เชื้อโรคที่พบบ่อยในการติดเชื้อในโรงพยาบาล
advertisement
อ. ดร. อนุสรณ์ บุญธรรม ภาควิชาจุลชีววิทยา คณะแพทยศาสตร์ 2 Outline • ความหมายของการติดเชื้ อในโรงพยาบาล • แบคทีเรี ยที่พบบ่อยในการติดเชื้ อในโรงพยาบาล Escherichia coli Klebsiella pneumoniae Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter baumannii Staphylococcus aureus Enterococci การก่อโรค การดือ้ ยา การถ่ ายทอดยีนดือ้ ยา ระยะเวลาที่มชี ีวติ ในสิ่ งแวดล้อม การติดเชื้อในโรงพยาบาล * Hospital acquired infection * Nosocomial infection * Health Care-Associated Infection (HAI) 3 Definition of Health Care-Associated Infection (HAI) • Localized or systemic condition resulting from an adverse reaction to the presence of an infectious agent(s) or its toxin(s) • There must be no evidence that the infection was present or incubating at the time of admission to the hospital • For most bacterial infections, this means that the infection usually become evident 48 hours (the typical incubation period) or more after admission 4 Definition of Health Care-Associated Infection (HAI) Because the incubation period varies with - the type of pathogen - the patient’s underlying condition Each infection must be assessed individually for evidence that links to the hospitalization 5 Health Care-Associated Infection (HAI) May be caused by infectious agents from • Endogenous sources :- skin, nose, GI tract or vagina that are normally inhabited by microorganisms • Exogenous sources :- patient care personnel, visitors, patient care equipment, medical devices or health care environment 6 Prevalence of Nosocomial Infection in Thailand 2006 Danchaivijitr S., et al J Med Assoc Thai 2007, 90(8):1524-9. • 20 hospitals across the country • Prevalence rate (%) of nosocomial infection by sites - Lower respiratory tract (36.1%) - Urinary tract (25.5%) - Surgical wound (11.0%) 7 Prevalence of Nosocomial Infection in Thailand 2006 • Causative organisms were identified in 70.8% of all sites of infection • Over 63% were by bacteria - Pseudomonas aeruginosa - Klebsiella spp. - Acinetobacter baumannii - Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA) - Enterococci 8 NOSOCOMIAL BACTERIA ISOLATED FROM VAP MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 BACTERIA No. isolated (%) Acinetobacter baumannii 72/228 (31.58) Pseudomonas aeruginosa 35/228 (15.35) Klebsiella pneumoniae 25/228 (10.97) Staphylococcus aureus (MRSA) 12/228 (5.27) No culture & no growth 12/228 (5.27) VAP : Ventilator associated pneumonia หน่ วยควบคุมและป้องกันการติดเชื้อในโรงพยาบาล ฝ่ ายการพยาบาล โรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ 9 NOSOCOMIAL BACTERIA ISOLATED FROM CA-UTI MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL JAN-DEC 2009 BACTERIA No. isolated (%) E. coli 155/649 (23.89) K. pneumoniae 79/649 (12.18) P. aeruginosa 65/649 (10.02) E. faecium 59/649 (9.09) E. faecalis 43/649 (6.63) No culture & no growth 24/649 (3.70) CA-UTI : Catheter associated urinary tract