Hygienemaßnahmen bei Infektionen oder Besiedlung mit multiresistenten gramnegativen Stäbchen

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1 Hygienemaßnahmen bei Infektionen oder Besiedlung mit Empfehlung der Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim RKI Bundesgesundheitsblatt 2012, 55: Dr. med. Thomas Mertes Dr.med. Peter Kleemann 1

2 Hintergrund: Während die Resistenzen bei grampositiven Infektionserregern in Deutschland in ihrer Häufigkeit eher abzunehmen scheinen (MRSA) bzw. in Form umschriebener Ausbrüche auftreten (VRE) werden immer mehr gramnegative Erreger isoliert, die eine breite Resistenz gegen Betalactam-Antibiotika (ESBL) aufweisen. Der entscheidende Unterschied aber ist, dass es sich bei MRSA um eine einzige Bakterienart handelt, während ESBL von einer Vielzahl von Bakterienarten ausgebildet und speziesübergreifend an andere Bakterienarten weitergegeben werden kann Dr. med. Thomas Mertes 2

3 Ursache für die Erweiterung einer Resistenz gegenüber einer Antibiotikagruppe können unterschiedlichste Resistenzmechanismen und resistenzvermittelnde Enzyme sein z.b. ESBL, AmpC, KPC, NDM oder Metallo-ß-Lactamasen Daher eignet sich die Abkürzung ESBL nicht, um alle klinisch und epidemiologisch bedeutsamen multiresistenten gramnegativen Stäbchen zusammen zu fassen Dr. med. Thomas Mertes 3

4 KRINKO hat sich entschlossen, eine eigene Definition der Multiresistenz bei gramnegativen Stäbchen zu verwenden Hauptaugenmerk lag hierbei auf dem Gesichtspunkt der klinischen Relevanz der Resistenz d.h. es wurde die Resistenz gegenüber den Antibiotika betrachtet, die als primäre bakterizide Therapeutika bei schweren Infektionen eingesetzt werden Acylureidopenicilline Cephalosporine der 3. Generation Carbapeneme Fluorchinolone Dr. med. Thomas Mertes 4

5 Aufgrund der Vielfältigkeit der möglichen zugrunde liegenden Resistenzgene und enzyme wurde auf eine genetische Klassifizierung zugunsten rein phänotypischer Aspekte verzichtet. Als klinisch relevant wurde insbes. der Verlust von mehr als 2 der genannten Antibiotikagruppen für die Therapie eingeschätzt So werden z.b. ESBL-bildende Enterobacteriaceae, die sensibel gegenüber Fluorchinolonen und Carbapenemen sind, nicht als MRGN klassifiziert Dr. med. Thomas Mertes 5

6 Klassifizierung multiresistenter gramnegativer Stäbchen auf Basis ihrer phänotypischen Resistenzeigenschaften Leitsubstanz Enterobakterien 3MRGN 4MRGN Piperacillin R R Nur eine der 4 Cefotaxim u.o. Ceftazidim Imipenem u.o. Meropenem Pseudomonas aeruginosa 3MRGN 4MRGN Antibiotika- Klassen wirksam (sensibel) Acinetobacter baumannii 3MRGN 4MRGN R R R R R R R R S R R S R Ciprofloxacin R R R R R Dr. med. Thomas Mertes 6

7 Besonderheiten: EB oder Acinetobacter können eine Carbapenemen Resistenz aufweisen, aber gegen Ciprofloxacin empfindlich sein. Trotzdem empfiehlt es sich infolge der hohen therapeutischen und epidemiologischen Relevanz, solche Isolate als 4MRGN einzustufen Ausnahme: bei Proteus spp., Morganella morganii und Providencia spp. kommt eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber Imipenem natürlicherweise vor Bsp : Pip R Cefotaxim S Imipenem I Cipro R = kein MRGN Dr. med. Thomas Mertes 7

8 Escherichia coli Weltweit häufigster Erreger von Infektionen des Urogenitalund Gastrointestinaltraktes In den letzten Jahren deutliche Zunahme der Resistenzen gegen Drittgenerations-Cephalosporine, vorw. bedingt durch Ausbreitung der ESBL-Stämme (Resistenz gegen 3.GC von 1,2 % im Jahr 2001 auf 19,7% im Jahr 2008 (1) Klassische Übertragungsweise insbesondere bei ambulant erworbenen E.coli-Infektionen ist der fäkal-orale Weg Die Verbreitung antibiotikaresistenter E.coli erfolgt im hohen Maße außerhalb von Heimen und Einrichtungen, die Patienten stationär oder ambulant betreuen (1) Meyer et al.: Dramatic increase of third-generation cephalosporin-resistant E.coli in German intensive care units... Crit Care, (3) Dr. med. Thomas Mertes 8

