Carga da Infecção por Acinetobacter baumannii Multirresistente em Hospitais de Assistência Terciária do Nepal

Introdução

Acinetobacter baumannii é um aeróbico, não-fermentativo, gram-negativo, não-móvel, cocco-bacilos que abrigam uma série de fatores de virulência eficazes.1 O organismo é capaz de sobreviver sob uma ampla gama de condições ambientais e persiste por longos períodos de tempo em superfícies, o que os torna uma causa frequente de surto de infecção e infecção associada aos cuidados de saúde.2 O principal problema causado pelo A. baumannii no ambiente hospitalar diz respeito principalmente a pacientes críticos em unidades de terapia intensiva (UTIs), particularmente aqueles que requerem ventilação mecânica, e pacientes com ferimentos ou queimaduras. As infecções associadas com A. baumannii incluem pneumonia associada à ventilação mecânica, infecções de pele e tecidos moles, infecções de feridas, infecções do trato urinário, meningite secundária e infecções da corrente sanguínea.3

Acinetobacter baumannii tem surgido como um patógeno nosocomial MDR significativo em todo o mundo e tem sido relatado cada vez mais durante a última década, provavelmente devido ao uso crescente de antibióticos de amplo espectro em pacientes hospitalizados.4 A Sociedade de Doenças Infecciosas da América (ISDA) declarou A. baumannii como um dos patógenos de “alerta vermelho” que ameaça muito a utilidade do nosso armamentário antibacteriano atual.5 Inúmeros estudos indicaram uma tendência crescente na prevalência de MDR A. baumannii, mas as taxas de resistência podem variar muito de acordo com o hospital individual, cidade ou país envolvido. Como a infecção por MDR Acinetobacter geralmente ocorre em pacientes gravemente doentes, a taxa de mortalidade bruta associada é alta, variando de 26% a 68%.6

Multidrug-resistente A. baumannii desenvolveu resistência à maioria dos antibióticos disponíveis, incluindo carbapenêmicos, que são os medicamentos de escolha no tratamento de infecções graves.7 O principal mecanismo de resistência a β-lactaminas em A. baumannii corresponde a bombas de efluxo, mutações porosas e a produção de enzimas hidrolisantes adquiridas β-lactaminas, ou seja, Classe A (espectro alargado β-lactamases, ESBLs), classe B (metallo-β-lactamases, MBLs), Classe C Ampicillinase (AmpC), bem como classe D β-lactamases. A resistência ao carbapenem devido à produção de MBL e outras carbapenemases tem potencial para rápida disseminação em ambientes hospitalares, pois muitas vezes é mediada por plasmídeos e a detecção precoce da resistência aos medicamentos é necessária para a seleção adequada de antibióticos para tratar infecções A. baumannii em pacientes hospitalizados e para iniciar medidas eficazes de controle de infecção para evitar sua disseminação em ambientes hospitalares.8,9

Cientes dos pontos de vista acima, o estudo foi realizado em A. baumannii isolados de pacientes hospitalizados para determinar seus padrões de suscetibilidade aos antibióticos, para identificar cepas de MDR e para detectar várias lactamases β-lactamases entre os isolados de MDR.

Materiais e Métodos

O estudo baseado em laboratório foi realizado no Departamento de Microbiologia Clínica do Hospital Universitário de Ensino de Tribhuvan (TUTH), um centro de cuidados terciários do Nepal, de janeiro a dezembro de 2017 (durante um período de 12 meses). Todas as amostras clínicas coletadas dos pacientes hospitalizados suspeitos de infecções representando diferentes locais do corpo (expectoração, lavagem broncoalveolar, aspirado endotraqueal, amostras de pus e swab, diferentes fluidos corporais, urina, sangue, pontas de cateteres, etc.) foram processadas de acordo com métodos microbiológicos padrão recomendados pela American Society for Microbiology (ASM) para isolamento e identificação de A. baumannii.10

Teste de Susceptibilidade Antibiótica (AST)

A susceptibilidade dos isolados de A. baumannii contra diferentes antibióticos foi determinada pelo método de difusão em disco Kirby-Bauer modificado em ágar Mueller-Hinton e interpretado seguindo os procedimentos padrão recomendados pelo Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI), Wayne, EUA.11 O perfil de sensibilidade antibiótica de todos os isolados de A. baumannii foi determinado por testes contra ampicilina-sulfactam (10/10 μg), ceftazidima (30 μg), gentamicina (10 μg), ciprofloxacina (5 μg), levofloxacina (5 μg), meropenem (10 μg), e imipenem (10 μg). Os isolados que eram resistentes a pelo menos um antimicrobiano de três grupos diferentes de antibióticos acima mencionados (ou seja, isolados MDR) também foram testados contra piperacilina (100 μg), piperacilina-tazobactam (100/10 μg), cefotaxime (30 μg), cefepime (30 μg), cotrimoxazole (25 μg), amikacin (30 μg), doxiciclina (30 μg), polimixina B (300 unidades) e sulfato de colistina (10 μg) dos Laboratórios HiMedia, Índia.

