The problem of global development of antibiotic resistant nosocomial pathogens


Cite item

Full Text

Abstract

The problem of global expansion of multidrug-resistant nosocomial infections pathogens is under special attention at the moment. Antibiotic resistance increasing give us the limited treatment options. This problem is particularly acute for transplant clinics, because of patients need lifelong immunosuppressive therapy. From the one hand this ensures stable allograft functioning, but from the other – increases the risk of severe infectious complications in the postoperative period. The purpose of this article is analysis carbapenem resistance dynamics of Klebsiella spp., Acinetobacter spp., Pseudomonas spp. and Staphylococcus spp. isolated from the blood of recipients of donor organs from 2009 to 2019 in the Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs. A significant annual decrease of carbapenem-sensitive strains of Klebsiella spp. and Acinetobacter spp. are shown. The study of a distinctive pathogen resistance profile specific to each institution can help one in selecting an adequate antimicrobial strategy and is an effective predictive tool for controlling the growth of multidrug-resistant microorganisms.

About the authors

N. I. Gabrielyan

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs

Author for correspondence.
Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1941-8311

д.м.н., зав. отд. эндотоксикозов и гнойно-септических осложнений

Russian Federation, Moscow

S. О. Sharapchenko

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9295-9136

лаборант-исследователь отд. регуляторных механизмов в трансплантологии

Russian Federation, Moscow

О. V. Kisil

Gause Institute of New Antibiotics

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4799-1318

к.м.н., ученый секретарь

Russian Federation, Moscow

V. G. Kormilitsina

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6475-3904

лаборант-исследователь лаб. бактериологии отд. эндотоксикозов и гнойно-септических осложнений

Russian Federation, Moscow

I. V. Drabkina

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9528-3490

врач-бактериолог лаб. бактериологии отд. эндотоксикозов и гнойно-септических осложнений

Russian Federation, Moscow

Т. B. Safonova

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7447-372X

канд. мед. наук, доц. каф. микробиологии

Russian Federation, Moscow

М. I. Petrukhina

Russian Medical Academy of Continuous Professional Education

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9754-4765

канд. мед. наук, доц. каф. эпидемиологии

Russian Federation, Moscow

R. Sh. Saitgareev

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9754-4765

д.м.н., проф., зав. кардиохирургическим отд-нием №1

Russian Federation, Moscow

V. М. Zakharevich

Shumakov National Medical Research Center of Transplantology and Artificial Organs; Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: labgso@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1090-6901