9 Escherichia coli Haben eine niedrige Reproduktionsrate* im Krankenhaus, die deutlich < 1 einzuschätzen ist Die klinische Manifestationsrate** von ESBL-E. coli beträgt ca. 30% Mortalität: die reine Besiedlung mit 3MRGN E.coli ist nach bisherigen Kenntnissen nicht mit einem ungünstigen klinischen Verlauf und Behandlungserfolg (Outcome) assoziiert, während insbes. schwere Infektionen (Sepsis)mit einer erhöhten Mortalität gegenüber empfindlichen Stämmen verbunden sind. * die Zahl der mit einem Indexfall in Zusammenhang stehenden sekundären Fälle, unabhängig vom möglichen Übertragungsweg ** die Zahl der mit einem bestimmten Erreger besiedelten Patienten, die im Verlauf einer stationären Behandlung eine Infektion mit diesem Keim erleiden Dr. med. Thomas Mertes 9

10 Escherichia coli Reservoire und Übertragungswege: Für ESBL-bildende E.coli sind unterschiedliche Reservoire außerhalb des Krankenhauses beschrieben (Trinkwasser bei ungenügender Aufbereitung, Lebensmittel, lebensmittelproduzierende Betriebe, Tierarztpraxen und Haustiere) Kontamination von Oberflächen z.b. in Patientenzimmern kommt nur eine untergeordnete Rolle zu (Umgebungsabklatsch-Untersuchungen auch in Ausbruchssituationen meist negativ) Jedoch mehrfacher Nachweis auf den Händen des medizinischen Personals Dr. med. Thomas Mertes 10

11 Escherichia coli Reservoire und Übertragungswege: Die intestinale Kolonisation als Quelle für eine Verbreitung ist häufig anzunehmen ausgehend von der Kolonisation kann es zur Übertragung von Person zu Person kommen Die Übertragung von MRGN E.coli erfolgt in erster Linie durch Kontakt mit Lebensmitteln oder MRGN-Trägern bei Nichteinhaltung von Basishygienemaßnahmen Dr. med. Thomas Mertes 11

12 Escherichia coli Risikofaktoren: Vorangegangene AB-Therapie als Risikofaktor für die Besiedlung mit ESBL bildenden E.coli Immunsuppression nach Immuntherapie Langer Krankenhausaufenthalt Fremdkörper (Dauerkatheter) Auslandsreisen in Hochendemiegebiete (z.b. Indien;ar 24%) 4MRGN E.coli werden derzeit durch Aufenthalte in Endemiegebieten nach D importiert Dr. med. Thomas Mertes 12

13 Klebsiella pneumoniae Gehört mit einem Anteil von 6,7% zu den fünf häufigsten Erregern der bakteriellen Sepsis und mit 10,1% zu den häufigsten bakteriellen Erregern der nosokomial erworbenen Pneumonie Auf den am SARI-Surveillance Programm beteiligten ICU stieg die Anzahl der 3.GC-Resistenzen von 2,2% (2000) auf 16,8% (2010) Erreger können unterschiedliche Carbapenemasen besitzen wie OXA-48, KPC oder Metallo-Betalactamasen vom Typ VIM oder NDM Dr. med. Thomas Mertes 13

14 Klebsiella pneumoniae Die Verbreitung von 3MRGN ist in lokalen Ausbrüchen in der Regel klonal; es ist jedoch unklar, ob eine überregionale Verbreitung von 3MRGN K.pneumoniae, die mit Einrichtungen der stationären oder ambulanten Patientenversorgung assoziiert ist, erfolgt Das Auftreten von 4MRGN K.pneumoniae-Isolaten ist derzeit in Europa noch kein Problem der ambulanten Versorgung, sondern manifestiert sich nahezu ausschließlich in Krankenhäusern. Die Verbreitung erfolgt hauptsächlich klonal Dr. med. Thomas Mertes 14

