Epidemiologia microbiologica territoriale Corso ECM di aggiornamento per Medici di Medicina Generale “L’uso razionale degli antibiotici per il Medico di Medicina generale: criticità e nuove indicazioni terapeutiche” “Indicazioni alla vaccinazione nell‘era della globalizzazione” Aula Congressuale - Ospedale di Cona (Fe) 11 febbraio 2017 Epidemiologia microbiologica territoriale M.Rita Rossi UO Semplice di Microbiologia e Sierologia Laboratorio Unico Provinciale AOU S. Anna Ferrara

Cosa chiede il clinico al microbiologo? Fondamentalmente le domande sono tre: La malattia del mio paziente è causata da un microrganismo? Se si, quale microrganismo? Qual’é il profilo di sensibilità del germe in questione? Per soddisfare questi quesiti il laboratorio ha bisogno di informazioni dettagliate e di un campione selezionato, raccolto e trasportato in maniera appropriata IDSA GUIDELINES A Guide to Utilization of the Microbiology Laboratory for Diagnosis of Infectious Diseases: 2013

Appropriatezza del campione L’impatto dell’appropriatezza del campione sulla gestione della cura del paziente è enorme in termini di esito decisioni terapeutiche impatto sul controllo delle infezioni durata del ricovero costo dell’ ospedalizzazione costo per indagini di laboratorio ed efficienza del laboratorio

Ruolo del laboratorio di Microbiologia Non disponendo di elementi per esprimere un giudizio sull’appropriatezza della richiesta Il laboratorio partecipa alla discussione con i clinici e alla stesura di linee guida utili nella selezione dei casi in cui esiste l’indicazione all’indagine microbiologia anche in relazione alle evidenze dei dati epidemiologici Definisce le modalità corrette di raccolta, conservazione e trasporto del campione Stabilisce le regole di interpretazione dei risultati delle indagini microbiologiche in correlazione al distretto e alle modalità di raccolta Offre un supporto nell’interpretazione del referto, in particolare nella lettura dell’antibiogramma in relazione al tipo di germe e al distretto colpito dall’infezione Rende disponibili report epidemiologici sulle resistenze agli antibiotici utili nella scelta della terapia empirica

Il ruolo del microrganismo Microbiota Commensale Patogeno

Microbiota Si definisce microbiota l’insieme dei microrganismi che condividono una nicchia ecologica e “convivono” con l’organismo umano senza danneggiarlo Per diverse tipologie di campioni microbiologici esiste un “rumore di fondo” legato al microbiota normale (es. basse vie respiratorie, ferite superficiali, fistole) che può determinare un risultato falsamente positivo

Colonizzazione e infezione Un batterio è considerato patogeno quando è in grado di invadere i tessuti, di moltiplicarsi e di produrre una o più sostanze tossiche che recano danno all’ospite Un patogeno deve trovare nell’ospite una nicchia da colonizzare, dove potersi moltiplicare in competizione eventualmente con i batteri commensali abituali La proliferazione di un patogeno associata alla produzione di fattori di virulenza determina l’infezione

Infezione del tratto urinario(UTI) L’urina è normalmente sterile La presenza di microrganismi nelle urine indica Batteriuria Indica la colonizzazione del tratto urinario da parte di batteri, senza invasione dei tessuti Infezione del tratto urinario(UTI) In Paziente asintomatico Esempi: donne gravide, diabetici In Paziente sintomatico Indica un paziente con o senza batteriuria, portatore di sintomi Sintomi UTI Minzione frequente, disuria (dolore e difficoltà alla minzione), urgenza, nocturia o enuresi notturna, incontinenza, prostatismo, colica renale

Urinocoltura, quali indicazioni? UTI non complicate La sensibilità diagnostica per le UTI non complicate basata sui sintomi tipici e sui fattori di rischio varia dal 50 al 90% Il trattamento empirico può essere avviato sulla base dei soli sintomi Tra i limiti delle indagini microbiologiche il tempo di refertazione: 24-72 ore La preoccupazione nel trattamento di queste infezioni è la resistenza antimicrobica… Guidelines for the diagnosis and treatment of uncomplicated UTI from several groups, including the American College of Obstetricians and Gynecologists (ACOG) (2008), the Scottish Intercollegiate Guidelines Network (SIGN) (2012), the University of Michigan Health System (UMHS) (2005), and the Infectious Disease Society of America (IDSA) (2011).