Identificação de isolados MDR

Isolados multi-resistentes A. baumannii foram identificados de acordo com as directrizes recomendadas pelo Centro Europeu de Prevenção e Controlo de Doenças (ECDC). Os isolados não sensíveis a pelo menos um agente antimicrobiano em três ou mais classes de antimicrobianos foram identificados como MDR.12

Detecção de Espectro Estendido β-Lactamase (ESBL) Produtores

O teste inicial de rastreio para a produção de ESBL foi realizado através de testes com discos de ceftazidima (CAZ, 30 μg) e cefotaxima (CTX, 30 μg). Os isolados foram considerados como potenciais produtores de ESBL quando a zona de inibição (ZOI) foi <18 mm para CAZ ou <23 mm para CTX. Os isolados que eram suspeitos como produtores de ESBL por teste de tela foram testados posteriormente pelo método de disco combinado (CD) para confirmação da produção de ESBL, no qual foram utilizados apenas CAZ e CTX e em combinação com ácido clavulânico. Após incubação durante 16-18 horas a 35±2°C, foi confirmado como produtor positivo de ESBL um aumento da ZOI de ≥5 mm para qualquer agente antimicrobiano em combinação com ácido clavulânico do que sua zona de inibição, quando testado sozinho.11

Detecção de AmpC β-Lactamase Producers

Acinetobacter baumannii produzindo uma zona de inibição <18 mm para o disco de cefoxitina (CX, 30 μg) foi testado para a produção de AmpC β-lactamase. A AmpC β-lactamase foi detectada pelo teste do disco AmpC. Neste método, a estirpe indicadora de Escherichia coli susceptível à cefoxitina (ATCC 25922) foi inoculada em placa padrão MHA para formar uma cultura de gramado e um disco de cefoxitina foi colocado. Um disco branco de 6 mm de diâmetro humedecido com tampão Tris-EDTA foi inoculado com poucas colónias da estirpe de teste e colocado junto ao disco de cefoxitina. As placas foram incubadas a 37°C durante a noite. Após a incubação durante a noite, uma indentação na zona de inibição da cefoxitina adjacente ao disco contendo a estirpe teste foi considerada positiva para a produção de AmpC β-lactamase.13

Detecção de Metallo β-Lactamase (MBL) e Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) Produtores

Os isolados foram submetidos à detecção da produção de MBL e KPC quando resistentes ao meropenem (MEM, 10 μg). O método da combinação meropenem disco foi aplicado para detecção e diferenciação de MBL, KPC ou co-produtor de KPC/MBL como descrito por Tsakris et al14 Neste teste, foram utilizados quatro discos; (a) MEM = um disco MEM simples (10 μg), (b) MEM+EDTA = disco MEM (10 μg) com 292 μg de EDTA, (c) MEM+ ácido fenilborônico (PBA) = disco MEM (10 μg) contendo 400 μg de PBA, e (d) MEM+EDTA+PBA = disco MEM (10 μg) com 292 μg de EDTA e 400 μg de PBA. O EDTA atua como inibidor do MBL enquanto o PBA é um inibidor do KPC. O teste foi realizado pela inoculação de um ágar Mueller-Hinton com o organismo de teste como dado para o método de difusão padrão e quatro discos foram aplicados. Após incubação de noite a 37°C, o diâmetro ZOI ao redor dos discos MEM+EDTA, MEM+PBA e MEM+EDTA+PBA foi comparado com o ao redor do disco MEM simples. A produção de MBL foi considerada quando o diâmetro ZOI ao redor dos discos MEM+EDTA e MEM+EDTA+PBA foi aumentado ≥5 mm do que o diâmetro ZOI ao redor do disco MEM sozinho. A produção de KPC foi considerada quando o diâmetro ZOI ao redor dos discos MEM+PBA e MEM +EDTA +PBA foi aumentado ≥5 mm do que o diâmetro ZOI ao redor do disco MEM sozinho. A co-produção das enzimas KPC e MBL foi considerada quando o diâmetro ZOI ao redor dos discos MEM+EDTA+PBA foi aumentado ≥5 mm do que o diâmetro ZOI ao redor do disco MEM isolado. Deve-se notar que a concentração de PBA e EDTA empregada no presente estudo não mostrou qualquer efeito detectável no crescimento bacteriano.

