Extended-spectrum beta-lactamase-producing microorganisms as causes of urinary tract infections in ambulatory and hospitalized patients in childhood - characteristics and epidemiology // Широкоспектърни бета-лактамаза произвеждащи микроорганизми като причинители на уроинфекции при амбулаторни и хоспитализирани пациенти – характеристика и епидемиология

Abstract

Темата на дисертационния труд е "Широкоспектърни беталактамаза произвеждащи микроорганезми като причинители на уроинфекции при амбулаторни и хоспитализирани пациенти в детска възраст - характеристика и епидемиология". Автор на разработката е Нели Миткова Лодозова, преподавател в МУ-Варна, под ръководството на проф. д-р Красимир Методиев (МУ-Варна) и доц. д-р Димитричка Близнакова (МУ-Варна). Дисертационния труд включва 15 раздела, 120 литературни източника, като голямата част от цитираните публикации са от последни 10 години. Значително внимание е отделено на научните трудове на водещите български специалисти работили по проблема. За целите на дисертационния труд са заимствани 4 204 броя уринни проби от три медико-диагностични лаборатории на територията на град Варна – „Лаборекспрес 2000”, „Св. Анна”, „РЗИ – Варна”. Пробите са от пациенти в детска възраст - до 18 години и взети в периода 2010-2012 година. Първата част на разработката е подробен литературен обзор, който представя анатомичните особености на отделителната система, основните характеристики на уроинфекциите и техните причинители, същност на широкоспектърните бета-лактамаза произвеждащите микроорганизми (ESBLs), както и тяхното разпространение в света, в Европа и в България. В разработката са заложени и изпълнени задачите да се характеризират конкретните антибиотични препарати и β-лактамната група, към която спадат, които не са ефективни спрямо ESBL-щамовете и съответно тези, които все още могат ефективно да се прилагат в борбата с тези бактерии, както и да се представи заболяваемостта на уроинфекциите при деца, причинени от ESBL-продуциращи микроорганизми от сем. Enterobacteriaceae, по няколко епидемиoлогични показатела – полова и възрастова структура, вид на инфекциозния причинител. Получените резултати и тяхното обсъждане са представени в следните раздели – общи данни, положителни за наличие на инфекциозен причинител проби урина, определени ESBL-щамове от всички положителни проби, разпределение по пол, разпределение по възрастови групи и по антибиотична резистентност. Резултати са разпределени в три групи, съответно на изследванията на пробите в трите визирани по-горе лаборатории: така например, в МДЛ „Лаборекспрес 2000”, от изследваните за периода 3 702 проби урина от деца, 719 са положителни за наличие на инфекциозен причинител, което представлява 19% от тях. От 353 изследвани проби в Унив. болница „Св. Анна”, 85 са положителни по същия показател, т.е. 24%, а в РЗИ-Варна, от 149 изследвани проби, 30 са положителни – 20%. Тоест, има един релативно постоянен процент (с минимални отклонения, от 19% до 24%) на отчетените положителни тестове в отделните лаборатории. Установено е различие по пол при изследваните проби на пациентите в отделните медицински заведения. От общо 493 момичета с положителна уринна проба за инфекция, изследвани в трите лаборатории, 32 са ESBLs, което е 6,5 %, а при момчетата – от 340 проби, 16 са с доказани мултирезистентни щамове от вида, т.