Vývoj antibiotické rezistence u bakteriálních původců infekcí zvířat

1. Vývoj antibiotické rezistence u bakteriálních původců infekcí zvířat Antimikrobiální rezistence je jedním z dominantních směrů . Jiří Smola

2. Historie použití antibiotik ve veterinární medicíně • Léčba bakteriálních infekcí • Stimulace růstu zvířat (výkrm prasat a drůbeže)

3. Léčba zvířat a její specifika • Ve velkých koncentracích se liší od téhož použití v humánní medicíně: • Diagnóza je stanovena jakmile část zvířat vykazuje klinické příznaky • Léčí se celé stádo, nebo hejno obecně zdravých zvířat v ohrožení • Antibiotika jsou efektivnější při co nejvčasnějším podání

4. Stimulace růstu zvířat antibiotiky - konec éry • Všeobecný zákaz používání antibiotik jako růstových stimulátorů od 1.1.2006 v EU • Důsledky pro ekonomiku produkce v Dánsku: vzrostla spotřeba krmiva na 1 kg přírůstku (16 g) u drůbeže • 11% farem zaznamenalo problémy s růstem prasat • -Avoparcin (zákaz v EU od r.1997) • Souvislost s výskytem rezistence k vankomycinu u drůbežích izolátů E.faecalis a E.faecium • Virginiamicin se dále uživá v USA

5. Historie zájmu o problematiku z hlediska zdraví člověka • Rezidua antibiotik v produktech ze zvířat po jejich podání (perorálním nebo intramamárním) • Geny antibiotické rezistence generované u zvířat jako riziko pro lidské zdraví • Je léčba infekcí člověka kompromitována širokým použitím antibiotik v chovech hospodářských zvířat ? • Jaká je role původců zoonóz se získanou rezistencí ?

6. Spotřeba antibiotik pouze pro terapeutické účely - rok 1996 (všechna zvířata) • k dispozici byly údaje pouze z těchto zemí: Dánsko 47 454 kg Švédsko 20 639 kg Finsko 17 286 kg

7. Ke stimulaci: 1994 128 000 kg 1998 0 kg Pro léčbu: 1996 48.000 kg 2000 80.600 kg Spotřeba antibiotik v Dánsku

8. Podíl jednotlivých skupin antibiotik při prodeji v EU v roce 1997 (terapie a stimulace růstu) • Tetracykliny 66 % • Makrolidy 12 % • Peniciliny 9 % • Aminoglykosidy 4% • Trimethoprim/sulfonamidy 2 % • Fluorochinolony 1 %

9. Podíl jednotlivých skupin antibiotik na spotřebě v ČR ( rok 2000) SKUPINA Spotřeba (kg) Podíl (%) Tetracykliny 22 O93 35,8 Peniciliny 13 815 22,4 Diterpeny 6 604 10,4 Sulfonamidy 5 429 8,8 Makrolidy 5 369 8,7 Chinolony 3 646 5,9 Aminoglykosidy 1 523 2,9 Potenc. sulfonamidy 1 409 2,7 Polypeptidy 1 033 1,7 Linkosamidy 743 1,2 61 664

10. Problém antibiotické rezistence - je rozšířená a zvyšuje se její četnost • Definice rezistence • Mechanismy rezistence • Genetický základ rezistence • Současné terapeutické problémy související s rezistencí • Epidemiologie rezistence • Tlumení a prevence

11. Definice rezistence • Neexistuje shoda v definici • biologické versus klinické hledisko • kritické breakpointy jsou navrhovány pro výběr R a C odlišně v různých zemích • jsou vybírány na základě MIC

12. Antibiotická rezistence • Bakterie, které nejsou inhibovány obvyklou dosažitelnou látkou s normálním dávkováním systémovou koncentrací (NCCLS) • KLINICKÁ - je vysoce nepravděpodobné, že infekce odpoví dokonce na maximální dávky antibiotika (EUCAST) • MIKROBIOLOGICKÁ - bakterie, které disponují jakýmkoliv mechanismem rezistence prokazetelným fenotypově nebo geneticky • Intermediátní citlivost bakterie s MIC, která je mezi BP pro klinickou citlivost a klinickou rezistenci (EUCAST)

13. Antibiotická citlivost MIKROBIOLOGICKÁ: citlivost zahrnuje bakterie, které jsou nejcitlivějšími subpopulacemi a postrádají (získané) mechanismy rezistence (EUCAST) KLINICKÁ: citlivé jsou bakterie, které se ukázaly jako odpovídající na standardní terapeutický režim založený na in vitro citlivosti

14. Mechanismy rezistence bakterií • Enzymy modifikující antibiotikum • Snížení permeability bakteriálních obalů • Zvýšené vylučování z bakteriálních buněk • Modifikace cílové struktury se snížením avidity k antibiotiku • Přemostěním cíle pomocí nového metabolitu