infecion หน่ วยควบคุมและป้องกันการติดเชื้อในโรงพยาบาล ฝ่ ายการพยาบาล โรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ 10 Escherichia coli • รู ปร่ างท่ อนตรง ติดสี แกรมลบ • ไม่ สร้ างสปอร์ • ส่ วนใหญ่ เคลื่อนทีไ่ ด้ • เป็นเชื้ อประจำถิน่ ในระบบทางเดินอาหาร (Intestinal flora) • ETEC, EIEC, EPEC ทำให้เกิดโรคอุจจำระร่วง 11 การติดเชื้อนอกระบบทางเดินอาหาร • การติดเชื้อทีบ่ าดแผล • การติดเชื้อในกระแสโลหิต • เยื่อหุ้มสมองอักเสบ • ปอดอักเสบ • การติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะ (E.coli เป็ นสาเหตุของการติดเชื้อ ในทางเดินปัสสาวะบ่ อยทีส่ ุ ด) 12 Cell Wall of Gram-Negative Bacteria 13 Physiologic Action of LPS from the Gram-Negative Cell Wall 14 Animation :Physiologic Action of LPS 15 Percentage of Susceptible E. coli (2486) Isolated from All Clinical Specimens MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 44 Gentamicin 79 Amikacin 99 15 Percentage of Susceptible E. coli MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 44 Gentamicin 79 Amikacin 99 Amoxicillin-clavulanic acid 85 Clavulanic acid : b-lactamase inhibitor ไม่ มีฤทธิ์ต่อแบคทีเรี ย แต่ สามารถยับยัง้ ฤทธิ์ของ b-lactamase 15 Percentage of Susceptible E. coli MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 44 Gentamicin 79 Amikacin 99 Amoxicillin-clavulanic acid 85 Cefotaxime 96 Ceftazidime 96 Cefepime 98 Imipenem 100 Meropenem 100 Ofloxacin 51 Extended-Spectrum b–Lactamase (ESBL) • มีฤทธิ์ทาลายยาในกลุ่ม penicillins, cephalosporins • ถูกยับยัง้ ด้ วย b-lactamase inhibitor :- clavulanic acid 17 16 Percentage of Susceptible E. coli ESBL producing MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 25 Gentamicin 35 Amikacin 95 Amoxicillin-clavulanic acid 47 Cefotaxime 0 Cefoperazone-sulbactam 0 Cefepime 0 Imipenem 100 Meropenem 100 Ofloxacin 18 18 Klebsiella • รู ปร่ างท่ อนตรง ติดสี แกรมลบ • ไม่ สร้ างสปอร์ • เคลื่อนทีไ่ ม่ได้ • มีแคปซูลหนา • Mucoid colony 19 Phagocytosis Blocked by Capsule (Animation) http://www.cat.cc.md.us/courses/bio141/lecguide/unit1/bacpath/ 20 โรคติดเชื้อที่เกิดจาก K. pneumoniae • ปอดอักเสบ • อุจจาระร่ วง (สายพันธุ์ทสี่ ร้ าง enterotoxin) • โรคติดเชื้อในระบบทางเดินปัสสาวะ Urinary tract infection (UTI) K. pneumoniae producing ESBL 21 Pseudomonas aeruginosa • Aerobic gram-negative bacilli, non-spore forming • Pyocyanin pigment • Grape-like odor • Saprophyte (soil, water) • Intestinal flora • Opportunistic pathogen 22 Pseudomonas aeruginosa ปั จจัยการก่่อโรค 1. โครงสร้ างเซลล์ 2. สร้ างสารพิษ 3. สร้ างเอนไซม์ เป็ นผลให้ เชื้อเจริญและ แพร่ กระจายไปยังส่ วนต่ างๆ พร้ อม ทั้งมีการทาลายเนื้อเยื่อของผู้ป่วย 23 24 Virulence factors Alginate (slime layers, biofilm) (polymer of mannuronic & glucuronic acid) • Prevent phagocytosis • Adhere to epithelial cells 25 Clinical manifestation of P. aeruginosa infections 1. การติดเชื้อในโรงพยาบาล เช่ น การติดเชื้อทีบ่ าดแผลไฟไหม้ นา้ ร้ อนลวก 25 Clinical manifestation of P. aeruginosa infections 1. การติดเชื้อในโรงพยาบาล เช่ น