Patogeni urinari Comuni Meno comuni E.coli Enterococcus spp Klebsiella pneumoniae Proteus mirabilis Enterobacter spp Pseudomonas aeruginosa Staphylococcus aureus Staphylococcus saprophyticus Streptococus agalactiae Candida spp Meno comuni Aerococcus urinae Corynebacterium urealyticum Enterobacteriaceae spp Acinetobacter spp e altri non fermentanti Mycobacterium spp Mycoplasma hominis Ureaplasma urealyticum Chlamydia trachomatis Neisseria gonorrhoeae Trichomonas vaginalis JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY, Sept. 2011, p. S34–S38 VOL. 49, NO.9SUPPL.

Incidenza di patogeni del tratto urinario Patogeno Cistite non complicata UTIs complicate Gram negativi E. Coli Klebsiella pneumoniae Proteus mirabilis Enterobacter spp Pseudomonas aeruginosa 70%-90% 2%- 6% 2%- 4% 0%- 1% 40%-50% 10%-17% 5%-10% 2%-10% Gram positivi: Staphylococcus saprophyticus Enterococcus spp Streptococcus agalactiae Staphylococcus aureus Candida spp 5%-20% 1%-2% 0%-1% 0%-4% 1%-20% 1%-4% 2%-5% JOURNAL OF CLINICAL MICROBIOLOGY, Sept. 2011, p. S34–S38 VOL. 49, NO.9SUPPL.

Manifestazione clinica e carica batterica significativa Tipologia infezione Manifestazione clinica Conta batterica significativa (CFU/ml) Tratto urinario alto: Pielonefrite Acuta: febbre, brividi, dolore al fianco, nausea, vomito, WBC Cronica: asintomatico, sintomatologia mite o acuta, WBC, lesioni > 105 Basso tratto urinario: Cistite Prostatite Uretrite Sintomatico: disuria, minzione frequente Asintomatico Acuta: febbre, brividi, mal di schiena Cronica: asintomatica o acuta Disuria, frequenza >105 > 103 > 102

Urinocolture Pazienti esterni LUP FE anno 2016 MITTO INTERMEDIO CATETERISMO ESTEMPORANEO CATETERE VESCICALE PERMANENTE URINE DA SACCHETTO ADESIVO TOTALE POS 5.776 10 95 9 5.890 24,26% NEG 16.816 3 29 8 16.856 69,44% FLORA MISTA 1.490 1 35 4 1.530 6,30% TOT. 24.082 14 159 21 24.276

LUP FE PAZIENTI ESTERNI anno 2016 Urine da mitto intermedio esaminate N° 24082 -POSITIVE 5776- Specie identificate N°6036 Urine da catetere permanente esaminate N° 159-POSITIVE N° 95- Specie identificate N° 115 %Specie più rappresentate a confronto

Impatto dell’urinocoltura sull’attività del Laboratorio di Microbiologia Rappresenta il 50% degli esami colturali/die Mediamente 160 campioni/die (50% da pazienti esterni) Considerazioni sulle urinocolture per Esterni RISULTATI: il 69% delle urinocolture sono negative, il 6% è contaminato. Il 25% ha dato esito positivo. Troppo basso il numero di risultati clinicamente significativi?! TEMPO TECNICO:varia da 10 a 30 min/camp; per 80 urinocolture/die da 13 a 40 ore/die. COSTI: Laboratorio Materiale-strumentazione-Tempo/uomo. Pazienti Un esame colturale urine negativo costa al paziente 9,95 Euro; un esame positivo completo di identificazione e antibiogramma costa 36,15 Euro APHL Urine Microbiology: Were to Start, When to Stop, What’s New- Marie Pezzlo 2013 Webinar Series

Quando è indicata l’urinocoltura? La coltura trova indicazione: In tutti casi di infezione del tratto urinario superiore e nelle infezioni complicate perché la diagnosi può essere difficile l’eziologia microbica è diversa la resistenza antimicrobica più comune Se non si osserva miglioramento clinico entro 48 ore o in caso di recidiva Se i dati epidemiologici locali dimostrano un tasso di resistenza >20% per gli antibiotici di prima linea Management of suspected bacterial urinary tract infection in adults. Edinburgh: SIGN; 2012. (SIGN publication no. 88). [July 2012].