Processamento e Análise de Dados

Dados referentes à demografia, amostras, enfermarias, perfis antibacterianos, determinantes de resistência foram analisados usando a versão SPSS 16.0 e interpretados de acordo com a distribuição de frequência e percentagem.

Resultados

Durante o período de estudo, um total de 177 A. baumannii foram isolados. Do total de A. baumannii isolados, a maioria deles (N=161, 91,0%) foram identificados como MDR.

Distribuição de MDR Acinetobacter baumannii

Sai de 161 MDR isolados, a maioria (47.2%) foram isolados de amostras do trato respiratório (ou seja, expectoração, lavagem broncoalveolar e aspirado traqueal) seguidos por pus e cotonetes, fluidos corporais, urina, sangue e menos foram de pontas de cateter (1,2%) (Tabela 1). Entre o total de isolados MDR, 58,3% foram isolados de pacientes do sexo masculino e 41,7% de pacientes do sexo feminino, com proporção de 1,4 entre homens e mulheres. The highest number of isolates were from male patients with age group ≥65 years (14.9%) and the least number was isolated from a female patient with age group 49–64 years (5.0%) (Table 2). Similarly, the higher number of MDR isolates were isolated from ICU patients (49.6%) followed by surgical wards (19.9%) and medical wards (14.3%), while the lowest number from burn wards (1.9%) (Table 3).

Table 1 Distribution of MDR Acinetobacter baumannii in Various Clinical Specimens

Table 2 Distribution of MDR Acinetobacter baumannii by Gender and Age Group of Patients

>>p>Table 3 Ward Wise Distribution of MDR Acinetobacter baumannii

Antibiograma de MDR Acinetobacter baumannii

O perfil de sensibilidade aos antibióticos mostra que a maioria dos isolados MDR eram resistentes à maioria dos primeiros…antibióticos de linha. Entre eles, todos os isolados eram completamente resistentes à piperacilina e à cefotaxima. Da mesma forma, 99,4% eram resistentes à ceftazidima e à cefepime, 98,7% ao cotrimoxazol, 95% à piperacilina-tazobactam e à ciprofloxacina, 93,8% à gentamicina, 89,4% à ampicilina-sulfactam e ao meropenem. Apenas 11,8%, 12,4%, 13,6% e 37,9% eram sensíveis à levofloxacina, imipenem, amikacin e doxiciclina, respectivamente. Todos os isolados de MDR foram completamente sensíveis apenas a antibióticos de último recurso, ou seja, polimixina B e sulfato de colistina (Figura 1).

Figure 1 Percentage of antimicrobial resistance and sensitivity of MDR A. baumannii (N = 161).

ESBL, AmpC, MBL, and KPC Production in MDR Acinetobacter baumannii

In this study, the rate of β-lactamases production among MDR isolates was significantly high. MBL was the common β-lactamase detected among MDR A. baumannii (67.7%). ESBL was detected in 19.9%, AmpC in 38.5%, and KPC in 9.3% of MDR isolates. The co-production of different types of β-lactamases was also seen among some isolates. ESBL+AmpC co-producers were seen in 6.8%, ESBL+MBL co-producers in 5.0%, AmpC+MBL co-producers in 23.0% and MBL+KPC in 5.6% of MDR isolates (Table 4).

Table 4 β-Produção de Lactamases Entre MDR Acinetobacter baumannii

Discussão

Acinetobacter baumannii é um patógeno nosocomial importante associado a uma grande variedade de doenças em pacientes hospitalizados, especialmente nas unidades de terapia intensiva, impondo um maior desafio ao manejo do paciente e ao controle da infecção. A emergência mundial do MDR A. baumannii isolado é de grande preocupação.15

Em nosso estudo, o MDR A. baumannii foi freqüentemente isolado de amostras do trato respiratório (47,2%), seguido por pus e swabs (27,3%), fluidos corporais (11,1%) e outros. Um estudo foi realizado por Shrestha et al. em 201515 do mesmo hospital também relatou 49,18% de MDR A. baumannii de amostras do trato respiratório e Samawi et al16 do Qatar relataram 48,9% de A. baumannii de infecção do trato respiratório. Os dados demográficos em nosso estudo mostraram que uma alta prevalência de infecções em pacientes do sexo masculino com idade ≥65 anos e uma grande parte dos isolados de MDR eram de pacientes de UTI porque esta bactéria tem uma predileção por grupos etários mais altos e pacientes de UTI gravemente doentes.