15 Klebsiella pneumoniae Haben eine niedrige Reproduktionsrate* im Krankenhaus, die bei ca (2 Übertragungen bei 40 Indexpatienten) liegt Die klinische Manifestationsrate** von ESBL-K. pneumoniae kann bis zu 40% betragen Mortalität: Infektionen durch K. pneumoniae mit 4MRGN Phänotyp haben einen ungünstigeren klinischen Verlauf und einen schlechteren Behandlungserfolg als 3MRGN- Stämme * die Zahl der mit einem Indexfall in Zusammenhang stehenden sekundären Fälle, unabhängig vom möglichen Übertragungsweg ** die Zahl der mit einem bestimmten Erreger besiedelten Patienten, die im Verlauf einer stationären Behandlung eine Infektion mit diesem Keim erleiden Dr. med. Thomas Mertes 15

16 Klebsiella pneumoniae Reservoire und Übertragungswege: Das natürliche Reservoir ist die menschliche Darmflora Klebsiellen werden in der Mehrzahl der Fälle direkt oder indirekt von Person zu Person übertragen Bei Häufung von Infektionen muss auch an eine Quelle aus der unbelebten Umgebung gedacht werden, wobei Klebsiellen eher feuchte Habitate bevorzugen Dr. med. Thomas Mertes 16

17 Klebsiella pneumoniae Risikofaktoren: Vorangegangene AB-Therapie als Risikofaktor für die Besiedlung mit ESBL bildenden K. pneumoniae Neugeborene sind eine der am häufigsten von 3MRGN- Klebsiellen betroffenen Populationen Aufenthalt auf der Intensivstation Langer Krankenhausaufenthalt Pflege in Heimen, Hämodialyse Chirurgische Eingriffe 4MRGN K.pneumoniae werden aus dem Ausland nach D importiert Dr. med. Thomas Mertes 17

18 Enterobacter spp. Sind in D für 6,5% aller nosokomialen Infektionen auf ICU verantwortlich Sie verursachen Pneumonien, Septikämien, Wund- und Harnwegsinfektionen und bei Neugeborenen Meningitiden Resistenz gegenüber 3.GC beruht auf einer Überexpression einer bei Enterobacter spp. natürlicherweise vorkommenden AmpC-Betalactamase oder auf ESBL Carbapenem-Resistenz bedingt durch Kombination aus ESBL oder AmpC-Betalactamase zusammen mit einem Porinverlust oder durch Carbapenemasen Dr. med. Thomas Mertes 18

19 Enterobacter spp. Bisherige Erkenntnisse sprechen für vorw. endogene Infektionen mit individuellen Stämmen des E.cloacae-Komplexes und einem nicht mit dem Krankenhaus assoziierten Verbreitungsweg. Im Rahmen von Ausbrüchen kann die Ausbreitung jedoch klonal erfolgen, d.h. eine Weiterverbreitung ist bei Lücken im Hygieneregime möglich Dr. med. Thomas Mertes 19

20 Enterobacter spp. Eine Übertragung von besiedelten oder infizierten Patienten kann stattfinden, kommt aber eher selten vor (Reproduktionsrate <1) Der Anteil übertragener Stämme liegt mit Abstand am höchsten bei pädiatrischen ICU und auf pädiatrischen Allgemeinstationen immer noch deutlich höher als auf Erwachsenen-ICUs Die klinische Manifestationsrate von MRGN-Enterobacter dürfte zwischen 10 25% betragen Mortalität: für Infektionen durch Enterobacter mit 3MRGN Phänotyp ist eine erhöhte Mortalität nicht sicher nachweisbar; 4 MRGN-Phänotypen haben einen ungünstigeren klinischen Verlauf und einen schlechteren Behandlungserfolg als 3MRGN- Stämme Dr. med. Thomas Mertes 20

21 Enterobacter spp. Risikofaktoren: Vorangegangene AB-Therapie insbes. Breitspektrum- Cephalosporine Frühgeburtlichkeit/Neugeborene Aufenthalt auf der Intensivstation/langer Krankenhausaufenthalt Malignome und Verbrennungswunden Durchbrechen der natürlichen Barriere des GIT 4MRGN Enterobacter werden derzeit durch Aufenthalte in Endemiegebieten nach D importiert Dr. med. Thomas Mertes 21

