Naam: Ilse Wolf Datum: 13 december 2011 Opleiding: Opleiding tot ziekenhuishygiënist Wenckebach Instituut Groningen Instelling: Deventer Ziekenhuis Praktijk begeleider: Paul Bergervoet, ziekenhuishygiënist Onderzoek begeleiders: Paul Bergervoet, ziekenhuishygiënist Fré Sebens en dr. Wil van der Zwet, artsen-microbioloog Onderzoekskader: Dit onderzoek is verricht in het kader van de opleiding tot Ziekenhuishygiënist aan het Wenckebach Instituut Groningen
Inhoudsopgave Samenvatting 2 1 Inleiding en probleemstelling 4 1.1 Aanleiding 4 1.2 Literatuur 5 1.2.1 Wat is ESBL 1.2.2 Onderzoek naar overdracht van bacteriën op de IC 1.2 Situatie IC Deventer Ziekenhuis 8 1.2.1 Vooronderzoek 2 Doel- en vraagstelling 9 3 Methode van onderzoek 10 3.1 Kweken van afvoerputjes 10 3.1.1 Werkwijze laboratorium 3.2 Patiëntengegevens verzamelen 10 3.3 Gegevens vergelijken 11 3.3.1 VITEK 2 3.3.2 ESBL confirmatie test 3.3.3 AFLP 4 Resultaten 12 4.1 ESBL positieve patiënten op de IC januari 2011 t/m november 2011 12 4.2 Gekweekte ESBL positieve bacteriën per wastafel 13 4.3 Overeenkomsten ESBL positieve bacteriën bij IC patiënten en in wastafels 14 4.4 Identieke stammen 15 4.5 Tijdsrelatie 16 5 Conclusie en discussie 17 6 Aanbevelingen 19 7 Geraadpleegde literatuur 20 Bijlagen 21 Bijlage 1 Werkvoorschrift Laboratorium Bijlage 2 Gekweekte ESBL verdachte stammen per wastafel 1
Samenvatting Bij patiënten die op de IC worden opgenomen in het Deventer Ziekenhuis worden inventarisatiekweken afgenomen om het effect van selectieve darm decontaminatie (SDD) te vervolgen. Vaak worden in de eerste SDD-inventarisatiekweken geen ESBL positieve bacteriën gevonden. Gedurende de opname worden bij sommige patiënten na een aantal dagen, na aanvankelijk negatieve inventarisatiekweken, toch ESBL s gevonden. Onduidelijk is waar deze ESBL s hun oorsprong vinden; endogeen of exogeen. Het is mogelijk dat de ESBL is opgelopen vanuit de IC omgeving van de patiënt. Onderzoeken wijzen uit dat Gramnegatieve bacteriën in grote hoeveelheden voorkomen in afvoerputjes van wastafels. Het is mogelijk dat patiënten gekoloniseerd en zelfs geïnfecteerd raken met bacteriën afkomstig uit wastafels. Door elke week de afvoerputjes van wastafels te kweken is inzicht verkregen in de kolonisatie met ESBL s. Deze kweken zijn gedaan in de periode juni 2011 t/m oktober 2011. Deze kweken worden op het microbiologisch laboratorium gescreend op ESBL producerende bacteriën met behulp van Brilliance TM ESBL Agar en de VITEK 2. Bevestiging van ESBL is gedaan door middel van de ESBL confirmatie test van AB Biodisk. Met de gegevens uit EZIS is gekeken welke ESBL positieve patiënt, wanneer in welke kamer heeft gelegen in 2011. Daarnaast is gekeken of deze bacterie ook is gekweekt in het afvoerputje van diezelfde kamer. Als de bacteriesoort van de patiënt overeenkwam met die van het afvoerputje in dezelfde kamer, dan werden beide stammen nader getypeerd door middel van AFLP. In de periode januari 2011-november 2011 hebben 24 ESBL positieve patiënten op de IC gelegen. Bij deze patiënten zijn 30 ESBL s gekweekt. Gedurende 18 weken is in elke wastafel meerdere malen ESBL gevonden. Soms werden er meerdere soorten tegelijk gevonden, een enkele keer werd er geen ESBL gevonden in een wastafel en vaak werd een stam meerdere weken achter elkaar in hetzelfde wastafel aangetroffen. Na typering van de stammen bleken 9 patiëntenstammen identiek aan de stam afkomstig uit de wastafel van de kamer waar deze patiënt heeft gelegen. Bij één patiënt is aangetoond dat deze een pneumonie heeft ontwikkeld met C.freundii die al aanwezig was in de wastafel op de patiëntenkamer. Dit blijkt dezelfde stam te zijn waarmee 2