การติดเชื้อทีบ่ าดแผลไฟไหม้ การติดเชื้อในทางเดินปัสสาวะ การติดเชื้อในกระแสโลหิต การติดเชื้อในระบบทางเดินหายใจ การติดเชื้อหลังการผ่ าตัดต้ อกระจก 26 Clinical manifestation of P. aeruginosa infections 2. การติดเชื้อในชุมชน โดยเฉพาะในคนทีม่ ภี ูมติ ้ านทานตา่ หูอกั เสบ มักมีหนองสี เขียว ตาอักเสบ โลหิตเป็ นพิษในผู้ทฉี่ ีดยาเสพติดเข้ าเส้ น 27 Percentage of Susceptible P. aeruginosa MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Colistin 100 Gentamicin 71 Amikacin 76 Piperacillin-tazobactam 83 Cefoperazone-sulbactam 69 Ceftazidime 67 Cefepime 69 Imipenem 69 Meropenem 72 Ciprofloxacin 69 28 Acinetobacter • Aerobic gram-negative coccobacilli, non-spore forming • > 25 species • A. baumannii is the most common cause of ventilatorassociated pneumonia (VAP) • Opportunistic pathogen 29 A. baumannii Clinical manifestation of A. baumannii infection 1.Hospital-acquired pneumonia especially VAP 2.Community-acquired pneumonia :The source of infection may be throat carriage, which occurs in 10% of community residents with excessive alcohol consumption 3.Bloodstream infection & endocarditis 4.Skin/soft tissue infection 5.UTI 6.Meningitis 30 Percentage of Susceptible A. baumannii MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Colistin 99 Gentamicin 25 Amikacin 28 Cefoperazone-sulbactam 31 Ceftazidime 23 Cefepime 21 Imipenem 26 Meropenem 27 Ciprofloxacin 23 31 A. baumannii Persistence in the hospital environment : 3 days to 5 months Three factors contributing to the persistence 1. Resistance to major antimicrobial drugs 2. Resistance to desiccation 3. Resistance to disinfectant 32 ปั จจัยเสี่ยงของการติดเชือ้ ดือ้ ยา A. baumannii ในโรงพยาบาล • การรักษาตัวในโรงพยาบาลเป็ นเวลานาน • การใช้ เครื่องช่ วยหายใจ (มากกว่ า 1 สัปดาห์ ) • การใส่ สายสวนเข้ าหลอดเลือดส่ วนกลาง (มากกว่ า 1 สัปดาห์ ) • การได้ รับต้ านจุลชีพเป็ นเวลานานโดยเฉพาะยา cephalosporin รุ่ นที่ 3 และ 4 STAPHYLOCOCCUS 33 Staphylococcus aureus • รู ปร่างกลม • ติดสีแกรมบวก • มีการเรียงตัวเป็ นกลุ่มคล้ ายพวงองุ่น แต่ อาจพบเซลล์ เดีย่ วๆ เป็ นคู่ หรื อต่ อกันเป็ น สายสั้ นๆ 34 Staphylococcus aureus ปั จจัยการก่่อโรค 1. โครงสร้ างเซลล์ 2. สร้ างสารพิษ 3. สร้ างเอนไซม์ เป็ นผลให้ เชื้อเจริญและ แพร่ กระจายไปยังส่ วนต่ างๆ พร้ อม ทั้งมีการทาลายเนื้อเยื่อของผู้ป่วย 35 เอนไซม์ ทสี่ ร้ างโดย S. aureus 1. Coagulase • มีคุณสมบัตทิ าให้ พลาสมาแข็งตัว เนื่องจากมีการ สร้ าง Fibrin • Fibrin นีจ้ ะไปหุ้มรอบเชื้อแบคทีเรียแต่ ละตัว ทา ให้ เม็ดเลือดขาวไม่ สามารถกินตัวเชื้อได้ 36 2. Staphylokinase Staphylokinase Clotting protein Staphylokinase ้ ทาให้เชือแพร่ กระจาย 37 3. Hyaluronidase (Spreading factor) Hyaluronidase digests hyaluronic acid, the “glue” that holds cells together ้ ทาให้การติดเชือแพร่ กระจาย และลุกลาม 38 Clinical manifestation of S. aureus infection 39 Percentage of Susceptible S. aureus (MSSA) MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 99 Oxacillin 100 Erythromycin 93 Clindamycin 93 Vancomycin 100 Fosfomycin 88 40 41 Maharaj Nakorn Chiangmai Hospital Year 2545 2546 2547 2548 1 E.coli P.aeruginosa P.aeruginosa P.aeruginosa 2 P.aeruginosa E.coli A.baumannii K.pneumoniae 3 MRSA K.pneumoniae K.pneumoniae A.baumannii 4 K.pneumoniae MRSA E.coli E.coli 5 A.baumannii A.baumannii MRSA MRSA Rank Journal of Suondok nurse, Jan-June 2006. 