CAT: Identificatie van urinaire pathogenen. Isabel Verstreken

Transcriptie

1 CAT: Identificatie van urinaire pathogenen aan de hand van chromogene media Isabel Verstreken 06 mei 2008

2 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

3 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

4 Inleiding Urineweginfecties (UTI s): meest voorkomende bacteriële infecties UZ Leuven: maandelijks +/ urineculturen EFFICIENTE VERWERKING = EFFICIENTE VERWERKING = NOODZAKELIJK

5 Inleiding Urine = normaal steriel Contaminatie door afname UTI door bacteriën uit eigen intestinale flora Kwantitatief bacteriologisch OZ: tellen van kolonies (Kass 1956) # kolonies x 1000 = # bact/ml > bact/ml: UTI <10000 bact/ml: bijbesmetting

6 Inleiding: etiologie UTI Ongecompliceerde UTI Gecompliceerde UTI Escherichia coli Staphylococcus saprophyticus Klebsiella species Enterococcus faecalis Escherichia coli Klebsiella species Enterobacter cloacae Serratia marcescens Proteus mirabilis Pseudomonas aeruginosa Enterococcus faecalis Groep B streptokokken Voorbeschikkende factoren: catheterisatie, leeftijd, geslacht, diabetes, spinal cord injury, urolithiasis, Candida species meer frequent bij gecompliceerde in tertiair centrum Minder frequente pathogenen: lactobacillen, α-hemolytische SRE, anaëroben

7 Inleiding: etiologie UTI Op totaal aantal geïsoleerde pathogenen Percentage isolaten % Escherichia coli (ESCO) 35 Proteus mirabilis (PRMI) 7 KES (Klebsiella,Enterobacter, Serratia) 11 Stafylokokken 10.5 Enterokokken 13.5 Andere 23 Op totaal aantal urinestalen (incl. steriel, mengflora, ) UZ GHB MCH Totaal aantal urinestalen/jaar ESCO 8.1% 18% PRMI 2.1% 1.6% KLPN (Klebsiella pneumoniae) 1.3% 1.3%

8 Inleiding: staalcollectie ll ti Suprapubische punctie Midstream urine Verblijfscatheter Urinestaal Eénmalige sondage Ileovesicale afleiding Andere (bv. nefrostomie) Collection bag pediatrie

9 Inleiding: staalverwerking Stalen >2u na collectie zonder koeling verwerpen. (hoeveelheid bact stabiel 24u op 4 C, Hindman R) UZ GHB: gemiddeld 32% stalen mengflora: reden tertiair centrum (verblijfscatheters, neurogene blaas, ) Stalen moeten na aankomst meteen worden verwerkt Stalen moeten na aankomst meteen worden verwerkt Zo niet: koelkast op 4 C

10 Inleiding: GUIDELINES Urinestaal Isenberg BPA (bloedagar) MAC (McConkey) Eventueel NAC Commerciële media beter voor ambulante patienten Cumitech BPA MAC >24 u incubatie voor Corynebacteriën, gisten Mengflora (NAC)

11 Inleiding: staalverwerking Werkwijze GHB URINESTAAL direct na aankomst staal in labo Enten op biplate BPA/MAC (bodems overnacht geïncubeerd op 37 C en volgende ochtend afgelezen; stalen na 23u geënt, worden in namiddag afgelezen) Aution Max analyzer (teststrookscreening) Sysmex UF-100 flow cytometer (rechtstreeks microscopisch onderzoek)

12 Inleiding: interpretatie cultuur Aflezen van bodems BPA: niet-selectieve bodem MAC: selectief voor gramnegatieven (lactose negatief (kleurloos) of coliform (roze-rood)) (Op basis van SOP-036 tabel 2 interpretatie kolonies) Uitwerken urinecultuur Gegevens van de UF-100 flow cytometer SOP-036 bijlage 1. Regels automatisch door LIS geïmplementeerd na ingegeven g van hoeveelheid bacteriën/ml en soort staal (midstream, ).