in januari 2010 drie patiënten waren besmet. Deze stam is na ruim anderhalf jaar nog steeds aanwezig op de IC. Op drie punten worden aanbevelingen gedaan; (1) Verspreiding vanuit wastafels voorkomen; het werkblad rondom de wastafel moet als vies worden beschouwd en handen moeten worden gedesinfecteerd na werkzaamheden bij de wastafel. Tevens moet overwogen worden of een wastafel noodzakelijk is op de patiëntenkamer. Maatregelen op de lange termijn; plaatsing van een apparaat dat biofilm vorming voorkomt of verwijderen van wastafels op de patiëntenkamers van de IC. (2) Omgeving beschermen tegen ESBL door voorlichting geven aan onder andere de schoonmaakdienst over het risico van het gebruik van middelen op meerdere kamers. (3) Monitoren van ESBL positieve patiënten op de IC om mogelijke problemen eerder te signaleren. 3
1 Inleiding en probleemstelling 1.1 Aanleiding Bij patiënten die op de Intensive Care (IC) worden opgenomen in het Deventer Ziekenhuis worden inventarisatiekweken afgenomen om het effect van Selectieve Darm Decontaminatie (SDD) te kunnen vervolgen. i Vaak worden in de eerste SDD-inventarisatiekweken geen ESBL (Extended Spectrum Bèta Lactamase) positieve bacteriën gevonden. Gedurende de opname worden bij sommige patiënten, na aanvankelijk negatieve inventarisatiekweken, toch ESBL positieve bacteriën gekweekt. Deze kunnen zowel worden gevonden in diagnostische kweken (urine, pus etc.) als bij screening (sputum en feces) om het resultaat van SDD te monitoren. Onduidelijk is waar deze ESBL s hun oorsprong vinden: endogeen d.w.z. uit maagdarmkanaal van de patiënt zelf afkomstig of exogeen, bijvoorbeeld uit de directe omgeving van de patiënt of van zorgverleners. Het is denkbaar dat onder antibioticadruk een ESBL producerende bacterie wordt uitgeselecteerd bij de patiënt. Maar het is ook mogelijk dat de ESBL is opgelopen vanuit de IC omgeving van de patiënt. In hoofdstuk 1 zijn de achtergronden van ESBL producerende bacteriën uitgewerkt en wordt ingegaan op ESBL op IC s en tevens de situatie van de IC in het Deventer Ziekenhuis beschreven. In hoofdstuk 2 staat de doelstelling van dit onderzoek en de bijbehorende vraagstellingen. De gebruikte methoden staan beschreven in hoofdstuk 3, de resultaten in hoofdstuk 4 en de hieruit voortvloeiende conclusie en discussie in hoofdstuk 5. Tenslotte staan de aanbevelingen beschreven in hoofdstuk 6. 1.2 Literatuur 1.2.1 Wat is ESBL ESBL s zijn enzymen, geproduceerd door bacteriën, die een breed spectrum van betalactam-antibiotica (penicillines en cefalosporines) afbreken en daarmee de behandeling met deze antibiotica vaak doen mislukken. Het meest frequent worden ze aangetroffen in K. pneumoniae en E. coli. ESBL s zijn echter ook aangetoond in andere Gramnegatieve staven, i Het doel van de SDD (selectieve darm decontaminatie) en SOD (selectieve oropharyngeale decontaminatie) is het effect onderzoeken van SDD en SOD op selectie van resistente micro organismen op een IC. Patiënten met een verwachte opname duur >48 uur krijgen antibiotica (oropharyngale pasta, suspensie via maagsonde en cefotaxim i.v.). Er worden kweken afgenomen om te kijken met welke pathogenen de patiënten gekoloniseerd zijn: Bij opname op IC voor start SDD en vervolgens 2 x per week op maandag en donderdag een sputum-, keel- en rectumkweek afnemen (inventarisatiekweken). Elke derde dinsdag van de maand bij alle patiënten een sputum- en rectumkweek afnemen (puntprevalentiekweken). De IC van het Deventer Ziekenhuis heeft in 2010 aan het SOD gedeelte deelgenomen en het SDD gedeelte is in 2011 uitgevoerd. 4