Premessa ai dati di sensibilità Società Italiana Multidisciplinare per la Prevenzione delle Infezioni nelle Organizzazioni Sanitarie M.Sarti L’antibiotico giusto al momento giusto . 8 marzo 2011 Baggiovara MO

Come interpretare l’antibiogramma? 1 2 Se nel referto sono presenti più antibiotici con valori di MIC preceduti dal segno <= significa che la crescita del microrganismo è stata inibita dalla più bassa concentrazione dell’antibiotico testata, pertanto sono da considerare parimenti sensibili indipendentemente dal valore numerico. Un valore di MIC non preceduto da un segno deve essere considerato in relazione alla sua distanza dal “Limite di sensibilità” Esempi:

MIC: Minima Concentrazione Inibente

Breakpoints

Resistenza: breakpoints clinici Interpretazione basata su parametri: MICROBIOLOGICI: attività dell’antibiotico nei confronti del ceppo FARMACOLOGICI: dosaggio del farmaco terapeuticamente utilizzabile e sue concentrazioni sieriche ottenibili CLINICI: esempio studi di efficacia clinica

EUCAST S= sensibile, il livello di attività dell’antibiotico nei confronti del microrganismo è associato ad una elevata probabilità di successo terapeutico R= resistente, il livello di attività dell’antibiotico nei confronti del microrganismo è associato ad una elevata probabilità di fallimento terapeutico I=intermedio, il livello di attività dell’antibiotico nei confronti del microrganismo è associato ad un effetto terapeutico incerto. Non è escluso che l’infezione possa essere trattata appropriatamente in distretti corporei in cui il farmaco è attivamente concentrato o utilizzando alti dosaggi

Effettivo ruolo clinico del microrganismo esaminato La correlazione tra categorie S/I/R e clinica non è assoluta ma dipende da : Effettivo ruolo clinico del microrganismo esaminato Sede dell’infezione e possibilità del farmaco di raggiungerla in concentrazione adeguata Caratteristiche fisiopatologiche del paziente che deve essere trattato Corretto dosaggio e corretta modalità e tempistica di somministrazione anche in relazione alle caratteristiche farmacocinetiche e farmacodinamiche delle molecole

E.coli URINE ESTERNI LUP FE anno 2016 20.2 55.5 15 6.3 15.2 4.9 13.1 URINE ESTERNI E.coli 2016 R o I% CEPPI 3307 CEPPI 419 ESBLPOS R o I % 2888 ESBLNEG Amoxi/clav 20.2 55.5 15 Pipera tazo 6.3 15.2 4.9 Cefalosporine III 13.1 92.2 1 Fluorochinoloni 31.1 90.5 23.1 Gentamicina 10.6 34 7.1 Amikacina 13 30.9 9.9 Meropenem Trimet/sulfa 25.6 51.5 21.8 CRE 2 ceppi -

E.coli URINE RSA FE Anno 2016 RSA E.coli 44.3 62 21.4 15.3 23.2 3.0 R o I% CEPPI 164 CEPPI 96 ESBLPOS R o I % CEPPI 68 ESBLNEG Amoxi/clav 44.3 62 21.4 Pipera tazo 15.3 23.2 3.0 Cefalosporine III 57.2 98.9 1.5 Fluorochinoloni 78.7 54.3 Gentamicina 30.5 43 14.4 Amikacina 30.8 40 17.7 Meropenem Colistina Tigeciclina Trimet/sulfa 45.8 55.4 32.4

K.pneumoniae URINE ESTERNI LUP FE anno 2016 URINE ESTERNI K.pneumoniae R o I% CEPPI 653 CEPPI 91 ESBLPOS R o I % CEPPI 562 ESBLNEG Amoxi/clav 13.6 81 2.9 Pipera tazo 14.8 78.4 4.4 Cefalosporine III 89 2 Fluorochinoloni 19.7 90.7 8.8 Gentamicina 11 65.5 2.6 Amikacina 6.5 25.3 Meropenem 2.4 2.2 Colistina 2.5 3 1.9 Tigeciclina Trimet/sulfa 14.7 64.3 6.8 CRE 11 CEPPI 1 ceppo 9 ceppi