13 Inleiding Steriele culturen in totaal 48 uren incuberen Verdere uitwerking grampositieven en gisten buiten doelstelling CAT (cfr. SOP) Zo verdere uitwerking gewenst met identificatie en antibiogram van gramnegatieve pathogeen Suspensie van McFahrland ID GN kaart en AST-N045 kaart voor VITEK 2

14 SOP 036 tabel 2 Uitzicht op de geënte voedingsbodems van de meest voorkomende mogelijke pathogenen in urine bloedagar McConkey gramnegatieve staven glanzende kolonies, soms slijmerig, + geur groei als coliforme(roze-rode) of lactose negatieve (kleurloze) kolonies Proteus spp. overgroei door uitzwerming lactose negatief typische geur bloedagar wordt door de uitzwerming soms onleesbaar stafylokokken glanzende kolonies wit tot goudgeel g met geen groei of zonder β-hemolyse; katalase positief enterokokken kleinere grijze kolonies met of zonder β- geen groei hemolyse; katalase negatief streptokokken van groep B grijs-witte kolonies met een smalle zone geen groei van β-hemolyse; katalase negatief gisten witte kolonies met eventueel uitlopertjes; geen groei katalase positief maar zwakker dan bij stafylokokken corynebateriën kleine punctiforme tot grotere grijze geen groei kolonies; katalase positief lactobacillen kleine kolonies niet-hemolytisch tot lichte β- hemolyse; katalase negatief geen groei

15 SOP 036 bijlage 1 < 10 10**3/mL **3/mL >100 10**3/mL Geloosd, midstream zonder pyurie - Id + AB indien reincultuur Id + AB indien max 2 soorten met pyurie Id + AB indien reincultuur Id + AB indien max 2 soorten MO MO Id + AB indien max 2 soorten MO Uit verblijfsonde zonder pyurie - Id + AB indien reincultuur Id +AB indien max 2 soorten met pyurie - Id + AB indien max 2 soorten MO MO Id + AB indien max 2 soorten MO Suprapubische punctie Id +AB van elk MO Id +AB van elk MO Id +AB van elk MO MO = microörganisme zonder pyurie = 20 WBC/microL bij automatische telling en 9/microL bij microscopische telling mét pyurie = > 20 WBC/microL bij automatische telling en > 9/microL bij microscopische telling

16 Overzicht Inleiding Chromogene media Uriselect 4 (Bio-Rad) ChromID CPS 3 (Biomérieux) Appraisal Conclusies Comments To T do s

17 Chromogene media Principe: enzymsubstraten in de bodem geven bij hydrolyse door bepaalde bacteriële enzymen kleur af. Voorbeelden target pathogenen: STAU, SRAG, Salmonella species, Candida species Voordelen: tijd-en reagentia-besparend (geen bijkomende testen); hogere sensitiviteit (mengflora), verhoogde selectiviteit (minder goede groei van commensale flora) GHB: surveillantieculturen MRSA, STAU neuswissers, gisten

18 Chromogene media Voorbeelden van chromogene substraten Ideaal: gekleurd produkt afgeven na hydrolyse dat gelokaliseerd blijft terhoogte van de bacteriële kolonies Indoxyl substraten: indoxyl wordt na hydrolyse vrijgezet. Indigo-kleur door spontane dimerisatie van de indoxylmoleculen met zuurstof (vbn: glucoside, galactoside, glucuronide derivaten). Metaalchelatoren: door ijzerbinding vorming van een bruin/zwart complex na hydrolyse (vb. esculine). Nadeel: diffusie door bodem, toxiciteit voor grampositieven,.. Fenolen: detectie van glycosidasen en esterasen gy (candida spp en salmonella spp)

19 Chromogene media Detectie ti van urinaire i pathogenen Β-glucuronidase Activiteit Escherichia, Shigella en Salmonella spp (Enterobactereriaceae) E. Coli enige urinaire pathogeen met tevens indolproductie en afwezigheid van oxidase-reactie Edberg et all 7% van ESCO s waren β-glucuronidase negatief. Rice et all 95.5% van ESCO s positief na 24u, 99.5% β-glucuronidase positief na 28u.

20 Chromogene media Β-galactosidase Hydrolyseert lactose en andere β-galactosiden tot monosacchariden Indoxyl galactosiden bv. p-naftolbenzein β-galactopyranoside detecteert 94.3% van de β-galactosidase producerende stammen Bij hydrolyse vormt het een lokaal een roze kleur thv bacteriële kolonies Specificiteit zou zonder indoltest voor ESCO verminderen. Fallon et all Citrobacter species ook roze kleur, indoltest is wel negatief bij Citrobacter spp (uitz. Citrobacter koseri)

21 Chromogene media Β-glucosidase Synthetische glucosiden gebaseerd op indoxyl en gehalogeneerde derivaten. Voorbeeld: 8-hydroxyquinoline-β-D-glucoside voor Enterobacteriaceae Voor detectie van Klebsiella, Enterobacter en Serratia Tryptofaan Om tryptofaan deaminase activiteit op te sporen in de Proteus-Providencia- Morganella-groep Proteus mirabilis is enige (uitz. zz P. penneri (ornithine)) indol negatief.