bijvoorbeeld Citrobacter spp. en Enterobacter spp., soms in combinatie met andere betalactamases, waarvan het gen gelokaliseerd is op het chromosoom. Detectie van ESBL producerende micro-organismen in de routine diagnostiek is essentieel voor de patiëntenzorg omdat: - de kans op therapiefalen toeneemt indien het desbetreffende micro-organisme een ESBL vormt. - hygiënische maatregelen zijn geïndiceerd voor ESBL producerende micro-organismen omdat zij geassocieerd zijn met epidemieën en multiresistentie, resulterend in een afname van de patiëntveiligheid en een toename van de kosten. 7 1.2.2 Onderzoek naar overdracht van bacteriën op de IC Medio 2010 zijn er op een patiëntenkamer op de IC diverse omgevingskweken gedaan. Op deze patiëntenkamer heeft een patiënt met ESBL en MRSA langdurig gelegen. Gezocht werd naar MRSA en BRMO na schoonmaak van de kamer. In een uitstrijk van het afvoerputje van de wastafel zijn twee ESBL producerende bacteriën gevonden; C.freundii en K.pneumoniae. Deze bacteriën zijn destijds niet bij de patiënt gevonden. Eerdere onderzoeken 1,2 wijzen uit dat Gramnegatieve bacteriën in grote hoeveelheden voorkomen in afvoerputjes van wastafels, meer dan op andere plekken van patiëntenkamers in ziekenhuizen. Het is mogelijk dat patiënten gekoloniseerd en zelfs geïnfecteerd raken met bacteriën afkomstig uit wastafels 3,4. Kac 5 beschrijft een uitbraak met ESBL op een IC die pas ten einde kwam na het vervangen van de wastafels en sifons. Recentelijk is een uitbraak beschreven van Burkholderia cepacia complex gerelateerd aan wastafels. 6 Een belangrijke route waardoor bacteriën kunnen worden verspreid is via de handen van de zorgverleners. Wanneer een bacterie aanwezig is bij een patiënt is het denkbaar dat deze via waswater van de handen van de zorgverlener of door het weggooien van waswater wordt overgebracht naar de wastafel. Doordat de afvoer van wastafels moeilijk schoon zijn te krijgen kunnen bacteriën zich hier gaan verzamelen. 5 Om de aanwezigheid van ESBL producerende bacteriën in de wastafels op de IC-kamers aan te tonen moeten er kweken van worden genomen. 5
1.2 Situatie IC Deventer Ziekenhuis Het Deventer Ziekenhuis is een algemeen regionaal ziekenhuis en lid van de Samenwerkende Topklinische opleidings Ziekenhuizen (STZ). Het ziekenhuis heeft 500 bedden en ongeveer 20.000 opnames per jaar. De IC afdeling beschikt over 12 bedden op 11 patiëntkamers. ii Op elke patiëntkamer is een wastafel aanwezig Zie figuur 1 en 2. Tevens zijn 2 patiëntkamers voorzien van een sluis, waarin ook een wastafel is. Figuur 1 Wastafel en werkblad op patiëntenkamer op de IC Figuur 2 Plattegrond IC Deventer Ziekenhuis. Met 11 patiëntenkamers (K1 t/m K11) waaronder 2 kamers met sluis (kamer 2 en 4) 1.2.1 Vooronderzoek Om na te gaan of er ESBL producerende bacteriën voorkomen in wastafels op de IC van het Deventer Ziekenhuis is een vooronderzoek gedaan. Er