д.м.н., зав. отд. эндотоксикозов и гнойно-септических осложнений

Russian Federation, Moscow

References

  1. Friedrich AW. Control of hospital acquired infections and antimicrobial resistance in Europe: the way to go. Wien Med Wochenschr. 2019;169(Suppl. 1):25-30. doi: 10.1007/s10354-018-0676-5
  2. Boucher HW, Talbot GH, Bradley JS, et al. Bad bugs, no drugs: no ESKAPE! An update from the infectious diseases society of America. Clin Infect Dis. 2009;48(1):1-12. doi: 10.1086/595011
  3. Tacconelli E, Carrara E, Savoldi A, et al. Discovery, research, and development of new antibiotics: the WHO priority list of antibiotic-resistant bacteria and tuberculosis. Lancet Infect. 2018;18(3):318-27. doi: 10.1016/S1473-3099(17)30753-3
  4. Russo A, Giuliano S, Ceccarelli G, et al. Comparison of septic shock due to multidrug-resistant Acinetobacter baumannii or Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing K. pneumoniae in intensive care unit patients. Antimicrob Agents Chemother. 2018;62(6):e02562-17. doi: 10.1128/AAC.02562-17
  5. Rafat C, Messika J, Barnaud G, et al. Hypervirulent Klebsiella pneumoniae, a 5-year study in a French ICU. J Med Microbiol. 2018;67(8):1083-9. doi: 10.1099/jmm.0.000788
  6. Huang H, Chen B, Liu G, et al. A multi-center study on the risk factors of infection caused by multi-drug resistant Acinetobacter baumannii. BMC Infect Dis. 2018;18(1):11. doi: 10.1186/s12879-017-2932-5
  7. Lee JS, Lee SH, Kim KS, et al. Bacterial infection monitoring in the early period after liver transplantation. Ann Surg Treat Res. 2018;94(3):154-8. doi: 10.4174/astr.2018.94.3.154
  8. Biderman P, Bugaevsky Y, Ben-Zvi H, et al. Multidrug-resistant Acinetobacter baumannii infections in lung transplant patients in the cardiothoracicintensive care unit. Clin Transplant. 2015;29(9):756-62. doi: 10.1111/ctr.12575
  9. Руднов В.А., Колотова Г.Б., Багин В.А. и др. Роль управления антимикробной терапией в службе реанимации и интенсивной терапии многопрофильного стационара. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2018:20(2):132-40 [Rudnov VA, Kolotova GB, Bagin VA, et al. The role of antimicrobial therapy management in the resuscitation and intensive care service of a multidisciplinary Hospital. Klinicheskaja mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija. 2018:20(2):132-40 (In Russ.)]. https://elibrary.ru/download/elibrary_35411377_39194466.pdf
  10. Petrosillo N, Drapeau CM, Di Bella S. Emerging infectious disease. In: Elsevier. Academic Press. 2014:20:255-72. doi: 10.1016/B978-0-12-416975-3.00020-0
  11. Габриэлян Н.И., Арефьева Л.И., Столярова Л.Г. Организация и проведение эпидемиологического и микробиологического мониторинга в кардиохирургической клинике. Учебное пособие. М.: Российская медицинская академия последипломного образования, 2013 [Gabrielyan NI, Aref’eva LI, Stolyarova LG. Organization and implementation of epidemiological and microbiological monitoring in a cardiac surgery clinic. Tutorial. Moscow: Rossijskaya medicinskaya akademiya poslediplomnogo obrazovaniya, 2013 (In Russ.)].
  12. Freire MP, Villela Soares Oshiro IC, Bonazzi PR, et al. Surveillance culture for multidrug-resistant gram-negative bacteria: performance in liver transplant recipients. Infect Control. 2017;45(3):e40-e44. doi: 10.1016/j.ajic.2016.12.010
  13. Bertuzzo VR, Giannella M, Cucchetti A, et al. Impact of preoperative infection on outcome after liver transplantation. Br J Surg. 2017;104(2):e172-e181. doi: 10.1002/bjs.10449
  14. Karampatakis T, Tsergouli K, Iosifidis E, et al. Impact of active surveillance and infection control measures on carbapenem-resistant gram-negative bacterial colonization and infections in intensive care. J Hosp Infect. 2018;99(4):396-404. doi: 10.1016/j.jhin.2018.05.010