K.pneumoniae URINE RSA LUP FE 2016 67,9 100 26.5 67.1 97.8 67.9 70.9 RSA K.pneumoniae 2016 R o I% CEPPI 85 46 ESBLPOS R o I % 39 ESBLNEG Amoxi/clav 67,9 100 26.5 Pipera tazo 67.1 97.8 Cefalosporine III 67.9 Fluorochinoloni 70.9 37.1 Gentamicina 45.6 61.4 25.7 Amikacina 24.6 26.1 21.9 Meropenem 11.6 2.3 23.5 Colistina Tigeciclina Trimet/sulfa 58 80.4 28.6 CRE 7 ceppi

P.mirabilis URINE ESTERNI LUP FE anno 2016 URINE ESTERNI P.mirabilis 1 R o I% CEPPI 198 CEPPI 33 ESBLPOS Amoxi/clav Pipera tazo 1 3.2 Cefalosporine III 23.8 93.5 Fluorochinoloni 50.3 90.3 Gentamicina 33.3 Amikacina 10.3 12.9 Meropenem Trimet/sulfa 44.9 51.5

P. mirabilis URINE RSA LUP FE ANNO 2016 RSA Proteus mirabilis 2016 8.1 R o I% CEPPI 62 CEPPI 21 ESBLPOS Amoxi/clav 8.1 Pipera tazo Cefalosporine III 57.4 100 Fluorochinoloni 87 Gentamicina 88 Amikacina 4 Meropenem Trimet/sulfa 41 28

LUP FERRARA SSD MICRO 2014-2015-2016 Pneumococco Esame colturale Ceppi isolati da emocolture: 51 Ceppi isolati da liquor:6 Ceppi isolati da Bal ed Esp: 41 Ceppi isolati da BAS: 13 Ceppi isolati da orecchio:4 Ceppi isolati da liq peritoneale:1 Ceppi isolati da liquido pleurico: 1

S.pneumoniae: pazienti con isolamenti da sangue e liquor (eliminati i doppi isolamenti) Materiale di isolamento 2014 11 pazienti 2015 21 pazienti 2016 15 pazienti Sangue 10 17 14 Sangue + liquor 3 1 Liquor

BinaxNOW ®Streptococcus pneumoniae Tipo di campione: urine, liquido cerebrospinale Tempi di attesa per il risultato: 15 minuti Dati sulle prestazioni: Sensibilità/Specificità urine: 86% / 94% Sensibilità/Specificità liquido cerebrospinale: 97% / 99% LUP FE Anni 2014-2015-2016 Ricerca antigene urinario S.pneumoniae pazienti positivi: 168/4179 (4%)

S.pneumoniae LUP FE 2014-2015-2016 16 (10 I+ 6 R) 6.6 (1I+ 1R) 23 32 4 LUP FE S.pneumoniae Esp bal sangue lcr I o R % 2014-2015 58 pazienti 2016 30 pazienti Penicillina 16 (10 I+ 6 R) 6.6 (1I+ 1R) Eritromicina 23 32 Ceftriaxone 4 3.3 Levofloxacina 2 6.6 Trimet/sulfa 13

H.influenzae LUP FE 2014-2015-2016 Resistenti % 21.1 2.6 LUP FE H.influenzae 2014-2015-2016 ceppi 38 Esp bal BAS Resistenti % Ampicillina 21.1 Cefotaxime 2.6 Eritromicina 21.1 R - 78.9 I Amoxi-clav 7.9 Trimet/sulfa 31.6

M. catarrhalis LUP FE 2014-2015-2016 Resistenti % 75 47.1 LUP FE Moraxella 2014-2015-2016 ceppi 17 Esp bal BAS Resistenti % Ampicillina 75 Amoxi-clav Eritromicina Cefotaxime 47.1 Trimet/sulfa 47.1 R - 41.2 I