zijn 11 patiëntenkamers met in totaal 13 wastafels op de IC. Bij 10 van de 13 wastafels zijn één of meerdere soorten ESBL producerende bacteriën gevonden. Naast deze kweken van de afvoerputjes zijn ook de kranen (de perlator) gekweekt. Bij geen enkele kraan is ESBL gekweekt. Hierdoor is de perlator niet meegenomen in dit onderzoek. Zie tabel 1. IC kamer afvoerputje kraan 1 K.oxytoca + E.cloacae negatief 2 K.pneumoniae + E.cloacae negatief 2 sluis C.freundii negatief 3 S.marcescens negatief 4 K.oxytoca negatief 4 sluis negatief negatief 5 E.cloacae negatief 6 negatief negatief 7 K.oxytoca + E.cloacae negatief 8 negatief negatief 9 K.oxytoca negatief 10 E.coli + E.cloacae (2 soorten) negatief 11 E.cloacae negatief ii Cijfers uit 2009. Beschikbaar via www.dz.nl Tabel 1 Gevonden ESBL positieve bacteriën in vooronderzoek 6
2 Doel- en vraagstelling Het doel van dit onderzoek is het aantonen van de relatie tussen ESBL producerende bacteriën bij IC patiënten en ESBL producerende bacteriën in de wastafels van de patiëntenkamers van de IC. Om dit te kunnen aantonen moeten onderstaande vragen worden beantwoord: 1. Op welke IC kamer heeft een patiënt gelegen met een ESBL bacterie? 2. Welke ESBL producerende bacteriën zijn aanwezig in de wastafels? 3. Zijn er overeenkomsten tussen ESBL in wastafels en ESBL bij de patiënten? 4. Is er een tijdsrelatie; wordt de bacterie eerst in de wastafel gevonden en later in de patiënt? 7
3 Methode van onderzoek 3.1 Kweken van afvoerputjes Door elke week de afvoerputjes van wastafels te kweken is inzicht verkregen in de kolonisatie met ESBL s van de afvoerputjes op de patiëntenkamers van de IC. Deze kweken zijn gedaan in de periode juni 2011 t/m oktober 2011. Eén keer per week (op vrijdag) zijn de 13 afvoerputjes van wastafels op de patiëntenkamers (inclusief de wastafels in de sluis) op de IC gekweekt doormiddel van wattenstokken. Wanneer een afvoerputje droog was, is de wattenstok eerst bevochtigd met kraanwater. Met de wattenstok is de binnenkant van het afvoerputje gekweekt en de onderkant van het metalen gedeelte. Zie in figuur 3 de groen gemarkeerde gedeeltes. Figuur 3 Kweken van afvoerputje van de wastafel 3.1.1 Werkwijze laboratorium De wattenstokken zijn op het microbiologisch laboratorium direct geënt op Brilliance TM ESBL Agar van OXOID. Dit is een chromogeen agar om ESBL producerende bacteriën te screenen. De platen zijn na 24 uur incuberen af te lezen. Indien er geen groei is, moet de plaat nog eens 24 uur worden geincubeerd. 8 De werkwijze voor het laboratorium voor het uitwerken van de kweken staat beschreven in bijlage 1. 3.2 Patiëntengegevens verzamelen Er worden bij IC patiënten die in aanmerking komen voor SDD twee maal per week inventarisatie-kweken afgenomen voor onderzoek op BRMO (IC SDD trial). Wanneer een ESBL producerende bacterie wordt gevonden bij een IC patiënt wordt dit door de microbiologen doorgegeven aan de ziekenhuishygiënisten. Dit geldt voor zowel de SDD kweken als de diagnostische kweken. Er is geen toestemming nodig van de patiënt om de kweekuitslagen te gebruiken voor dit onderzoek omdat er geen extra kweken worden afgenomen en het laboratorium deze gegevens voor wetenschappelijk onderzoek geanonimiseerd mag gebruiken. In dit onderzoek is terug gekeken tot januari 2011 welke patiënten op de IC hebben gelegen met ESBL. Deze gegevens zijn uit EZIS (elektronisch ziekenhuis informatie systeem van DZ) gehaald. Gedurende het onderzoek is deze lijst met patiënten aangevuld met nieuwe ESBL positieve patiënten. In EZIS is ook nagegaan of bij patiënten na ontslag alsnog een ESBL is gevonden. Patiënten zijn niet extra gekweekt na ontslag. 8