22 Andere Enterobakterien Weitere Species der Gattung der Enterobakterien führen deutlich seltener zu nosokomialen Infektionen. Serratia spp. gehört mit 2 4 % der Infektionen zu den häufigeren Erregern der nosokomialen Pneumonie Citrobacter freundii und Morganella morganii zeigen mit 24 bzw. 15% die höchste Resistenzrate gegenüber 3.GC Proteus mirabilis und Serratia marcescens sind nur in1,5 bis 2,7% der Isolate resistent Sehr seltener Nachweis von Carbapenemasen in Serratia marcescens und Citrobacter spp Dr. med. Thomas Mertes 22

23 Andere Enterobakterien Serratien wurden mehrfach als Verursacher von Ausbrüchen nosokomialer Infektionen beschrieben, wobei in vielen Fällen eine klonale Verbreitung des Erregers nachgewiesen wurde Während für Serratien eine Persistenz einzelner Klone im Krankenhaus beschrieben ist, gibt es keine dringenden Hinweise darauf, dass eine Krankenhaus-assoziierte Verbreitung von Proteus spp., Citrobacter spp. oder Morganella morganii vorliegt Dr. med. Thomas Mertes 23

24 Andere Enterobacterien Reproduktionsrate lässt sich nicht abschätzen Die klinische Manifestationsrate lässt sich nur für Serratia marcescens mit 10-20% abschätzen, insbesondere bei Neu- und Frühgeborenen kann die Infektionsrate jedoch deutlich höher sein Mortalität der Serratia-Infektionen liegt bei ca. 4%; bei Neugeborenen liegt die Sterblichkeit an einer Serratia-Sepsis bei ca. 24%, bei Erwachsenen zwischen 20 und 25%. Proteus mirabilis meist HWI, Sepsis eher selten Citrobacter freundii- und Morganella morganii-sepsis meist Folge einer HWI, Mortalität zwischen 20 und 38% Dr. med. Thomas Mertes 24

25 Andere Enterobakterien Reservoire und Übertragungswege: Serratia gilt als ubiquitär vorkommend (Staub, Wasser, Pflanzen, Tiere); in Ausbrüchen nosokomialer Infektionen wurde es wiederholt aus Desinfektionsmitteln, Medikamenten oder Blutprodukten isoliert Als Reservoir für Citrobacter und Proteus-Infektionen wird der Darm angesehen mit einer anschl. Verbreitung über die kontaminierten Hände des Personals Dr. med. Thomas Mertes 25

26 Andere Enterobakterien Risikofaktoren: Häufungen von Serratia treten vorw. auf neonatologischen Stationen auf (vorausgegangene Therapie mit 2. und 3.GC) Auch für die übrigen Enterobakterien gilt die vorausgegangene Therapie mit AB als Hauptrisikofaktor für Infektionen mit antibiotikaresistenten Isolaten Dr. med. Thomas Mertes Dr.med. Peter Kleemann 26

27 Pseudomonas aeruginosa Ist einer der häufigsten Erreger nosokomialer Infektionen 7,4 % der Stämme zeigten in D im Jahr 2009 eine Multiresistenz ( mind. 3 der folgenden AB-Wirkstoffe resistent: Piperacillin, Ceftazidim, Fluorchinolone, Aminoglykoside, Carbapeneme) Auf deutschen ICU lag 2008 der Anteil Imipenem resistenter Stämme bei 25% Erreger ist in der Lage, verschiedenste Resistenzmechanismen zu erwerben und zu exprimieren (u.a.veränderungen der outer membrane Proteine oder der multidrug efflux-pumpen Dr. med. Thomas Mertes Dr.med. Peter Kleemann 27

28 Pseudomonas aeruginosa Stämme können letztlich durch Akkumulation unterschiedlichster chromosomaler Mutationen gegen alle klinisch einsetzbaren AB resistent werden Die Ausbreitung multiresistenter Stämme im Krankenhaus und die Verbreitung resistenter Stämme durch Verlegung von Patienten wurde beschrieben Dr. med. Thomas Mertes 28

29 Pseudomonas aeruginosa Hat eine Reproduktionsrate* im Krankenhaus, die abhängig von den Eigenschaften des einzelnen Stammes deutlich über 1 liegt In Risikopopulationen entwickeln bis zur Hälfte aller kolonisierten Patienten systemische Infektionen. In nicht-risikopopulationen ist die klinische Manifestationsrate** deutlich geringer Hohe Mortalitätsrate der P.a. bedingten Bakteriämien, insbes. bei Patienten mit inadäquater empirischer Therapie * die Zahl der mit einem Indexfall in Zusammenhang stehenden sekundären Fälle, unabhängig vom möglichen Übertragungsweg ** die Zahl der mit einem bestimmten Erreger besiedelten Patienten, die im Verlauf einer stationären Behandlung eine Infektion mit diesem Keim erleiden Dr. med. Thomas Mertes 29