е. 4,7 %. Представен е анализ на отклоненията в увеличаване или намаляване на положителните проби и разпределението им по пол в отделните три години на проучването, като установява статистическа достоверност на разликите в трите лаборатории. Разпределението по възрастови групи също дава една много ясно подчертана картина: данните и от трите лаборатории сочат, че най-голям дял имат пациентите във възрастовата група между 1-3 години. В МДЛ „Лаборекспрес” те са 224 от 719 души (31 %), в Унив. болница „Св. Анна” – 28 от 85 пациента с положителна проба за уроинфекция, т.е. 32 %, а в РЗИ-Варна – 12 от 30 души ( 40 % от положителните проби урина). Анализирайки данните от изследванията в трите лаборатории, е отчетен разнообразен набор от микроорганизми, установени в пробите. Най-общо може да се посочи, че микроорганизмите са главно Грам-отрицателни бактерии, като E. coli, Proteus spp., Klebsiella spp., са с най-висок дял, като това подкрепя резултатите на редица други изследвания, разработвани от други автори. Тъй като основната цел на дисертационната работа е широкоспектърните β-лактамаза произвеждащи микроорганизми (ESBLs), то тяхното разпределение по съответния вид на микроорганизма има особено значение. Акцентира се върху факта, че в 48-те ESBL- изолата, установени в общия брой проби урина, най-голям брой са тези с E. coli – 22 (чиито дял в % отговаря на 45 % от всички детектирани широкоспектърни бета-лактамаза- съдържащи микроорганизми в трите лаборатории за периода), следвани от 14 броя K. pneumoniae (29 % от ESBLs), 5 E. aerogenes (10 %), 4 K. oxytoca (8 %), 2 E. cloacae (4 %) и 1 M. morganii (2 %). Отчитайки данните, получени от установяването на ESBL-изолатите, авторът стига до следните изводи: E. coli представляват почти половината от всички изолирани бактерии, съдържащи широкоспектърни бета-лактамази (47 %) или 22 изолата. Тази стойност на ESBLs при вида представлява 5 % от всички детектирани E. coli, като причинители на уроинфекции при пациенти в детска възраст в трите лаборатории. K. pneumoniae е вторият най-често срещан ESBL-изолат, които представлява 29 % от бета- лактамаза-съдържащите бактерии. Останалите видове бактерии, които представят наличие на ензима бета-лактамаза са E. aerogenes, K. oxytoca, E. cloacae и M. morganii. Смесените инфекции, от два, и рядко три микроорганизма, отново дават приоритет на E. coli, представен в 77% от случаите. Обстойно е анализирана частта с изследваната антибиотик резистентност, като за целта резултатите са представени с таблици, даващи отлична онагледяемост на това, което е установено. В заключение, изводи и препоръки включват конкретни изводи, които са 14 на брой. На базата на събраните и обработени данни автора дава препоръки, които са насочени към здравните работници, имащи отношение към детекцията на ESBL-съдържащите бактерии, към лекарите, които назначават съответното лечение на пациент с диагностицирана уроинфекция, към звената на здравеопазването, които имат за цел борба с антибиотичната резистентност и не на последно място към пациентите с уроинфекции, които трябва да са запознати с рисковете, които крие едно на пръв поглед безобидно самолечение. Приносите на дисертационния труд от особена важност са за Община Варна, където живее и работи авторът на дисертационния труд, и където има възможност да даде своята експертиза за подобряване на ситуацията със зачестяващите уроинфекции в детска възраст.