3.3 Gegevens vergelijken Gedurende het onderzoek is bijgehouden wanneer welke bacterie in welke wastafel zit (zie bijlage 2). Omdat dit onderzoek de relatie tussen ESBL van de patiënt en de ESBL in de wastafel wil aantonen, zijn voor de vergelijking van bacteriën de ESBL s van de patiënten het uitgangspunt. Allereerst is onderzocht welke ESBL positieve patiënt, wanneer in welke kamer heeft gelegen in 2011. Daarna is gekeken of deze bacterie ook is gekweekt in het afvoerputje van die kamer. Als de bacteriesoort (species) van de patiënt overeenkwam met die van het putje in dezelfde kamer, dan werden beide stammen nader getypeerd (zie paragraaf 3.3.2). Omdat in veel wastafels vaak dezelfde species meerdere keren achter elkaar is gekweekt is er op basis van overeenkomsten in resistentiepatroon, de Minimal Inhibitory Concentration (MIC waarden) een keuze gemaakt om de stammen te typeren. Omdat er wekelijks veel stammen werden geïsoleerd uit de wastafels is er voor gekozen alleen de resistentie en determinatie met behulp van de VITEK 2 (paragraaf 3.3.1) te bepalen en de stam in te vriezen. De wastafelstammen, die op species niveau gelijk waren aan die van de patiënt op dezelfde kamer, zijn, voordat ze zijn getypeerd getest op ESBL door middel van de ESBL confirmatie test (paragraaf 3.3.2). Typering is gedaan door middel van AFLP (paragraaf 3.3.3). 3.3.1 VITEK 2 Identificaties vinden plaats met behulp van colorometrische bepalingen voor het aantonen van enzymatische reacties. De resistentie bepaling van deze micro-organismen wordt bepaald door de groei bij vastgestelde antibioticaconcentraties te registreren en meetgegevens via een rekenprogramma om te zetten in een MIC waarde. Het advanced expertsysteem kan resistentiemechanismen van de bacteriën en fenotypes herkennen. Dit maakt het mogelijk dat ESBL verdachte bacteriën herkend worden. Definitieve vaststelling van ESBL wordt gedaan door middel van de ESBL confirmatie test. 9 9
3.3.2 ESBL confirmatie test De ESBL confirmatie test is uitgevoerd op het microbiologisch laboratorium van het Deventer Ziekenhuis. Het principe van de test berust op de volgende 3 gegevens: 1. Het afbreken van extended spectrum cefalosporines als: cefotaxim, ceftriaxon, ceftazidime en (meestal ook) cefepime door een ESBL, 2. Remming van de werking van een ESBL door clavulaanzuur, 3. Cefepime wordt afgebroken door de meeste ESBL s, maar niet door een zogenaamde Amp-C ß-lactamase. Er wordt gebruik gemaakt van E-test ESBL strips (AB Biodisk). Dit is een dubbele E-test waarop links en rechts hetzelfde antibioticum is opgebracht. Het verschil tussen links en rechts is de aan- of afwezigheid van clavulaanzuur. In deze test wordt gebruik gemaakt van een strip met cefotaxime / cefotaxime+clavulaanzuur (CT/CTL), een strip met ceftazidime / ceftazidime+clavulaanzuur (TZ/TZL) en een strip met cefepime / cefepime+clavulaanzuur (PM/PML). Door de MIC van een verdachte stam te bepalen voor zowel een 3e/4e generatie cefalosporine als voor de combinatie 3e/4e generatie cefalosporine + clavulaanzuur kan worden nagegaan of de stam een ESBL bij zich draagt. Een 8-voudige