Aggiornamenti in tema di antibiogramma
Gian Maria Rossolini
Dip. Biotecnologie Mediche
Università di Siena
Dip. Medicina Sperimentale e Clinica
Università di Firenze
SODc Microbiologia e Virologia
Azienda Osp. Univ. Careggi
Presentazione ed analisi dei risultati dei Programmi VEQ
in Batteriologia, Parassitologia e Micobatteriologia
Ciclo 2012
Firenze, 6 novembre 2013
Scelta della terapia (terapia mirata)
Epidemiologia locale delle
resistenze (terapia empirica)
Interventi di infection control
Implicazioni cliniche dell’antibiogrammaImplicazioni cliniche dell’antibiogramma
Recente significativo incremento delle evidenze a
supporto del valore predittivo dell’antibiogramma ai
fini dell’outcome clinico
Nelle infezioni gravi (e. g. BSI, polmoniti) ma anche
nelle infezioni comunitarie (e. g. UTI), e per infezioni
causate da specifici patogeni (e. g. ESBL,
Pseudomonas)
RUOLO CENTRALE DELL’ANTIBIOGRAMMA NELLA
SCELTA DELLE TERAPIE ANTIMICROBICHE E NEL
MIGLIORAMENTO DELL’OUTCOME CLINICO
≈80-90% delle comunicazioni con
l’utenza (clinici / pazienti /
direzione aziendale / farmacia
≈10-20% del budget
(reagenti + personale)
L’antibiogramma nel laboratorio di
microbiologia clinica
L’antibiogramma nel laboratorio di
microbiologia clinica
Caratteristiche dell’antibiogramma
associate con implicazioni cliniche
Caratteristiche dell’antibiogramma
associate con implicazioni cliniche
Accuratezza
Informazioni aggiutive fornite
(MIC, meccanismi di resistenza)
Tempi di risposta
Antibiotico MIC mg/L (S/I/R)
Cefoxitin screen POS
Oxacillina >4 R
Eritromicina >2 R
Clindamicina >0.5 R
Linezolid 2 S
Vancomicina 1 S
Teicoplanina 1 S
Amikacina >1 R
Gentamicina >1 R
Levofloxacina >2 R
Tigeciclina ≤0.12 S
Paziente: Xxxxxx Xxxxxx
Reparto: Xxxxxxx
Campione: pus da ascesso
ID: Staphylococcus aureus
Il pannello degli
antibiotici refertati
è adeguato?
I risultati sono
coerenti?
Farmaci anti-MRSAFarmaci anti-MRSA
• Vancomicina
• Teicoplanina
• Linezolid
• Daptomicina
• Tigeciclina
• Ceftarolina
Ceftarolina: il primo beta-lattamico anti-MRSACeftarolina: il primo beta-lattamico anti-MRSA
PBP2a
Otero et al - PNAS 2013
Sito attivo
Altro sito di legame
Il legame della ceftarolina con l’altro sito determina
una modificazione allosterica della proteina che rende
accessibile il sito attivo
EUCAST: breakpoints per ceftarolinaEUCAST: breakpoints per ceftarolina
Specie
MIC (mg/L) DD (5 μg) (mm)
S ≤ R > S ≥ R <
S. aureus11 1 20 20
streptococchi A B C G dedurre da sensibilità a penicillina
pneumococchi 0.25 0.25 nota2
H. influenzae 0.03 0.03 IP IP
Enterobatteri 0.5 0.5 23 23
1 MSSA possono essere riportati S a ceftarolina senza ulteriore saggio
MRSA con diametro alone di inibizione 19-21 mm: confermare con MIC
2 screening con dischetto di oxacillina 1 μg: se diametro alone di inibizione
<20 mm confermare con MIC
IP, in progressEUCAST breakpoints v. 3.1, 2013
2012
OXA MIC non rileva il 60% degli isolati mecA+
Isolati di CC59:SCCmec V con MIC basse per
oxacillina (1-2 mg/L)
Cefoxitin screen è più sensibile ma non rileva il 10%
degli isolati mecA+
Diversity of mec genes
Ito et al - AAC 2012
mecA (S. epidermidis)
mecA (S. haemolyticus)
mecA (S. aureus COL)
mecA (S. aureus N315)
mecA (S. fleurettii)
mecA2 (S. vitulinus)
mecA1 (S. sciuri)
mecA1 (S. sciuri)
mecC (S. aureus LGA251)
mecB (M.caseolyticus)
>98%
≈80%
≈90%
62%
70%
Lancet ID 2011
mecA - negative MRSA
EID 2012
CMI 2013
JAC 2013
mecC+
MRSA increasingly detected in EUmecC+