S.pyogenes LUP FE 2016 Altri materiali 1.6 4.9 19.5 2.4 1.5 I o R % LUP FE S.pyogenes 2016 I o R % N° ceppi 128 T. faringeo N° ceppi 41 Altri materiali Ampicillina Clindamicina 1.6 4.9 Eritromicina 19.5 2.4 Trimet/sulfa 1.5

Antigene urinario Legionella BinaxNOW® Test immunocromatografico validato solo su urine ( fresche o conservate a +2-8°C per 14 giorni o a –20°C per periodi prolungati) Rileva un antigene solubile di natura lipopolisaccaridica di Legionella pneumophila sierogruppo 1 L’antigene è rilevabile dopo 3 giorni dalla comparsa dei sintomi e può persistere fino a un anno Sensibilità = 95% Specificità = 95% Accuratezza = 95% LUP FE Anni 2014-2015-2016 Ricerca antigene urinario Legionella 43/3873 (1,11%) pazienti indagati positivi

Legionella pneumophila - ricerca antigene urinario AUSL 2013 - 2016 andamento pazienti positivi 2014 2015 2016 Argenta lungodegenza 1 Argenta Medicina Cento Cento medicina A Cento medicina C 2 Delta Medicina 4 Quisisana Codigoro Hospice 3 Casa Circondariale Caterina casa riposo TOTALE 8 6

Legionella pneumophila - ricerca antigene urinario AOU S Legionella pneumophila - ricerca antigene urinario AOU S. Anna per CDC Andamento pazienti positivi CDC 2011 2012 2013 2014 2015 2016 251 1 201 951 2 3 136 751 131 171 732 722 261 754 731 161 472 214 142 TOTALE 6 7 10 5 13

Hospital acquired S.aureus HA-MRSA Antibiotico MIC mg/L (S/I/R) Oxacillina > 2 R Eritromicina > 2 R Clindamicina > 0.5 R Linezolid < 2 S Vancomicina < 0.5 S Teicoplanina <= 0.5 S Daptomicina <= 1 S Gentamicina > 1 R Levofloxacina > 2 R Tigeciclina <= 0.12 S

CA-MRSA Community acquired S.aureus CA-MRSA Antibiotico MIC mg/L (S/I/R) Oxacillina > 2 R Clindamicina < 0.25 S Levofloxacina < 1 S Trimet/sulfa <= 40 S Tetraciclina <= 1 S Rifampicina <= 0.06 S I ceppi Community acquired CA-MRSA portano SCCmec del tipo IV e V più un fattore di virulenza, il gene codificante per la tossina di Panton-Valentine leucocidina (PVL), responsabile di fenomeni necrotizzanti come la polmonite necrotizzante

CA-MRSA Community acquired S.aureus CA-MRSA N° 1 ceppo tra gli esterni Nel 2016 individuati in base al fenotipo dell’antibiogramma N° 1 ceppo tra gli esterni N° 7 ceppi tra i ricoverati Antibiotico MIC mg/L (S/I/R) Oxacillina > 2 R Clindamicina < 0.25 S Levofloxacina < 1 S Trimet/sulfa <= 40 S Tetraciclina <= 1 S Rifampicina <= 0.06 S

S.aureus ESTERNI FE 2016 LUP FE 2016 Staphylococcus aureus PAZ ESTERNI I o R % N° ceppi 286 I o R N° ceppi MSSA 221 N° ceppi MRSA 65 Clindamicina 26 17,4 55,6 Eritromicina 28,5 19,2 61,3 Oxacillina/meticillina 21,6 100 Rifampicina 8,2 3,2 25 Trimet/sulfa 2,5

Clostridium difficile La terapia antibiotica, soprattutto se combinata e/o protratta effettuata con farmaci ad ampio spettro d’azione, che alterano la normale flora batterica intestinale riduce la resistenza alla colonizzazione da C. difficile SIMPIOS Prevenzione e controllo delle infezioni da Clostridium difficile GIIO, vol. 16, n. 1,Gennaio-Marzo 2009

N° casi positivi per C. difficile AOU S N° casi positivi per C. difficile AOU S. Anna e dal 2013 LUP FE Pazienti per classi di età e anno (da Giugno 2008 si esegue ricerca Tossina B - da luglio 2013 Real time PCR multiplex GeneXpert)