22 Chromogene media: Uriselect 4 Karakteristieken van de meest voorkomende urinaire pathogenen Bacterie Ø in mm kolonies Kleur kolonies Β- galactosidase Β- glucosidase Indol TDA ESCO roos PRMI 2.0 geelbruin Indol+ Proteus 2.0 geelbruin Enterokokken turquooisblauw KES blauw-paars +(-) + +/- -

23 Chromogene media: Uriselect 4

24 Chromogene media E. coli Enterokokken P. mirabilis KES

25 Chromogene media Opmerkingen URISELECT 4 Opaque achtergrond: kleurverschillen duidelijker Optimale kleuromslag na uren incubatie op 37 C 99% van de E. coli s β-galactosidase l t positief Leverbaar in gedehydrateerde vorm zodat halve plaat Leverbaar in gedehydrateerde vorm zodat halve plaat door de bacteriokeuken kunnen worden bereid.

26 Chromogene media Correlatie van Uriselect 4 met huidige methode Auteur Aantal stalen Vergelijken met Sensitiviteit voor ESCO Perry (2003) 777 CLED, CPS 2 98% Thomas (2004) 587 BPA/MAC 95% correlatie ID Retelj (2007) 351 CLED 93.5% Freydiere (2004) 207 Urichrom III 94.8

27 Chromogene media:chromid CPS3

28 Chromogene media KESC E.coli Enterokokken

29 Chromogene media KENMERKEN CPS 3 Transparante achtergrond vereenvoudigt het tellen van kolonies Bodems moet afgeschermd van licht worden bewaard op 2-8 C Gevalideerd voor ID en gevoeligheidsbepaling op VITEK 2. Correlatie met de huidige methode Geen vergelijkende studies voor CPS 3 bodems naar sensitiveit, wel naar antbiotische gevoeligheidsbepaling door Ciragil. Geen significant verschil

30 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

31 Appraisal VRAGEN CAT 1. Is correcte identificatie en gevoeligheidsbepaling voor ESCO en PRMI mogelijk vanop de Uriselect 4 bodems? Kunnen deze bodems de halve MAC-plaat vervangen in de diagnostiek van urineweginfecties? 2. Is er een verschil tussen URISELECT 4 (Bio-Rad) en ChromID CPS 3 (Biomérieux)? 3. Financiële gevolgen?

32 Appraisal 1. Uriselect 4 (Bio-Rad) versus conventionele methode (BPA/MAC) 2. Validatie van gevoeligheidsbepaling vanop Uriselect 4 op VITEK Uriselect 4 versus ChromID CPS3 (Biomérieux)

33 1. Uriselect 4 versus conventionele methode Stalen 986 stalen in duplo geënt op URI 4 en BGA/MC 628 stalen steriel 102 stalen mengflora 129 stalen: grampositieven, gisten 127 stalen met GN verder uitgewerkt

34 Uriselect 4 versus conventionele methode Methode ESCO en PRMI identificatie geconfirmeerd met korte reeks (Kligler, Citraat, MIU) Andere gramnegatieven identificatie ahv GN kaart op VITEK 2 Indolspottest rechtstreeks op Uriselect 4 met Kovacs reagens

35 Uriselect 4 versus conventionele methode ESCO: Uriselect 83 tgo 81 op BGA/MC PRMI: 8 op beide, 8.8% discrepant resultaat GNS

36 Uriselect 4 versus conventionele methode TABEL: Aantal gramnegatieven g gedetecteerd op Uriselect 4 versus conventionele methode Aantal gedecteerde stammen Aantal stammen gedetecteerd op Uriselect Klebsiella ll pneumoniae Aantal gedetecteerd stammen conventionele methode via Pseudomonas spp 9 (waarvan 6 PSAE) 9 (6 PSAE, 2 PSSP en 1 PSPU) 6 (5 PSAE en 1 PSPU) Enterobacter spp Morganella morganii Klebsiella oxytoca 4 3 3

37 Uriselect 4 versus conventionele methode Performantie van Uriselect 4 voor de detectie van ESCO en PRMI met indolspottest sensitiviteit specificiteit ESCO 98.8% 100% PRMI 100% 88% Op Uriselect werden er 95.3% van het totaal aantal pathogenen geïsoleerd tegenover 94.6% op de conventionele bodems.