MRSA increasingly detected in EU
Per rilevare mecC necessaria l’analisi molecolare
Utilizzando il profilo oxacillina S – cefoxitina R, il
sistema Vitek2 ha identificato gli isolati mecC+
con sensibilità 89% e specificità 99%
(buon test di screening a costo zero)
JCM 2013
Meccanismi di R ai carbapenemi nelle
Enterobacteriaceae
Perdita di porine
+
produzione di ESBL/AmpC
Trasferibile,
associazione con
cloni ad alto rischio
Alta capacità
di diffondersi
Produzione di
carbapenemasi
(KPC, VIM, NDM, OXA-48)
Non trasferibile,
costo di fitness
Bassa capacità
di diffondersi
Enterobatteri produttori di carbapenemasi (CPE)Enterobatteri produttori di carbapenemasi (CPE)
Glasner et al – Eurosurv 2013
KPC
VIM
OXA-48
KPCKPC
VIM
OXA-48
OXA-48OXA-48
VIM
KPC
KPCKPC
VIM
NDM
OXA-48
Giani et al – Eurosurv 2013
Vatopoulos et al – Eurosurv 2008
Giakkoupi et al – JAC 2011
Voulgari et al – JAC 2013
Oteo et al – AAC 2013
http://www.hpa.org.uk
Screening per la produzione di
carbapenemasi negli enterobatteri
1Meropenem: miglior compromesso tra sensibilità e
specificità
2In rari casi OXA-48-produttori hanno diametri di 24-26
mm, perciò può essere utilizzato un diametro di 27 mm
come screening
3Alta sensibilità, ma bassa specificità, perciò non
raccomandato
EUCAST, linee guida per la rilevazione dei meccanismi di resistenza, 2013
Screening positivo
Inibizione da
ac. fenilboronico
Inibizione da EDTA
o ac. dipicolinico
Conferma della produzione di carbapenemasi
nelle Enterobacteriaceae
TEST di inibizione con chelanti
EDTA+MEM
EDTA
MEM
MEM
Distanza centro-centro 15 - 20 mm
Terreno: MHAInoculo 0,5 McFarlandMeropenem 10γEDTA (0.2 M) o acido dipicolinico 100 γ
Aumento alone Antib+Inibitore ≥5 mm Test Positivo
La positività indica produzione di una MBL
TEST di inibizione con acido boronico
APB+MEM
APB
MEM
MEM
Distanza centro-centro 15 - 20 mm
Terreno: MHAInoculo 0,5 McFarlandMeropenem 10 γAcido Boronico 600 γ
Aumento alone Antib+Inibitore ≥4 mm Test Positivo
Possibili false positività con ceppi AmpC++
La positività indica produzione di una KPC
Enterobacter aerogenes iperproduttore di AmpC +
perdita di porine
PBA+MEM
MEM
25 mm20 mm
Iperproduttori di AmpC presentano anche inibizione da cloxacillina (KPC no)
Antibiotico MIC mg/L(S/I/R)
Amp/Sulb >256 R
Pip/Tazo >256 R
Ceftazidime 64 R
Cefepime 16 R
Ertapenem 32 R
Imipenem 2 S
Meropenem 1 S
Amikacina 4 I
Gentamicina 1 S
Tobramicina 4 R
Ciprofloxacina >32 R
Tigeciclina 2 I
Colistina ≤0.5 S
ESBL +
Antibiotico MIC mg/L(S/I/R)
Amp/Sulb >256 R
Pip/Tazo >256 R
Ceftazidime >64 R
Cefepime 32 R
Ertapenem 16 R
Imipenem 1 S
Meropenem 2 S
Amikacina 4 I
Gentamicina 2 S
Tobramicina 8 R
Ciprofloxacina >32 R
Tigeciclina 1 S
Colistina ≤0.5 S
ESBL +
K. pneumoniae K. pneumoniae
EDTANEGATIVO
PBANEGATIVO
EDTANEGATIVO
PBANEGATIVO
Test di Hodge +Test di Hodge -
Indagine molecolare
CTX-M-15+ OXA-48+
Indagine molecolare
CTX-M-15+ OmpK-
Meccanismo
Sinergia con disco di
MeropenemTest di
Hodge
EDTA/DPA APB CLX
MBL ≥5 mm - - +
KPC - ≥4 mm - +
OXA-48 - - - +
AmpC + perdita porine - ≥4 mm ≥5 mm -
ESBL + perdita porine - - - -
Interpretazione dei test fenotipici
EUCAST, linee guida per la rilevazione dei meccanismi di resistenza, 2013
OXA-48 produttori: alto livello di R alla temocillina
- Capacità di diffondere rapidamente nelle
strutture sanitarie, con elevato impatto
clinico ed epidemiologico
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