C. difficile tossinogenico LUP FE anno 2016 Pazienti positivi 412 / 1983 indagati (20,77%)

Casi C. difficile tossinogenico LUP 2016 Pazienti positivi 412/ 1983 indagati (20,77%) AOU S. ANNA 150 positivi/ 871 indagati (17,22%) Competenza AUSL 262 positivi/ 1112 indagati (23.56%) Ospedale ARGENTA 16 positivi/ 88 indagati (18,18%) Ospedale CENTO 66 positivi/ 255 indagati (28,88%) Ospedale DELTA 88 positivi/ 286 indagati (30,76%)

Casi C. difficile tossinogenico AOU S. Anna e S Casi C. difficile tossinogenico AOU S. Anna e S. Giorgio Pazienti positivi 2016: AOU S. ANNA 150 positivi/ 871 indagati (17,22%) nel grafico sono riportati solo i cdc che hanno avuto casi positivi 150 positivi CD 131 casi CD1 16 casi 1 caso 142 1 caso 732 2 caso 731 3 caso 201 1 caso 166 1 caso 591 1 caso 754 1 caso 951 1 caso 401 1 caso 203 1 caso 161 1 caso 151 1 caso 475 CD2 3 casi 2 casi 731 1 caso 201 48

Casi C. difficile tossinogenico AUSL 2016 sono riportati solo i cdc che hanno avuto casi positivi

Casi C. difficile tossinogenico AUSL 2016 sono riportati solo i cdc che hanno avuto casi positivi DA CENTRI PRELIEVO VARI: 52 CD; 2 CD1; 341 NEGATIVI

Il laboratorio di Microbiologia svolge una attività essenziale nel programma di Antibiotic Stewardship schema guida

Grazie a tutti per l’attenzione!

E. coli - dati di Sensibilità AUSL – AOU Anno 2016 ARGENTA 219 ceppi S % CENTO 260 ceppi S % DELTA 406 ceppi AOU 6100 ceppi Ampicillina 31 33 25 44 Amox/clavulan 60 65 54 75 Pip/tazobactam 84 88 85 91 Cefotaxime 58 56 80 Ceftazidime 62 82 Cefepime 64 59 83 ESBL + 43 19 Imipenem 100 99.8 Meropenem 99.9 Ciprofloxacina 48 42 40 Amikacina 77 86 Gentamicina 76 73 87 Nitrofurantoina 99 98 Cotrimoxazolo 68 55 71

K. pneumoniae - dati di Sensibilità AUSL - AOU Anno 2016 ARGENTA 72 ceppi S % CENTO 158 ceppi DELTA 193 ceppi AOU 1682 ceppi Amox/clavulan 26 32 35 65 Pip/tazobactam 29 Cefotaxime 66 Ceftazidime Cefepime 33 ESBL + 44 43 23 25 Imipenem 69 77 52 89 Meropenem 68 74 54 Ciprofloxacina 60 Amikacina 72 62 87 Gentamicina 55 48 Fosfomicina 51 49 46 Cotrimoxazolo 38 39 40 70 M.Rita Rossi UO Semplice di Microbiologia e Sierologia AOU S. Anna Ferrara M.Rita Rossi LUP Struttura Semplice Dipartimentale di Microbiologia e SierologiaLaboratorio Unico Provinciale

P. mirabilis - dati di Sensibilità AUSL - AOU Anno 2016 ARGENTA 40 ceppi S % CENTO 37 ceppi DELTA 83 ceppi AOU 688 ceppi Amox/clavulan 100 (32) 92 (24c) 100 (65) 99 (523) Pip/tazobactam 97 Cefotaxime 67 57 41 Ceftazidime 46 69 Cefepime 72 73 55 78 ESBL + 20 32 37 21 Meropenem 100 Ciprofloxacina 40 27 24 39 Amikacina 88 86 Gentamicina 60 54 36 58 Fosfomicina 62 Cotrimoxazolo 52 43 64 M.Rita Rossi UO Semplice di Microbiologia e Sierologia AOU S. Anna Ferrara M.Rita Rossi LUP Struttura Semplice Dipartimentale di Microbiologia e SierologiaLaboratorio Unico Provinciale