -bakteereihin, Streptococcus agalactiae -bakteereihin (B-ryhmän streptokokki, GBS) ja muihin harvemmin eristettyihin organismeihin . Yleisimpiä grampositiivisia uropatogeenisiä bakteereja ovat Staphylococcus saprophyticus ja Enterococcus facecalis . Grampositiivisia uropatogeenejä raportoitiin useissa maissa sekä komplisoitumattomassa että komplisoituneessa virtsatietulehduksessa . Bangladeshin väestössä ei ole tehty tällaisia eksklusiivisia tutkimuksia grampositiivisten virtsatietulehdusten etiologian selvittämiseksi. Ilman asianmukaista diagnoosia on suuri mahdollisuus saada väärää ja sopimatonta lääkitystä ja siihen liittyvän hoidon haitallisia sivuvaikutuksia. Grampositiivisia bakteereja esiintyy useammin virtsatietulehduksen aiheuttajina raskaana olevilla naisilla ja vanhuksilla. Lisäksi komplisoituneita virtsatietulehduksia esiintyy usein sairaaloissa ja/tai laitoksissa, ja näillä henkilöillä on suurempi grampositiivisten ja polymikrobisten virtsatietulehdusten riski. Se aiheuttaa suuren osan antibioottien kulutuksesta, sillä on suuri sosioekonominen vaikutus ja se voi edistää bakteeriresistenssiä . Kliinikot kohtaavat usein ongelmia valitessaan sopivaa antibioottia virtsatietulehduksen empiiriseen hoitoon. Bangladeshissa antibioottien erittelemätön käyttö aiheuttaa virtsatietulehduspotilaille monia haitallisia kliinisiä seurauksia, jotka aiheuttavat laajan taloudellisen taakan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli arvioida grampositiivisten uropatogeenien herkkyysprofiilia eri antibiootteja vastaan. Tutkimuksemme oli järkeistänyt virtsatietulehduspotilaiden jatkuvan seurannan tarpeellisuuden, jotta voitaisiin paremmin ymmärtää niiden nykyistä epidemiologiaa grampositiivisilla bakteerikannoilla Bangladeshin väestössä.
Menetelmät ja materiaalit
Tiedonkeruu
Potilaiden sosiodemografiset tiedot, hoitohistoria (oliko potilaita hoidettu mikrobilääkehoidolla) ja kaikki asiaankuuluvat kliiniset tiedot (munuaiskivet, raskaus, viimeaikainen katetrin käyttö) kirjattiin strukturoidulla kyselylomakkeella.
Tutkimusasetelma ja näytteiden keruu
Läpileikkaustutkimus suoritettiin heinäkuun 2018 ja joulukuun 2018 välisenä aikana grampositiivisen bakteeri-isolaatin etsimiseksi potilailta, joilla oli virtsatieinfektio. Tämä tutkimus suunniteltiin laboratoriotutkimusten perusteella virtsanäytteistä, jotka kerättiin virtsatietulehduspotilailta, jotka käyvät Savarin alueen eri kunnallisissa sairaaloissa. Suunnittelun aktivoimiseksi pyydettiin osallistumaan tähän tutkimukseen todennäköisiä virtsatietulehduspotilaita, jotka hakeutuivat lääkärin vastaanotolle Gonosastha-sairaalaan ja Enam Medical Collegeen Savarissa, Dhakassa. Tutkimus käsittää suostumuksensa antaneet potilaat, joilla oli kliinistä näyttöä virtsatietulehduksesta, jonka oireet olivat alle seitsemän päivää kestäneet ja jotka esiteltiin sairaaloiden poliklinikalla, ja potilaat, jotka otettiin sairaalaan alle 48 tunnin ajaksi.