- Capacità di diffondere rapidamente nelle
strutture sanitarie, con elevato impatto
clinico ed epidemiologico
- Colonizzazione intestinale persistente e di
alto livello
Giani et al – J Hosp Infect 2012
D’Andrea et al – JCM 2011
Tampone rettale
MER
MER + APB
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
CPE: problemi con i portatoriCPE: problemi con i portatori
I portatori rappresentano la
principale fonte di contaminazione
I portatori sono a rischio di infezione
Importanza della sorveglianza “pro-attiva”
dei portatori per:
- infection control
- decisioni terapeutiche
I portatori possono trasmettere l’infezione
mediante la donazione di organi
CPE: identificazione dei portatoriCPE: identificazione dei portatori
Semina diretta su
McConkey agar
Giani et al - JHI 2012
Terreni selettivi
cromogeni
Basso costo
Controllo qualità TR
Ridotta sensibilità
Maggiore sensibilità
Ridotta manualità
Costo più elevato
Non controlla qualità del TR
Test molecolari disponibili
- Capacità di diffondere rapidamente nelle
strutture sanitarie, con elevato impatto
clinico ed epidemiologico
- Colonizzazione intestinale persistente e di
alto livello
- Fenotipi XDR
Antibiotico MIC mg/L(S/I/R)
Amp/Sulb >32 R
Pip/Tazo >128 R
Ceftazidime >128 R
Cefepime >64 R
Ertapenem >4 R
Imipenem >16 R
Meropenem >64 R
Amikacina >16 R
Gentamicina 2 S
Ciprofloxacina >2 R
Tigeciclina 1 S
Colistina ≤0.5 S
SXT >160 R
K. pneumoniae KPC+
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
Problemi con gli enterobatteri produttori di carbapenemasi
(CPE)
Klebsiella pneumoniae KPC+ da una cIAI post-chirurgica
Antibiotico MIC mg/L(S/I/R)
Amoxi/Clav >16 R
Pip/Tazo >64 R
Ceftazidime >32 R
Cefepime >32 R
Ertapenem >4 R
Imipenem >8 R
Meropenem >8 R
Amikacina >32 R
Gentamicina 4 I
Ciprofloxacina >2 R
Tigeciclina 2 I
Colistina ≤0.5 S
SXT >160 R
Saggio con sistema automatico
Antibiotico MIC mg/L(S/I/R)
Amp/Sulb >32 R
Pip/Tazo >128 R
Ceftazidime >128 R
Cefepime >64 R
Ertapenem >4 R
Imipenem >16 R
Meropenem >64 R
Amikacina >16 R
Gentamicina 2 S
Ciprofloxacina >2 R
Tigeciclina 1 S
Colistina ≤0.5 S
SXT >160 R
Saggio con BMD di riferimento
2012
Vitek2 ed Etest vs. BMD di riferimento per il saggio di
Tigeciclina con 241 MDR Gram- (ESBL, CRE, CRA)
Vitek2 sovrastima le MIC (26% di Major Errors e 47%
di minor Errors con i CRE)
Etest sovrastima leggermente le MIC (1% di ME e 34%
di mE con i CRE)
I risultati per Tigeciclina con Vitek2 richiedono
conferma con BMD quando si saggiano Gram- MDR
0
5
10
15
20
25
30
35
<=0.5 1 2 4 >=8
SS RR
Gentamicina e K. pneumoniae KPC+Gentamicina e K. pneumoniae KPC+
MIC (mg/L)
Sistema automatico
BMD (riferimento)
S = 54%
S = 80%
Nu
mero
d
i iso
lati
FIBIM Lab, dati non pubblicati
Test molecolari per determinanti di resistenzaTest molecolari per determinanti di resistenza
Rilevazione di determinanti di resistenza noti
(da campione clinico, emocoltura positiva o
colonie isolate)
Tempi di risposta: 2-6 ore
Limitazioni:
informazioni solo su alcuni determinanti R
geni silenti
costo
Conclusioni
Rilevanza clinica dell’antibiogramma (terapie
mirate, terapie empiriche, infection control)
Necessità di aggiornamento continuo (in funzione
dell’evoluzione delle resistenze e delle esperienze
cliniche) e di competenze specialistiche
Impatto dell’antibiogramma sull’uso degli
antibiotici in ospedale
Necessità di standardizzazione inter-laboratorio e
di confronto con l’utenza clinica e con il sistema
di governo clinico