The subject of this thesis is "Extended spectrum betalactamase producing microorganisms as causes of urinary tract infections in ambulatory and hospitalized patients in childhood characteristics and epidemiology". The author of the study is Neli Mitkova Lodozova, who is a assistant professor in MU Varna, under the guidance of Prof. dr. Krasimir Metodiev (MU Varna) and Assoc. prof. Dimitrichka Bliznakova (MU Varna). Thesis includes 15 sections, 120 literature sources, as most of the publications cited are from the last 10 years. A considerable attention is paid to the scientific work of the leading Bulgarian specialists worked on the problem. For the purpose of the thesis have been used 4204 pieces of urine samples, provided from three medical diagnostic laboratories in the city of Varna - "Laborekspres 2000", "St. Anna ", "RHI - Varna". Samples are from pediatric patients - up to 18 years and taken in 2010-2012 year. The first part of the paper is a detailed literature review that presents anatomical characteristics of the urinary system, the main characteristics of urinary infections and their causes, nature of extended spectrum beta-lactamase-producing microorganisms (ESBLs), and their dissemination in the world, in Europe and in Bulgaria. The paper set and executed tasks to characterize specific antibiotic drugs and β-lactam group they belong to, witch are not effective against ESBL-strains and thus those that can still be effectively implemented to combat these bacteria as and presented morbidity of urinary infections in children, caused by ESBL-producing organisms of the family Enterobacteriaceae, several epidemiologichni indicator - sex and age structure, type of disease agent. Results and their discussion are presented in the following sections - general data, positive for the presence of an infectious agent urine samples, identified ESBL-positive strains of all samples, grouped by sex, age and antibiotic resistance. Results are divided into three groups, according to the samples in the three laboratories: for example, the data from "Laborekspres 2000" shows that, from 3702 urine samples, taken from children, 719 were positive for the presence of an infectious agent which represents 19% of them. Out of 353 tested samples from "St. Anna ", 85 were positive for the same indicator, ie 24% in “RZI-Varna”, 149 samples tested, 30 were positive - 20%. This means, that there is a relatively constant rate (with minimal deviations from 19% to 24%) reported positive tests in different laboratories. A difference by sex has been found out, in the three medical institutions. As a result, from 493 girls with positive urine infection, tested in three laboratories, 32 are ESBLs, which is 6.5% and for boys - from 340 samples, 16 were proven multidrug-resistant strains of the species, ie 4.7%. The separation by age group also gives a very clear picture:the results from the three laboratories shows that the largest share of clients are 1-3 years old children. In "Laborekspres" they are 224 719 people (31%) in "St. Anna "- 28 of the 85 patients with positive test for urinary tract infection, ie 32%, while in “RZI-Varna” - 12 of 30 people (40% of the positive urine samples). Through analysis of the date from the three laboratories, a variety number of microorganisms has been found in the samples. In general the microorganisms are mainly Gram-negative bacteria, such as E. coli, Proteus spp., Klebsiella spp., have the highest share, which supports the results of several other studies conducted by other authors. Since the main purpose of the dissertation work is a broad spectrum β-lactamase producing organisms (ESBLs), it will be allocated for the type of microorganism is of particular importance. Emphasis is placed on the fact that in 48 ESBL- isolates identified in total urine samples, the largest number are those with E. coli - 22 (whose share in % corresponds to 45% of all detected extended spectrum beta-lactamase-containing microorganisms in the three laboratories for the period), followed by a 14 number of K. pneumoniae (29% of ESBLs), 5 E. aerogenes (10%) 4 K. oxytoca (8%) 2 E. cloacae (4%) and 1 M. morganii (2%). Considering the data obtained from the establishment of ESBL-isolates, the author draws the following conclusions: E. coli represent almost half of all isolated bacteria containing spectrum beta-lactamases (47%) or 22 isolates. This value of ESBLs in type represents 5% of all detected E. coli, as a cause of urinary tract infections in pediatric patients in three laboratories. K. pneumoniae is the second most common ESBL-isolate, which represents 29% of beta-lactamase-containing bacteria. Other types of bacteria present presence of the enzyme beta-lactamase are E. aerogenes, K. oxytoca, E. cloacae and M. morganii. Mixed infections of two, rarely three microorganisms give priority to E. coli, present in 77% of cases. Thoroughly analyzed part of the study antibiotic resistance, and for this purpose the results are presented in tables, giving excellent visibility of what is found. Conclusions and recommendations include concrete conclusions, which are 14 in number. From the collected and processed data author gives recommendations aimed at health professionals involved in the detection of ESBL-containing bacteria to doctors who employ appropriate treatment of a patient diagnosed with urinary tract infection, to units of health, aiming combat antibiotic resistance and not least in patients with urinary tract infections, which must be aware of the risks that a seemingly harmless healing. The contributions of the thesis are of particular importance for the Municipality of Varna, where author of the thesis lives and works, and where there is the opportunity to give their expertise to improve the situation with frequent urinary tract infections in childhood.