Bakteerien eristäminen ja tunnistaminen
Virtsatietulehduksen taudinaiheuttajan eristämiseksi kerättiin puhtaat virtsanäytteet virtsan keskivirtaussuuntaisesta virtsanäytteenotosta steriileihin lasiputkiin, ja ne inokuloitiin differentiaaliseen elatusaineeseen, joka oli kysteiiniä, laktoosia, laktoosia, ja elektrolyyttia sisältämätöntä (CLED) – agariin (Lyofilchem, Italia). Potilaille selitettiin etukäteen vakiomuotoinen clean-catch-näytteenottomenettely keskivirran näytteenotossa, jotta vältettäisiin kontaminaatio yhteisbakteereilla. Väärien positiivisten tulosten välttämiseksi virtsanäytteet otettiin 2 tunnin kuluessa näytteenotosta. CLED-agarin käytön etuna oli, että se tukee useimpien mahdollisten uropatogeenien kasvua, mukaan lukien grampositiiviset kookit, kuten Staphylococcus aureus, Staphylococcus saprophyticus ja Enterococcus spp. Rinnakkain inokuloitiin Mannitol Salt Agar (MSA) grampositiivisen virtsatietulehduksen kasvun kohdistamiseksi. Virtsaviljelmiä inkuboitiin yön yli 35ºC-37ºC:ssa huoneilmassa. Virtsaviljelyt tehtiin kvantitatiivisesti, ja pesäkemäärät 102 tai 103 CFU/ml katsottiin määrittelevän todennäköisen virtsatietulehduksen kyseisillä potilailla. Pesäkemäärät, jotka olivat alle 102 CFU/ml, katsottiin mahdolliseksi kontaminaatioksi. Puhdistetut bakteeripesäkkeet tunnistettiin gramvärjäyksellä, tavanomaisilla biokemiallisilla menetelmillä ja sen jälkeen nopealla biokemiallisella testipaketilla (API 20E, BioMe´rieux, Durham, NC), joka koostui kromogeenisistä paneeleista, hiilihydraattipattereista ja entsymaattisista substraateista. Bakteerien tunnistaminen validoitiin edelleen genotyypityksellä, jossa käytettiin osittain isolaattien 16S rRNA:ta.
Antimikrobisen herkkyyden arviointi
Isolaateille tehtiin in vitro -antibioottiherkkyyskoe vakiomuotoisella Kirby-Bauerin levydiffuusiomenetelmällä, ja inhibitiovyöhyke tulkittiin CLSI:n (”Clinical amp; Laboratory Standards Institute-2010”, CLSI:n (Clinical amp; Laboratory Standards Institute – 2010)-suositusten mukaisesti. Kuusi antibioottikiekkoa beetalaktaamista, nitrofurantoiinista ja fluorokinolonista asetettiin bakteerien nurmikolle ja inkuboitiin 37ºC:ssa herkkyysmallin määrittämiseksi. Herkät bakteerit muodostivat selkeän vyöhykkeen antibioottikiekon ympärille, ja vyöhykkeen halkaisija mitattiin, jotta sitä voitiin verrata standardiin.
β-laktamaasi- ja kinoloniresistenssigeenien osoittaminen
Isolaateille, jotka osoittivat resistenssiä fenotyypiltään, tehtiin PCR-menetelmä blaTEM- ja qnrS-geenien osoittamiseksi. Valmistettiin yhteensä kuusi bakteerilysaattia. PCR suoritettiin PCR-putkessa, joka sisälsi bakteerilysaattia DNA-templaattina (1 µl) ja lopullinen tilavuus 12 µl, joka sisälsi DNA 2x esisekoitusta (6 µl), 5 pmol kutakin aluketta (1 µl) ja deionisoitua vettä (4 µl). PCR suoritettiin lämpösyklerissä, ja bla TEM:n ja qnrS:n sykliolosuhteet olivat seuraavat: aloitusdenaturaatio 94 °C:ssa 5 minuutin ajan, jota seurasi 32 monistussykliä, joissa denaturoitiin 94 °C:ssa 30 sekuntia, hehkutettiin 50 °C:n lämpötilassa 30 sekuntia (blaTEM) ja 55 °C:n lämpötilassa 30 sekuntia (qnrS), pidennys 72 °C:n lämpötilassa 1 minuutti ja viimeinen pidennys 72 °C:n lämpötilassa 7 minuuttia. Odotetun kokoiset PCR-tuotteet puhdistettiin ja sekvensoitiin käyttäen samoja alukkeita, joita käytettiin PCR-tuotteiden tuottamiseen.