42 Percentage of Susceptible S. aureus (MRSA) MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Trimethoprim-sulfamethoxazole 9 Oxacillin 0 Erythromycin 1 Clindamycin 2 Vancomycin 100 Fosfomycin 76 43 MRSA • มีรายงาน Community-acquired MRSA ในประเทศไทย ไม่มาก • พบ vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus (VISA) • ไม่มีรายงาน vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (VRSA) ในโรงพยาบาลมหาราชนครเชียงใหม่ 44 Enterococci • Gram-positive cocci in chain 44 Enterococci • • • • Gram-positive cocci in chain Consist of 16 species :- E. faecalis, E. faecium Commensals of the GI tract of humans & animals Diseases : - Urinary tract infection (UTI) - Bacteremia, endocarditis 45 Percentage of Susceptible E. faecium MAHARAJ NAKORN CHIANG MAI HOSPITAL, JAN-DEC 2009 Antibacterial drugs % Susceptibility Tetracycline 6 Penicillin 9 Ampicillin 10 Vancomycin 99 Levofloxacin 11 46 Vancomycin-Resistant Enterococci หรื อ VRE การปฏิบตั ิเพื่อป้องกันการแพร่กระจายของเชื ้อดื ้อยา โรงพยาบาลศิริราช ในกรณีท่ ตี รวจพบเชือ้ Vancomycin-Resistant Enterococci หรื อ VRE • แพทย์ พยาบาลและเจ้ าหน้ าที่ของโรงพยาบาล จาเป็ นต้ องให้ การดูแลรักษาอย่าง ระมัดระวัง เพื่อป้องกันไม่ให้ เชื ้อนี ้แพร่กระจายผ่านการสัมผัส • ถึงแม้ วา่ ความรุนแรงในการก่อโรคของเชื ้อ VRE จะไม่ได้ มากไปกว่าเชื ้อ enterococci อื่นๆ ที่ไม่ดื ้อต่อยา Vancomycin แต่เมื่อเกิดการติดเชื ้อดังกล่าวขึ ้น แพทย์จาเป็ นต้ อง ปรับเปลื่ยนยาที่ใช้ ในการรักษาให้ เหมาะสม ได้ แก่ Linezolid (Zyvox®) ซึง่ มีราคาแพง (ประมาณเกือบ 4,000 บาท/วัน) และไม่สามารถเบิกได้ ตามสิทธิประกันสุขภาพถ้ วน หน้ าและประกันสังคม 47 Vancomycin-Resistant Enterococci หรื อ VRE คาแนะนาผู้ป่วยและญาติ ในกรณีท่ ตี รวจพบเชือ้ Vancomycin-Resistant Enterococci หรื อ VRE • เชื ้อ VRE ชอบอาศัยอยูใ่ นลาไส้ ดังนันจึ ้ งมักตรวจพบเชื ้อนี ้ในอุจจาระ • เชื ้อ VRE สามารถอยูท่ ี่มือเป็ นเวลานาน อันเป็ นผลจากการปนเปื อ้ นของปั สสาวะ อุจจาระ • หลังถ่ายอุจจาระหรื อปั สสาวะ ให้ ล้างมือทุกครัง้ ด้ วยน ้ากับสบู่ • ถ้ าไม่ล้างมือให้ สะอาดอย่างถูกวิธี ท่านจะแพร่เชื ้อนี ้ออกไป จากการสัมผัสผู้อื่น โดยตรง หรื อผ่านการจับต้ องสิง่ ของเครื่ องใช้ อื่นๆ 48 VRE Transmission Health care settings Community settings Discharge Colonization of patient Health care transmission Colonization of discharged patients with VRE Worker hands Environment Colonization or infection identified due to selective antimicrobial pressure and/or underlying illness Household transmission Admission Colonization of individuals Ingestion Colonization & transmission among food producing animals effects by Avoparcin / Glycopeptide 49 Persistence of nosocomial bacteria on dry inanimate surfaces BACTERIA Acinetobacter spp. Clostridium difficile (spores) Escherichia coli Enterococcus spp.including VRE and VSE Klebsiella spp. Mycobacterium tuberculosis Pseudomonas aeruginosa Duration of persistance (range) 3 days to 5 months 5 months 1.5 hours -16 months 5 days - 4 months 2 hours to >30 months 1 day - 4 months 6 hours -16 months; on dry floor : 5 weeks Staphylococcus aureus, including MRSA Kramer et al. BMC Infectious Diseases 2006 7 days - 7 months 50 Common Modes of Transmission from Inanimate Surfaces to Patients Contaminated inanimate surface Direct transmission Hands of healthcare worker Susceptible patient Compliance in hand hygiene:~50% 51 การถ่ ายทอดยีนดื้อยา 1. Transduction 2. Conjugation 3. Transformation 52 Generalized Transduction by Lytic Phage (1) 1 2 Attachment 3 Phage DNA is injected into bacterial cell Multiplication Assembly with some mistake 53 Generalized Transduction (2) 4 5 Bacterial cell is broken to release progeny phages Phage carrying donor DNA infects another bacterium (recipient) 54 Generalized Transduction (3) Any piecies of the DNA of the donor cell can be transferred 3 6 Donor bacterial DNA is injected into recipient cell 7 Genetic exchange 55 Generalized Transduction Animation 56 Conjugation by Sex Pilus 57 R Plasmid Conjugation Animation Transformation : transfer naked DNA 58 59 Transformation Animation สรุป • A.baumannii พบบ่อยที่สดุ ใน VAP รองลงมาคือ P. aeruginosa, K. pneumoniae, MRSA E.coli พบบ่อยที่สดุ ใน CA-UTI รองลงมาคือ K. pneumoniae, P.aeruginosa, Enterococci ซึง่ ปกติอาศัยอยูใ่ นลาไส้ • แบคทีเรี ยที่พบในการติดเชื ้อในโรงพยาบาล มักดื ้อยาต้ าน จุลชีพหลายชนิด มีชีวิตรอดในสิ่งแวดล้ อมได้ นาน จึงควรมี มาตรการป้องกันการแพร่กระจายของเชื ้อ • 60 ดีงาม b-lactamases • cleave the amide bond of the b-lactam ring thus inactivating the antibiotic. Active Inactive (http://www.hud.ac.uk) Classes A, C and D are serine-lactamases and they have an active site serine residue Class B are metallo-lactamases that require Zn++ , bound water for hydrolysis β-lactamase Ambler class • Class A : Serine beta-lactamase - Staphyllococcal Penicillinases - Broad-spectrum beta-lactamase :-TEM1,TEM2,SHV1 - Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) • Class B : Metallo- beta-lactamase (MBL) • Class C : Cephalosporinase “AmpC beta-lactamase” • Class D : Oxacillin hydrolyzing β-lactamase Bush-Jacoby-Medeiros system Gr. 1 Cephalosporinase Gr. 2 Penicillinase (Clavulanate susceptible) 2a Staphyllococcal Penicillinases 2b Broad-spectrum beta-lactamase :-TEM1,TEM2,SHV1 2be Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) 2c Carbenicillin hydrolysing 2d Oxacillin hydrolyzing Gr. 3 Metallo-bata-lactamase(MBL) Metallo-β lactamases • Hydrolyze carbapenems • Require zinc as catalysis • Resist to the b-lactamase inhibitors • Inhibit by EDTA as chelating agent Mechanism of Resistance to β-lactams Efflux system Porin channels B-lactamases PBPs The Gram Negative Cell Wall (Livermore and Woodford, Trends in Microbiol, 2006)