  15. Габриэлян Н.И., Шарапченко С.О., Драбкина И.В. и др. Грамотрицательные госпитальные патогены в риске развития тяжелых бактериальных инфекций. Мед. алфавит. 2019;1(15):31-5 [Gabrielyan NI, Sharapchenko SO, Drabkina IV, et al. Gram-negative hospital-acquired pathogens at risk of developing severe bacterial infections. Med. alfavit. 2019;1(15):31-5 (In Russ.)]. doi: 10.33667/2078-5631-2019-1-15(390)-31-35
  16. Белобородов Б.В., Гусаров В.Г., Дехнич А.В., и др. Диагностика и антимикробная терапия инфекций, вызванных полирезистентными микроорганизмами. Вестн. анестезиологии и реаниматологии. 2020;16(1):52-83 [Beloborodov BV, Gusarov VG, Dehnich AV, et al. Diagnostics and antimicrobial therapy of infections caused by multidrug-resistant microorganisms. Vestn. anesteziologii i reanimatologii. 2020;16(1):52-83 (In Russ.)]. doi: 10.21292/2078-5658-2020-16-1-52-83
  17. Machuca I, Gutiérrez-Gutiérrez B, Gracia-Ahufinger I, et al. Associated with bacteremia due to colistin-resistant Klebsiella pneumoniae with high-level meropenem resistance: importance of combination therapy without colistin and carbapenems. Antimicrob Agents Chemother. 2017;61(8):e00406-17. doi: 10.1128/AAC.00406-17
  18. Dong N, Yang X, Zhang R, et al. Tracking microevolution events among ST11 carbapenemase-producing hypervirulent Klebsiella pneumoniae outbreak strains. Emerg Microbes Infect. 2018;7(1):146. doi: 10.1038/s41426-018-0146-6
  19. De Man TJB, Lutgring JD, Lonsway DR, et al. Genomic analysis of a pan-resistant isolate of Klebsiella pneumoniae, United States 2016. MBio. 2018;9(2):e00440-18. doi: 10.1128/mBio.00440-18
  20. Козлова Н.С., Баранцевич Н.Е, Баранцевич Е.П. Чувствительность к антибиотикам штаммов Klebsiella pneumoniae, выделенных в многопрофильном стационаре. Инфекция и иммунитет. 2018;8(1):79-84 [Kozlova NS, Barancevich NE, Barancevich EP. Antibiotic susceptibility of Klebsiella pneumoniae strains isolated in a general hospital. Infekcija i immunitet. 2018;8(1):79-84 (In Russ.)]. doi: 10.15789/2220-7619-2018-1-79-84
  21. Склеенова Е.Ю., Азизов И.С., Шек Е.А. и др. Pseudomonas aeruginosa в РФ: история одного из наиболее успешных нозокомиальных патогенов. Клин. микробиология и антимикробная химиотерапия. 2018;20(3):164-71 [Skleenova EJu, Azizov IS, Shek EA, et al. Pseudomonas aeruginosa in the Russian Federation: the history of one of the most successful nosocomial pathogens. Klin. mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija. 2018;20(3):164-71 (In Russ.)]. doi: 10.36488/cmac.2018.3.164-171
  22. Tommasi R, Brown DG, Walkup GK, et al. ESKAPEing the labyrinth of antibacterial discovery. Nature Rev Drug Dis. 2015;14:529-42. doi: 10.1038/nrd4572
  23. Eren, E. Vijayaraghavan J, Liu J, et al. Substrate specificity within a family of outer membrane carboxylate channels. PLoS Biol. 2012;10:e1001242. doi: 10.1371/journal.pbio.1001242
  24. Poirel L, Nordmann P. Carbapenem resistance in Acinetobacter baumannii: mechanisms and epidemiology. Clin Microbiol Infect. 2006;12(9):826-36. doi: 10.1111/j.1469-0691.2006.01456.x
  25. Amaral L, Martins A, Spengler G, Molnar J. Efflux pumps of Gram-negative bacteria: what they do, how they do it, with what and how to deal with them. Front Pharmacol. 2014;4:168. doi: 10.3389/fphar.2013.00168
  26. Bush K. Bench-to-bedside review: The role of β-lactamases in antibiotic-resistant Gram-negative infections. Critical Care. 2010;14:224. doi: 10.1186/cc8892
  27. Partridge SR, Kwong SM, Firth N, Jensen SO. Genetic Elements Associated with Antimicrobial Resistanc. Clin Microbiol Rev. 2018;31(4):e00088-17. doi: 10.1128/CMR.00088-17
  28. Ciofu O, Tolker-Nielsen T. Tolerance and resistance of Pseudomonas aeruginosa biofilms to antimicrobial agents – how P. aeruginosa can escape antibiotics. Front Microbiol. 2019;10:913. doi: 10.3389/fmicb.2019.00913