Statistiset analyysit
Kuvauksen mukaisesti tiedonkeruussa käytettiin kyselylomakkeen validoitua Bangla-versiota. Täytetyt tiedonkeruulomakkeet tarkistettiin uudelleen tiedonkeruun valvojien toimesta. Satunnaisesti valitut 10 prosenttia laboratorioanalyyseistä tehtiin kahdesti eri tutkimushenkilön toimesta laboratoriotietojen aitouden varmistamiseksi ja tutkijoiden välisten vääristymien arvioimiseksi. Tarkistetut tiedot syötettiin ja analysoitiin IBM SPSS Statistics -tietoeditorilla (versio 21). Puuttuvat tiedot jätettiin pois bivariate-analyysistä. Kuvailevat tilastotiedot ilmoitettiin frekvensseinä, prosenttiosuuksina ja tarvittaessa keskiarvoina sekä keskihajontana. Testibakteerien mikrobilääkeherkkyys arvioitiin 3-tyyppisellä kategorisella luokitteluasteikolla alttiiksi (antibiootti merkitty täysin tehokkaaksi), keskivaikeaksi (merkitty osittain tehokkaaksi) ja resistentiksi (merkitty tehottomaksi). Kategoristen tietojen välisen yhteyden testaamiseen käytettiin Pearsonin khiin neliö -testiä ja tarvittaessa Yaten jatkuvuuden korjausta. Näin ollen laskettiin mikrobilääkkeiden altistuminen antibioottiresistentin geenin hankkimiselle. Korrelaatiokerroin laskettiin yhteyden voimakkuuden tarkistamiseksi. Jatkuvien muuttujien keskiarvojen vertailussa tehtiin riippumattoman otoksen t-testi. Kahden hännän p-arvoa, joka oli pienempi kuin 0.05, pidettiin tilastollisesti merkitsevänä.
Tulokset
Tutkimusjoukon demografiset tiedot
Lähestyimme potilaita, jotka kävivät Gonosatha Medical Collegen lääkäreiden luona virtsatietulehdukseen liittyvien komplikaatioidensa kanssa. Otimme tähän tutkimukseen mukaan 147 potilasta, joilla oli vakavia kliinisiä oireita. Heistä 36 (24,5 %) oli miehiä ja loput 111 (75,5 %) naisia. Näin ollen lähes kolminkertainen määrä virtsatietulehduspotilaita oli naisia verrattuna heidän vastakkaiseen sukupuoleensa (kuva 1). Khiin neliö -testi osoitti, että naissukupuoli oli yhteydessä merkittävästi useampaan virtsatietulehdukseen (p = 0,04). Tutkimustapausten ikäjakauma on alle vuoden ikäisestä yli 70-vuotiaisiin. Yleisin virtsatietulehdus oli kuitenkin ikäryhmässä 21-30 vuotta. Taulukossa 1 kuvataan tapausten yleistä ikäjakaumaa. Yhteensä viisi Staphylococcus spp:tä 12:sta (42 %) tunnistettiin ikäryhmässä 21-30 vuotta. Gram-positiivisen virtsatietulehdusinfektion ikäjakaumassa ei havaittu muuta suuntausta.
Kuva 1. Grampositiivisten ja gramnegatiivisten bakteerien jakautuminen miehillä ja naisilla. Naisilla oli huomattavasti enemmän gramnegatiivisten bakteerien aiheuttamia virtsatietulehduksia kuin miehillä. Grampositiivisten virtsatieinfektioiden osalta mies- ja naispuoliset olivat yhtä alttiita
Taulukko 1. Ikä-UTI-tutkimuspotilaiden jakauma
Aika vuosina |
UTI-potilaiden lukumäärä |
Tiheys % |