A taxa de MDR A. baumannii em nosso estudo é 91,0%, o que é extensivamente alto. Também no estudo realizado por Shrestha et al e Mishra et al, cerca de 96% e 95% de A. baumannii foram MDR, respectivamente.17,18 Essa alta prevalência de MDR A. baumannii pode ser devida à alta chance de disseminação do gene de resistência e sua capacidade de se apresentar em todos os lugares no ambiente hospitalar. A infecção por A. baumannii com isolados de MDR elevados também nos alarmou com a necessidade de estudo extensivo e aplicação de medidas preventivas para reduzir uma ameaça tão temível em pacientes hospitalizados. Neste estudo foram encontrados isolados de A. baumannii multirresistentes significativamente resistentes a carbapenêmicos, aminoglicosídeos e grupos fluoroquinolonas de antibióticos. Quase todos os isolados MDR foram resistentes à piperacilina e cefalosporinas, 93,8% resistentes à gentamicina e 89,4% ao meropenem, o que é superior ao relatado por Mishra et al18 do mesmo hospital (quase 89% e 50% dos isolados foram cefalosporinas e carbapenem resistentes, respectivamente). Um estudo realizado por Xia et al na China demonstrou resistência ao carbapenem em 85% dos isolados, o que é quase semelhante a esse estudo.19 O programa MYSTIC (Meropenem Yearly Susceptibility Test Information Collection) de 2007 demonstrou que 74,1% dos isolados eram suscetíveis ao meropenem e 78,9% eram suscetíveis ao imipenem na Europa, em comparação com suscetibilidades muito menores, de 51,3% e 52,0% em vários países asiáticos.20,21 Nosso resultado sobre a taxa de resistência ao amikacin foi de 86.3% que é superior a 54% no estudo anterior do mesmo hospital.18 O aparecimento crescente de linhagens altamente resistentes aos aminoglicosídeos é também a causa de grande preocupação. Neste estudo, 95,0% e 88,2% de MDR A. baumannii foram resistentes à ciprofloxacina e à levofloxacina, respectivamente. A resistência à fluoroquinolona está aumentando rapidamente nos isolados clínicos nos últimos anos devido ao seu amplo uso na medicina clínica como agentes antimicrobianos de amplo espectro. Em nosso estudo, a polimixina B e o sulfato de colistina mostraram excelente efeito contra a MDR A. baumannii, pois nenhum dos isolados foi encontrado resistente ao sulfato de colistina e à polimixina B. Mas, no estudo de Joseph et al22 e Al-Sweih et al,23 20% e 12% de Acinetobacter spp. foram resistentes ao sulfato de colistina, respectivamente. Entretanto, o presente estudo mostrou uma alta taxa de resistência a antibióticos contra antibióticos comumente utilizados e é uma desvantagem para o sistema de saúde em países como o Nepal, pois pode afetar muito o manejo do paciente. Isto pode ser devido ao uso intenso dos agentes antimicrobianos no hospital, fácil disponibilidade e uso indiscriminado destes medicamentos fora dos hospitais, e muitos antibióticos estão disponíveis ao balcão para auto-medicação. O desenvolvimento de resistência aos antibióticos está associado com alta morbidade e mortalidade em pacientes hospitalizados, particularmente em ambientes de UTI.

A diminuição da suscetibilidade de A. baumannii à terceira geração e às cefalosporinas de quarta geração pode ser atribuída aos produtores de ESBL ou AmpC β-lactamase ou a alguns outros mecanismos subjacentes relevantes. Este estudo mostrou que 19,9% dos MDR A. baumannii eram produtores de ESBL. Uma taxa semelhante de ESBL foi encontrada em um estudo anterior de Parajuli et al em pacientes internados em UTI.24 No estudo de Mishra et al,18 apenas 12,9% de Acinetobacter spp. eram produtores de ESBL. Em um estudo indiano25 , apenas 7% de A. baumannii isolados eram produtores de ESBL, enquanto outro estudo da Índia8 documentou 29,9% de Acinetobacter spp. como produtores de ESBL. Estudos demonstraram que a prevalência da ESBL varia de país para país e de instituição para instituição, tanto nos isolados nosocomiais como comunitários. Isto pode ser atribuído aos hábitos de prescrição de antibióticos e à presença de patógenos que abrigam os genes para a produção de ESBL. Embora não existam diretrizes do CLSI para a detecção da produção de AmpC β-lactamases, temos seguido o teste de disco AmpC.13 No presente estudo, a prevalência de AmpC produzindo MDR A. baumannii foi encontrada 35,6%. Quase uma prevalência semelhante de AmpC produzindo Acinetobacter spp. foi relatada do mesmo hospital por Parajuli et al24 No entanto, em um estudo indiano, a maior taxa (56%) de AmpC produzindo A. baumannii foi documentada.26