38 Uriselect 4 versus conventionele methode OPMERKINGEN IDENTIFICATIE Groei gramnegatieven e e vergelijkbaar twee methoden PRMI: beperkt aantal stalen Verschillen in isolaten: mengflora Indruk soms minder goede groei grampositieven

39 Mengflora

40 Mengflora Mengflora?

41 2.. Validatie van gevoeligheidsbepaling Stalen 76 ESCO in duplo antibiogram-bepaling op VITEK 2 suspensie van McFahrland kaart AST-N andere gramnegatieven in duplo antibiogrambepaling op VITEK 2 (incl 8 PRMI stammen)

42 Methode Validatie van gevoeligheidsbepaling Conventioneel medium= gouden standaard CA: categorical agreement: S, I of R Errors: VME: very major error: S URI vs R BGA/MC ME: major error: R URI vs S BGA/MC MI: minor error: verschillen e I en S en I en R

43 Validatie van gevoeligheidsbepaling Verschillen in gevoeligheidsbepaling BPA/MCA en Uriselect voor de ESCO bodem % MIC's per categorie % CA % Errors ANTIBIOTICUM S I R VME ME MI AMPICILLINE BPA/MAC URISELECT ,9 2,6 1,4 0,0 AMOXI-CLAV BPA/MAC URISELECT ,8 0,0 0,0 5,2 CEFUROXIME BPA/MAC URISELECT ,4 1,3 1,3 0,0 CEFOTAXIME BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 CEFEPIME BPA/MAC URISELECT ,7 0,0 0,0 1,2

44 Validatie van gevoeligheidsbepaling bodem %MIC' MIC's per categorie %CA %E Errors ANTIBIOTICUM S I R VME ME MI NITROFUR BPA/MAC URISELECT ,9 0,0 0,0 3,1 PIP-TAZO BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 MEROPENEM BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 GENTAMYCINE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 LEVOFLOXACINE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 TEMOCILLINE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 COTRIMOXAZOLE BPA/MAC URISELECT ,7 0,0 1,3 0,0

45 Validatie van gevoeligheidsbepaling Gemeten MIC waarden en doorgegeven g categorie uriselect versus conventionele methode (S, I en R) (ESCO) doorgegeven cat doorgegeven cat MIC URI MIC conv categorie URI categorie conv URI conv ampicilline S R S R R S R S S R S R amoxi-clav R I R I I S I S R I R I I S I S nitro S I S I S I S I S I S I

46 Validatie van gevoeligheidsbepaling Hoge percentages CA, 100% voor helft van AB Amoxi-clavulaanzuur <95%, enkel MI VME enkel ampicilline, gezien R geen eerste keuze AB Verschillende metingen in 5 door lagere MIC Verschillende metingen in 5 door lagere MIC (mogelijkheid tot foutieve AB keuze) enkel ampicilline en nitrofurantoïne

47 Validatie van gevoeligheidsbepaling Verschillen in gevoeligheidsbepaling BPA/MCA en Uriselect voor andere gramnegatieven inclusief Proteus mirabilis bodem % MIC's per categorie % CA % Errors ANTIBIOTICUM S I R VME ME MI AMPICILLINE BPA/MAC URISELECT ,6 0,0 0,0 5,4 AMOXI-CLAV BPA/MAC URISELECT ,9 0,0 0,0 8,1 CEFUROXIME BPA/MAC URISELECT ,3 0,0 0,0 2,7 CEFOTAXIME BPA/MAC URISELECT ,3 0,0 0,0 2,7 CEFEPIME BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 NITROFUR BPA/MAC URISELECT ,6 0,0 0,0 5,4

48 Validatie van gevoeligheidsbepaling bodem % MIC's per categorie % CA % Errors ANTIBIOTICUM S I R VME ME MI PIP-TAZO BPA/MAC URISELECT ,9 0,0 0,0 8,1 MEROPENEM BPA/MAC URISELECT ,0 00 0,0 00 0,0 GENTAMYCINE BPA/MAC URISELECT ,3 0,0 0,0 2,7 LEVOFLOXACINE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 TEMOCILLINE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0 COTRIMOXAZOLE BPA/MAC URISELECT ,0 0,0 0,0

49 Validatie van gevoeligheidsbepaling Gemeten MIC waarden en doorgegeven g categorie uriselect versus conventionele methode (S, I en R) (andere gramnegatieven) doorgegeven doorgegeven MIC URI MIC conv categorie URI categorie conv URI conv ampicilline R I R R I R R R amoxi-clav I R R R S I S I I S I S nitro I R I R I R R R pip-tazo S I I I S I S I I S I S

50 Validatie van gevoeligheidsbepaling CA wat lager dan voor ESCO, kleinere hoeveelheid stalen Geen VME en ME Amoxi-clav en pip-tazo CA van 91.9% 50% van stalen met verschillende categorie worden toch na interpretatie door VITEK hetzelfde doorgegeven. 2 stalen lagere MIC en eventueel foute AB keuze

51 3. Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 75 stalen geënt op URI, CPS en BGA/MC 12 stalen uitgewerkt overige steriel en mengflora s 3 reinculturen ESCO: geen verschil in groei geen PRMI in reeks stalen 3 stalen discordant tussen de verschillende methodes; REDEN: uit te zuiveren mengflora s.

