Klebsiella pneumoniae klīnisko izolātu antimikrobiskā rezistence un virulence

Abstract

Pēc Pasaules veselības organizācijas datiem Klebsiella pneumoniae ir trešais biežākais hospitālo infekciju ierosinātājs Latvijā. No 2016. gada līdz 2020. gadam ir pieaugusi Klebsiella pneumoniae antimikrobiālā rezistence pret četrām galvenajām antibiotiku grupām: trešās paaudzes cefalosporīniem, karbapenēmiem, florokvinoloniem un aminoglikozīdiem. Klebsiella pneumoniae izraisītās hospitālās infekcijas skar imūnkompromitētus pacientus, vai pacientus ar smagām hroniskām saslimšanām. Parādoties un izplatoties hipervirulentiem celmiem, arī veseli indivīdi ir kļuvuši uzņēmīgi pret infekciju. Klebsiella pneumoniae izraisa urīnceļu infekcijas, pneimoniju, bakterēmiju. Hipervirulentā Klebsiella pneumoniae saistīta ar augstāku patogenitāti un var izraisīt piogēnus aknu abscesus, meningītu, endoftalmītu un mīksto audu infekciju. Pētījuma mērķis - noteikt Klebsiella pneumoniae antimikrobiālo rezistenci, analizēt Klebsiella pneumoniae pilna genoma sekvencēšanas rezultātus, izceļot -laktāmu grupas preparātu rezistences un virulences faktorus, identificēt konverģentos Klebsiella pneumoniae izolātus. Pētījuma dizains – retrospektīvs pētījums. Klīniskie izolāti tika ievākti par laika periodu no 2022. gada 1. jūnija līdz 2023. gada 30. jūnijam Paula Stradiņa Klīniskās universitātes slimnīcā. 121 Klebsiella pneumoniae klīniskie izolāti, kuriem apstiprināta rezistence pret karbapenēmu grupas preparātiem nosūtīti uz Latvijas infektoloģijas centra Nacionālo Mikrobioloģijas References laboratoriju apstiprinošajai ģenētiskajai testēšanai. Dati tika ievākti un apstrādāti izmantojot MS Excel un IBM SPSS, kur veikta statistiskā analīze. Intrahospitāli iegūta Klebsiella pneumoniae konstatēta 77% (n=74) un sadzīvē iegūta Klebsiella pneumoniae 25% (n=25). Veicot statistisko datu analīzi lai izpētītu vai konverģentiem izolātiem ir lielāka iespēja izraisīt infekciju, tika pārbaudīta konverģento izolātu izplatību starp K. pneumoniae izolātiem, kas saistīti ar kolonizāciju un infekciju. Izredzes konverģentiem izolātiem izraisīt infekciju ir 1,6 reizēm augstāka nekā ne-konverģentiem izolātiem (95% ticamības intervāls 0,5 - 5,4; pēc Fišera testa p=0,4007), kur nav statistiski nozīmīga saistība salīdzinājumā ar literatūras datiem. Procentuāli 70% gadījumu Klebsiella pneumoniae ir rezistentas pret antibiotikām, 20% jutīgas un 10 % jutīgas paaugstinātā devā. Starp Klebsiella pneumoniae izolātiem sastopami dažādi hromosomālie sekvences tipi. Septiņiem Klebsiella pneumoniae izolātiem raksturīga konverģence - hipervirulence ar karbapenemāžu gēniem blaOXA-48, blaNDM-1, rezistences indeksu 2 un virulences indeksu 4.

According to WHO (World Health Organization) data Klebsiella pneumoniae is the third common cause of nosocomial infections in Latvia. In this report showed a significantly increasing antimicrobial resistance to four main antibiotic groups during 2016 - 2020, third generation cephalosporins, carbapenems, fluoroquinolones and aminoglycosides. Historically, immunocompromised patients have been the main target of serious infections induced by Klebsiella pneumoniae. However, with the recent appearance and dissemination of hypervirulent strains, healthy individuals have also become susceptible to infection. Traditionally, Klebsiella pneumoniae has been linked to bacteremia, pneumonia, and urinary tract infections. Liver abscess in healthy individuals is the primary clinical manifestation of hypervirulent klebsiella pneumoniae infection, in addition to several infections, including pneumonia, meningitis, and endophthalmitis. Aim of this study is to detect antimicrobial resistance of Klebsiella pneumoniae, perform genetic data analysis to investigate virulence and resistance determinants. Detect and analyse hypervirulent Klebsiella pneumoniae isolates. The research design is a retrospective study. Clinical isolates collected from June 1, 2022 to June 30, 2023 at Pauls Stradiņš Clinical University Hospital. A total of 121 clinical isolates were examined and sent to National Microbiology reference laboratory for genetic testing. Nosocomial Klebsiella pneumoniae was detected in 77% (n=74) of cases, and nosocomial in 25% (n=25). We examined convergent K. pneumoniae isolates associated with infection and colonisation. Convergent isolates were non-significantly associated with infection, compared with colonisation with an OR of 1,6 [95% Confidence interval (CI) 0,5 - 5,4; p=0,4007 Fisher’s exact test]. In this study, 70% of the Klebsiella pneumoniae cases were resistant to antibiotics, 20% were sensitive, and 10% intermediate. Among the 121 Klebsiella pneumoniae isolates, various chromosomal sequence types were identified. Seven isolates were hypervirulent Klebsiella pneumoniae with carbapenemase genes blaOXA-48, blaNDM-1, showing a resistance index of 2 and virulence index of ≥ 4.