30 Pseudomonas aeruginosa Reservoire und Übertragungswege: Ubiquitär vorkommender Keim, dessen natürlicher Standort die Umwelt ist Vorkommen aber auch auf Lebensmitteln und vor allem in den Nass- und Feuchtbereichen des Krankenhauses Erregerübertragung von Mensch zu Mensch fast nur im KH Größerer Anteil an Patienten bereits bei der Aufnahme kolonisiert, so dass Infektionen häufiger auch endogener Natur sind Dr. med. Thomas Mertes 30

31 Pseudomonas aeruginosa Risikofaktoren: Vorangegangene AB-Therapie als Risikofaktor für den Erwerb von 3 oder 4MRGN Ps. aeruginosa Organtransplantierte und Diabetiker Hämodialyse und HIV- Patienten Langer Krankenhaus- und insbes. ICU-aufenthalt Vorausgegangene Therapie mit Carbapenemen oder Fluorchinolonen erhöhen das Risiko für eine Besiedlung mit Carbapenem-resistenten Ps. aeruginosa-stämmen Dr. med. Thomas Mertes 31

32 Acinetobacter baumannii Gehört seit Jahren weltweit zu den 6 häufigsten Erregern der nosokomialen und der beatmungsassoziierten Pneumonie. In den letzten Jahren auch in D deutliche Zunahme der Carbapenem-resistenten Fälle auf ICU Die weltweite Ausbreitung und Zunahme Carbapenemresistenter A. baumannii Klone (4MRGN) ist am ehesten als ein Problem, das mit der stationären oder ambulanten Versorgung von Patienten assoziiert ist, anzusehen Dr. med. Thomas Mertes Dr.med. Peter Kleemann 32

33 Acinetobacter baumannii Hat eine Reproduktionsrate im Krankenhaus, die vermutlich bei 2 3 liegt Klinische Manifestationsrate aufgrund der geringen Datenlage nicht sicher abzuschätzen (wohl bei ca. 20%) Erhöhte Morbidität mit signifikant verlängerter Aufenthaltsdauer bei 3MRGN-Stämmen; höhere Mortalität bei 4MRGN-Stämmen gilt als sehr wahrscheinlich Dr. med. Thomas Mertes 33

34 Acinetobacter baumannii Reservoire und Übertragungswege: Bei KH-Patienten häufigerer Nachweis in respiratorischen Sekreten und auf der Haut, sowie im GIT Erreger zeigt eine ausgesprochen hohe Umweltresistenz Reservoire in medizinischen Geräten (Beatmungszubehör?) Erregerübertragung von Mensch zu Mensch fast nur im KH Übertragung durch direkten oder indirekten Kontakt zu Quellen aus der belebten und der unbelebten Umgebung des Patienten Dr. med. Thomas Mertes 34

35 Acinetobacter baumannii Risikofaktoren: Vorangegangene AB-Therapie als Risikofaktor für den Erwerb von 3 oder 4MRGN A. baumannii Langer Krankenhaus- und insbes. ICU-aufenthalt Die meisten Ausbrüche betreffen die ICU, gefolgt von Verbrennungs- und neonatologischen Intensivstationen Ausbrüche können sich abteilungs-, stations- und zum Teil auch krankenhausübergreifend ausbreiten Dr. med. Thomas Mertes 35

36 Aktueller Fall aus MT: Uricult eines 80 jährigen Mannes Klebsiella pneumoniae mit intermediärer Resistenz gegen Carbapeneme im AB Dr. med. Thomas Mertes 36

37 Bestätigung einer Meropenem-Resistenz (MHK > 2µg/ml ) mittels E-Test Dr. med. Thomas Mertes 37

38 Hinweis auf Carbapenemase-Bildung mittels Hodge-Test Dr. med. Thomas Mertes 38

39 Phänotypische Reaktion für Oxa-48 Carbapenemase Dr. med. Thomas Mertes 39

40 Bestätigung der Carbapenemase auf molekularer Ebene mittels PCR Gesicherte 4MRGN K.pneumoniae Dr. med. Thomas Mertes 40

41 Dr. med. Thomas Mertes Dr.med. Peter Kleemann 41