15. Genetický základ rezistence • rezistence získaná: • mutací • přenosem (horizontálním) • plasmidy • transpozony • integrony

16. Výsledky testováni in vitro versus použití in vivo • Disky použitá koncentrace odpovídá séru nikoliv moči • Standardní postup v laboratoři • Interpretace rozdílná (C,I,R) • Standard NCCLS

17. Antibiotika s indikačním omezením v ČR • Fluorochinolony (3. generace) • Cefalosporiny (cefoperazon, ceftiofur, cefchinom) (258 kg) • Gentamicin, amikacin • Rifamycin • Florfenikol (241 kg)

18. Současné návrhy- týkají se potravinových zvířat • Snaha dosáhnout zákazu používání fluorovaných chinolonů a cefalosporinů 3. a 4. generace • Dokonce i návrhy zákazu použití antibiotik, která jsou používána k léčbě infekcí člověka • S výjimkou léčby perzistentních infekcí u individuálních pacientů

19. Použití antibiotik v terapii hospodářských zvířat • Individuální:většina velkých zvířat (kůň skot, ovce,) • Skupinové: drůbež (hrabavá i vodní), prasata, ryby • Antibiotické programy pro skupinové použití (prasata, drůbež)

20. Změny v použití antibiotik • Orientace na cílenou terapii bakteriálních infekcí • Antibiotika pouze na předpis veterinárního lékaře

21. Trendy spotřeby antibiotik ve veterinární medicíně • Chloramfenikol je zakázáno používat u potravinových zvířat • snižuje se spotřeba: aminoglykosidů (toxicita, rezistence) fluorochinolonů tetracyklinů (rezistence) • celková spotřeba pro terapeutické účely vzrůstá po zákazu použití antibiotik ke stimulaci růstu

22. Původce: B.hyodysenteriae M.haemolytica P.multocida patogenní E.coli Rezistence: tylosin, linkomycin peniciliny, tetracykliny tetracykliny multirezistence Dopad rezistence na terapii ve veterinární medicíně

23. Antibiotika používaná k záchraně života různých druhů hospodářských zvířat • skot (tetracykliny, cefalosporiny 3. a 4.g cefchinom, makrolidy, triamilidy) • prasata (peniciliny, diterpeny:tiamulin, triamilidy) • drůbež (fluorované chinolony) • ryby (fluorované chinolony)

24. Doporučení pro omezení negativních dopadů rezistence na terapii • Zavedení zásad pro racionální a střídmé použití antibiotik • Zásady doporučují použití antibiotik: podle různých priorit (1.,2.,3. volba) pro různé indikace /patogen a druh zvířete/ • Zohledňuje se regionální rezistence

25. Křížová rezistence antibiotik registrovaných v EU (EMEA 1999) aktivní látka křížová rezistence • florfenikol chloramfenikol • tylosin makrolidy • tilmikosin makrolidy • linkomycin makrolidy , klindamycin • tiamulin makrolidy • spektinomycin* makrolidy, aminoglykosidy • enrofloxacin, difloxacin chinolony • ceftiofur (3) cefalosporiny • cefchinom (4) cefalosporiny *aminocyklitol

26. Sledování rezistence bakterií • 1. Jako původců infekcí • 2. Jako původců zoonóz • 3. Jako indikátorových mikroorganismů – nepatogenní bakterie tvořící součást běžné mikroflóry

27. Výskyt rezistence u patogenních kmenů E.coli vyšetřovaných na našem pracovišti • Hlavní problém představují multirezistentní kmeny s fenotypem rezistence na : amoxicilin/ampicilin +streptomycin +tetracykliny +sulfonamidy +chloramfenikol + oxolinová kyselina

28. Výskyt rezistence u kmenů E.coli izolovaných z drůbeže (EU) • nárůst rezistence k chinolonům Dánsko - SUL 64%, NAL 32%, ENR 0% Německo - TTC 66%, GEN 15%, rezistence na ENR vzrůstá v chovech krůt (30%) Anglie - 6% ENR (1998) • citlivé kmeny okolo 10 až 20%

29. Přenos antibiotické rezistence ze zvířat na člověka • Rezistentními původci zoonóz: Salmonella spp., Campylobacter spp., E.coli 0157 H7, Y.enterocolitica, L.monocytogenes,

30. Rizika šíření multirezistentních kmenů • S.Typhimurium DT 104 , (ACSSuT) V 9 členských zemích EU je vysoká úroveň rezistence kmenů izolovaných z lidí a zvířat V ostatních zemích se šíří a výskyt je na vzestupu • výskyt těchto kmenů nebyl donedávna u nás problém • prasata (nosičství salmonel roste) • častý výskyt rezistence ke streptomycinu • drůbež S.enteritidis PT 8

31. Rizika šíření multirezistentních kmenů • Campylobacter jejuni Nárůst rezistence k chinolonům u kmenů zvířecího a lidského původu v zemích EU

