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

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

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

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

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 ?

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

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

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 %

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

Mechanismy rezistence Genetický základ rezistence 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

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

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)

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

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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)

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

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

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

Výskyt rezistence u patogenních kmenů E 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

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%

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Výskyt rezistence u kmenů S 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)

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

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

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

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

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.

Tlumení antibiotické rezistence Racionální použití Redukce šíření rezistence Surveillance nebo monitorování

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

Citlivost a rezistence obligátně anaerobních bakterií (empirická terapie až 5 dnů) Chloramfenikol, fluorfenikol Klindamycin cef2.G, cef 3.G Penicilíny mimo B. fragilis Metronidazol (res C. difficile) Rezistence: přirozená AMG, původní fluorované chinolony cef1.G, peniciliny Nepředvídatelná je účinnost tetracyklinů, SXT ani když jsou C