52 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 Verschil in kleurschakering: ESCO

53 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 Verschillen in kleurschakering: enterokokken CPS 3 Uriselect 4

54 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 Verschil in kleurschakering: KLPN CPS 3 Uriselect 4

55 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 Verschil tussen KES-groep (links) en enterokokken (rechts) op Uriselect 4

56 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 Verschil tussen KESC-groep (links) en enterokokken (rechts) op CPS 3

57 Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 V hil i fl t Verschil in mengflora tussen Uriselect 4 en CPS 3

58 CONCLUSIES Uriselect 4 versus ChromID CPS 3 ANTWOORD VRAAG 2 Uriselect 4 -Voordeliger (cfr. Infra) -Bereiding in bacterio keuken (mogelijkheid tot bereiden van halve plaat) -Duidelijke kleurschakeringen, eenvoudiger in interpretatie -β-galactosidase β ipv β-glucuronidasel ChromID CPS 3 -Voordeel: gevalideerd op VITEK 2 (Biomérieux) Opmerking: aantal stalen beperkt

59 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

60 Conclusies VOORDELEN URISELECT 4 ANTWOORD VRAAG 1 1. ESCO en PRMI (+/-40% van pathogenen) rechtstreeks identificeren 2. Reductie TAT 3. Geen uitzwermen Proteus-species 4. Gebruiksvriendelijk, duidelijke kleurschakeringen

61 Conclusies VOORDELEN URISELECT 4 5. Indol en katalase, oxydase rechtstreeks op bodem 6. Kostenbesparend (cfr. verder) 7. Validatie voor AB ESCO rechtstreeks vanop bodem 8. Mogelijkheid halve plaat door eigen bereiding. 9. Mengflora gemakkelijk te onderscheiden

62 Conclusies NADELEN URISELECT 4 1. Indruk minder goede groei grampositieven en gisten. 2. Duurder. STSA STAU 3. Geen reductie in arbeidsduur. r 4. Enkele beperkingen:

63 Conclusies BEPERKINGEN URISELECT 4 1. Enkele bacteriën KES-groep zwakke β-galactosidase activiteit: kleur turquoois ipv blauwpaars 2. Enkele ESCO s indol negatief 3. Enkele Proteus vulgaris en Providencia rettgeri produceren β-glucosidase 4. Staphylococcus saprophyticus kleurt soms roos.

64 Conclusies TAT Identificatie van +/- 40% van geïsoleerde pathogenen kan 6-12 u sneller worden gerapporteerd aan kliniek. Klinische impact 1 dag sneller starten met gerichte AB op basis van identificatie

65 ORGANISATORISCHE IMPACT Conclusies

66 Conclusies FINANCIELE IMPACT ANTWOORD VRAAG 3 Vitek AST-N045 (Biomérieux): 3.2/kaart ChromID CPS 3 bodems (Biomérieux): per bodem (bereid geleverd) U i l t 4 (Bi R d) Uriselect 4 (Bio-Rad): 0.22 per bodem zonder plastic en zonder arbeidsuren voor bereiding

67 Conclusies FINANCIELE IMPACT MAC (Oxoid): per bodem zonder plastic en zonder arbeidsuren voor bereiding Opmerking: geen verschil in arbeidsuren MLT s

68 Conclusies TABEL: Mogelijke winst per maand in euro kostprijs per maand kostprijs identificatie VITEK totaal McConkey 115,59 ESCO: 1500, ESCO + PRMI: 1766, Uriselect 1155, WINST per maand in euro 726

69 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

70 Comments Uriselect 4 is geschikt voor detectie van ESCO en PRMI. Reeks uitbreiden voor andere gramnegatieven voor validatie van het AB Soms minder groei grampositieven en gisten. Bloedagar moet verder worden gebruikt. Voorstel tot gebruik van een biplate BPA/Uriselect 4 Kostprijzen zijn catalogusprijzen.

71 Overzicht Inleiding Chromogene media Appraisal Conclusies Comments To do s

72 To do s 1. Gaan we Uriselect 4 implementeren op de werkpost urinecultuur? Zo ja, opleiding MLT s 2 Groep andere gramnegatieven 2. Groep andere gramnegatieven uitbreiden voor validatie rechtstreeks AB

73 ?