32. Surveillance rezistence • Hlavní cíle u zvířat obecně: • Salmonella spp. • Campylobacter jejuni • Enterococcus faecalis • E.coli

33. Surveillance rezistence • Kmeny pocházející z infekcí • Kmeny ze střeva zvířat • Kmeny izolované z potravin • Kmeny z prostředí

34. Přenos rezistentními komenzály: • E.coli, • Enterococcus spp. -rezistence k vankomycinu: • Dánsko: po zákazu stimulátorů růstu poklesl výskyt vankomycinové rezistence u kmenů pocházejících z drůbeže z 8O% na 10 % • u kmenů pocházejících z prasat z 65 na 25% (Wegener)

35. Antibiotika používaná k záchraně života u různých druhů malých zvířat • pes (tetracykliny, cefalosporiny*, makrolidy) • kočka (peniciliny, diterpeny) • malí savci (fluorované chinolony)

36. Ampicilin Penicilin Amoxiciliin/klav Ceftiofur Cephalotin Gentamicin Kanamycin* Spektinomycin* Tetracykliny Chloramfenikol Erytromycin Klindamycin* Sulfamethoxidin SXT Enrofloxacin Schválená antibiotika pro testování in vitro u psa

37. Cefazolin Cefoxitin Imipenem Tobramycin* Vankomycin bez* vyšetřováno * nevyšetřováno na ÚMI běžně Doplňková antibiotika pro testování u psa

38. Mezilaboratorní srovnávací studie v Německu (Winkenwerden et al. 2004) • Do 6 laboratoří odeslali k vyšetření 20 vzorků moči odebraných od psů • Pouze dvě se shodovaly v nálezech a výsledcích rezistence (12 antibiotik) • Zjištěna nízká shoda • největší rozdíl C.urealyticum (C až R) • shoda v 75 % antibiogramů

39. Rozdíly ve výsledcích mezi laboratořemi • Veterinární - versus humánní • Humánní laboratoře v ČR mají vlastní systém, který rozlišuje pouze C nebo R • Univerzitní versus státní versus malé laboratoře • Kvalita vyšetření je značně rozdílná

40. Bakterie s častou rezistencí • Enterobacteriaceae • Pseudomonas spp. • Staphylococcus spp. (S.aureus)

41. Výskyt rezistence u izolátů Staphylococcus intermedius z kůže a moči psů • Antibiotika s R: • Penicilin • Tetracykliny • Erytromycin • Chloramfenikol • Linkomycin • Sulfametoxazol/ trimetoprim • Antibiotika s C: Amoxicillin/klavulanát Oxacillin CAZ Enrofloxacin

42. antibiotikum 1998 (95) 2003 (63) Penicilin 50% 70% Tetracykliny 34% 40% Chloramfenikol 25% 38% Erytromycin 15% 44% Linkomycin 8% 38% Vývoj antibiotické rezistence (podle % výskytu) u S.intermedius psího původu v letetch1998-2003

43. Výskyt rezistence u izolátů Pseudomonas aeruginosa z kůže a moči psa • Antibiotika s R: • Tetracykliny • Gentamicin • Kolistin • Enrofloxacin • Antibiotika s C: • Imipenem • Amikacin

44. Výskyt rezistence u izolátů Proteus mirabilis z kůže a moči psa • Antibiotika s R: • Penicilin • Amoxicilin/ klavulanát • Gentamicin • Enrofloxacin • Antibiotika s C: • Ceftazidim

45. Výskyt rezistence u kmenů S.intermedius izolovaných ze psů u nás, Evropě a USA • nárůst rezistence pokračuje • citlivé kmeny se vyskytují okolo 10 až 20% • vyskytují se kmeny s multirezistencí (penicilíny, makrolidy, tetracyklíny, linkosamidy)

46. ANO u vybraných původců a indikací NE vysoké náklady a vyšetření Je nutné zjišťovat MIC ?

47. Bakt. druh kůže moč Staphylococcus intermedius 0,032- 4mg/l 0,032-1mg/l Pseudomonas aeruginosa netestováno 0,5- 8 mg/l Proteus mirabilis netestováno 8mg/l Rozpětí hodnoty MIC difloxacinu

48. Původce: S.intermedius P. aeruginosa Smíšené infekce Rezistence: peniciliny, tetracykliny multirezistence Dopad rezistence na terapii malých zvířat

49. Epidemiologie rezistence • V případě psa a kočky může dojít k nozokomiálnímu šíření kmenů s multirezistencí

50. Přenos antibiotické rezistence z malých zvířat na člověka a obráceně • Rezistentními původci zoonóz: Salmonella spp., Campylobacter spp., E.coli 0157, Y.enterocolitica, S.aureus • Rezistentními komenzální druhy: E.coli, Enterococcus spp.