Acinetobacter baumannii resistente a carbapenem (CRAB) está incluída na prioridade 1 (ou seja, crítica) de uma lista de prioridade global de bactérias resistentes a antibióticos para orientar a pesquisa, descoberta e desenvolvimento de novos medicamentos pela Organização Mundial da Saúde.27 Embora existam diferentes mecanismos de resistência ao carbapenem, a produção de enzimas carbapenemases é o mecanismo mais eficaz.9 O surgimento de MBLs em A. baumannii está se tornando um desafio terapêutico, pois essas enzimas possuem alta atividade hidrolítica que leva à degradação de cefalosporinas e carbapenems de maior geração. Além disso, os genes MBL mediados por plasmídeos espalham-se rapidamente para outras espécies de bacilos gram-negativos.28 Portanto, a detecção rápida da produção de MBL é necessária para modificar a terapia e iniciar o controle efetivo da infecção para prevenir sua disseminação. No estudo atual, a metallo β-lactamase (MBL) produzindo isolados foi encontrada comum que os produtores de ESBL e AmpC, onde 67,7% de MDR A. baumannii eram produtores de MBL. No Nepal, poucos estudos foram feitos sobre a prevalência de LMBs, Shrestha et al29 reportaram 47,2% e Parajuli et al24 reportaram 78,8% de produtores de LMBs em Acinetobacter spp. do mesmo hospital. No estudo de Dey e Bairy,30 MBL foi relatado apenas em 21,7% de Acinetobacter spp. A coexistência de múltiplos genes MBL em bactérias é uma situação alarmante. Como os genes MBL estão associados a integrons que podem ser embutidos em transposons, que por sua vez podem ser acomodados em plasmídeos, resultando assim em um aparelho genético altamente móvel, é provável que ocorra uma maior disseminação destes genes em diferentes patógenos. Este estudo também tentou descobrir os isolados produtores de KPC, onde 9,5% de MDR A. baumannii e alguns deles também estavam co-produzindo a enzima MBL. Embora não houvesse um único artigo sobre a detecção de KPC do Nepal, Parajuli et al24 relataram recentemente espécies de Acinetobacter produtoras de KPC de pacientes internados em UTI. A maioria dos isolados produtores de KPC foi relatada dos EUA, Grécia, China, Israel e Colômbia.31 Entre as carbapenemases, o KPC tem alta freqüência e tem sido comumente encontrado em Klebsiella pneumonia.32 Entre os isolados produtores de β-lactamases, alguns dos isolados também foram co-produtores de diferentes β-lactamases e os isolados MDR produzindo dois tipos diferentes de β-lactamases mostraram alto perfil de resistência. A propagação de bactérias produtoras de carbapenemas em todo o mundo nos últimos anos tem sido considerada como uma grande ameaça à saúde pública. Após o surgimento dos clones resistentes ao carbapenem, deixando a esperança de tratamento da infecção por MDR A. baumannii é pelo último recurso de antibióticos potencialmente tóxicos como a polimixina B e o sulfato de colistina.33

O estudo mostra que a infecção por MDR A. baumannii está aumentando a um ritmo alarmante em nosso hospital. Agora tornou-se muito importante controlar esta situação antes que ela assuma uma forma mortal. Portanto, a detecção rápida dos determinantes de resistência é necessária para modificar a terapia e iniciar o controle efetivo da infecção para prevenir sua disseminação.

Limitações

Não pudemos avaliar os fatores de risco e os resultados das infecções por MDR A. baumannii em pacientes hospitalizados devido à indisponibilidade de dados suficientes dos pacientes. Além disso, não foi determinada a análise genética dos fenótipos resistentes e dos mecanismos de resistência às drogas.

Conclusão

Do presente estudo, fica claro que as infecções em pacientes hospitalizados por MDR A. baumannii são comuns. A taxa de produção de MBL, ESBL e AmpC entre os isolados de MDR tem aumentado muito e esta bactéria pode levar a alta morbidade e mortalidade, já que nos resta a única opção de tratá-los com antibióticos potencialmente tóxicos como sulfato de colistina e polimixina B e este é o problema vexatório para os pacientes hospitalizados. As recomendações estabelecidas, incluindo a detecção adequada da resistência aos medicamentos em patógenos, políticas de restrição antimicrobiana para evitar o uso excessivo de antibióticos de amplo espectro, melhoria dos sistemas de vigilância da resistência e medidas rigorosas de controle de infecção, ajudarão a controlar esta situação.