  29. Lin Q, Deslouches B, Montelaro RC, Di YP. Prevention of ESKAPE pathogen biofilm formation by antimicrobial peptides WLBU2 and LL37. Int J Antimicrob Agents. 2018;52:667-72. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2018.04.019
  30. Macia MD, Rojo-Molinero E, Oliver A. Antimicrobial susceptibility testing in biofilm-growing bacteria. Clin Microbiol Infect. 2014;20:981-90. doi: 10.1111/1469-0691.12651
  31. Bjarnsholt T. The role of bacterial biofilms in chronic infections. APMIS. 2013;136:1-51. doi: 10.1111 / apm.12099
  32. El-Saed A, Balkhy HH, Alshamrani MM, et al. High contribution and impact of resistant gram negative pathogens causing surgical site infections at a multi-hospital healthcare system in Saudi Arabia, 2007-2016. BMC Infect Dis. 2020;20(1):275. doi: 10.1186/s12879-020-4939-6
  33. Peneş NO, Muntean AA, Moisoiu A, et al. An overview of resistance profiles ESKAPE pathogens from 2010-2015 in a tertiary respiratory center in Romania. Morphol Embryol. 2017;58(3):909-22. https://rjme.ro/RJME/resources/files/580317909922.pdf
  34. Земко В.Ю., Окулич В.К., Дзядзько А.М. Мониторинг антибиотикорезистентности микроорганизмов в отделении реанимации и интенсивной терапии многопрофильного стационара. Трансплантология. 2018;10(4):284-97 [Zemko VJu, Okulich VK, Dzjadz’ko AM. Monitoring of antibiotic resistance of microorganisms in the intensive care unit of a multidisciplinary hospital. Transplantologija. 2018;10(4):284-97 (In Russ.)]. doi: 10.23873/2074-0506-2018-10-4284-297
  35. Liu S, Wang M, Zheng L, Guan W. Antimicrobial resistance profiles of nosocomial pathogens in regional China: a brief report from two tertiary hospitals in Сhina. Sci Monit. 2018;24:8602-7. doi: 10.12659/MSM.911229
  36. Zeana C, Larson E, Sahni J, et al. The epidemiology of multidrug-resistant Acinetobacter baumannii: does the community represent a reservoir? Infect Control Hosp Epidemiol. 2003;24:275-9. doi: 10.1086/502209
  37. Виноградова А.Г., Кузьменков А.Ю. Практическое применение AMRmap: элементы подхода «от общего к частному» на примере Klebsiella pneumoniae. Клиническая микробиология и антимикробная химиотерапия. 2019;21(2):181-6 [Vinogradova AG, Kuz’menkov AJu. Practical application of AMRmap: elements of a general-to-specific approach using the example of Klebsiella pneumoniae. Klinicheskaja mikrobiologija i antimikrobnaja himioterapija. 2019;21(2):181-6 (In Russ.)]. doi: 10.36488/cmac.2019.2.181-186
  38. Lanini S, Costa AN, Puro V, et al. Incidence of carbapenem-resistant gram negatives in Italian transplant recipients: a nationwide surveillance study. PLoS One. 2015;10(4):e0123706. doi: 10.1371/journal.pone.0123706
  39. Geladari A, Karampatakis T, Antachopoulos C, et al. Epidemiological surveillance of multidrug-resistant gram-negative bacteria in a solid organ transplantation department. Transpl Infect Dis. 2017;19(3):e12686. doi: 10.1111/tid.12686
  40. Küpeli E, Ulubay G, Akkurt ES, et al. Long-term pulmonary infections in heart transplant recipients. Exp Clin Transplant. 2015;13(Suppl. 1):356-60. doi: 10.6002/ect.mesot2014.p205

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure: 1. The mortality rate from 2015 to 2018 among recipients of solid organs with bacterial blood infection caused by A. baumannii and K. pneumoniae (%).

Download (71KB)
Indexing metadata
3. Figure: 2. Diagram of susceptibility to imipenem and meropenem of strains of Acinetobacter spp. (a) and Klebsiella spp. (b) isolated from the blood of patients from 2009 to 2019.

Download (206KB)
Indexing metadata
4. Figure: 3. Diagram of susceptibility to imipenem and meropenem of Pseudomonas spp. (a) and Staphylococcus spp. (b) isolated from the blood of patients from 2009 to 2019.

Download (188KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2020 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».