reductie in MIC van het antibioticum met clavulaanzuur ten opzichte van de MIC zonder clavulaanzuur of een fantoomeffect duidt op ESBL-productie. De testuitslag is dan ESBL positief indien de stam tevens een MIC van >1 mg/l heeft voor cefotaxim en/of ceftazidim. De testuitslag is ESBL negatief indien er met behulp van bovenstaande testen geen synergie wordt aangetoond, terwijl de testen wel goed af te lezen zijn. 7 3.3.3 AFLP De AFLP typeringen zijn uitgevoerd op het microbiologisch laboratorium van het VU medisch centrum (VUmc). AFLP staat voor Amplified Fragment Length Polymorphism. Dit is een DNA-fingerprinting techniek gebaseerd op de selectieve PCR-amplificatie van restrictiefragmenten uit DNA. 10 Het is een combinatie van een restrictie/ligatie-reactie met een polymerase chain reaction (PCR). Na het isoleren van het DNA uit het monster wordt het DNA in stukjes geknipt met restrictie-enzymen. Tegelijkertijd worden stukjes kunstmatig gesynthetiseerd DNA (adapters) aan deze knipplaatsen geligeerd. De fragmenten worden gescheiden doordat de gelabelde monsters door middel van stroom door een polymere gel matrix worden getrokken. Er wordt tevens een interne standaard 10
toegevoegd zodat de lengte van de fragmenten berekend kan worden. Detectie gebeurt dan door de hele gel te belichten tegen een fotografische plaat of een scanner die gevoelig is voor de radioactieve of fluorescerende signalen. Er is dan een bandenpatroon te zien. Door middel van deze bandenpatronen kunnen bacteriën van elkaar worden onderscheiden. Wanneer het bandenpatroon van twee stammen onderling voor 90% of meer overeenkomt beschouwt men de stammen als identiek (zie figuur 4). Figuur 4 Bandenpatroon na AFLP. TY 5588 en TY2100 zijn de controles, TY8717.2 en TY8718.2 zijn identiek en TY8716.2 en TY8719.2 zijn identiek. 11
4 Resultaten 4.1 ESBL positieve patiënten op de IC januari 2011 t/m november 2011 In de periode januari 2011-november 2011 hebben 23 ESBL positieve patiënten op de IC gelegen. Doordat een aantal van deze patiënten meerdere soorten bij zich droegen is het totaal aantal ESBL stammen 30 (tabel 2). Patiënt Stam Kweekdatum 1e isolaat Patiënt op de IC gelegen (kamernummer) 1 K.oxytoca 30-12-2010 29-12-10 t/m 06-01-11 (K7) 2 E.cloacae 06-01-2011 05-01-11 t/m 11-01-11(K8) 3 E.coli 13-01-2011 10-01-11 t/m 13-01-11 (K11) 4 E.cloacae 17-01-2011 04-01-11 (K8); 10-01-11 t/m 24-01-11 (K2); 24-01-11 t/m 11-02-11 (K10) 4 K.pneumoniae 27-01-2011 04-01-11 (K8); 10-01-11 t/m 24-01-11 (K2); 24-01-11 t/m 11-02-11 (K10) 5 E.coli 27-01-2011 24-01-11 t/m 28-01-11 (K8) 6 K.oxytoca 13-02-2011 19-01-11 t/m 15-03-11 (K9); 10-04-11 t/m 27-04-11 (K10) 6 K.pneumoniae 11-04-2011 19-01-11 t/m 15-03-11 (K9); 10-04-11 t/m 27-04-11 (K10) 6 E.coli 13-04-2011 19-01-11 t/m 15-03-11 (K9); 10-04-11 t/m 27-04-11 (K10) 7 S.marcescens 21-02-2011 08-02-11 t/m 05-03-11 (K3) 8 K.pneumoniae 21-02-2011 14-02-11 t/m 24-02-11 (K11) 9 E.coli 21-02-2011 20-02-11 t/m 02-03-11 (K10) 10 C.freundii 07-03-2011 06-03-11 t/m 14-03-11 (K3) 11 E.coli 07-04-2011 05-04-11 t/m 11-04-11 (K5) 12 K.pneumoniae 09-05-2011 26-04-11 t/m 28-04-11 (K5); 07-05-11 t/m 10-05-11 (K2) 13 R.planticola 19-05-2011 10-05-11 t/m 10-06-11 (K11) 13 R.planticola 06-06-2011 06-04-11 t/m 21-06-11 (K9); 24-06-11 t/m 25-06-11 (K1) 14 K.pneumoniae 23-06-2011 07-06-11 t/m 02-07-11 (K3) 15* E.coli 19-07-2011 18-07-11 t/m 19-07-11 (10) 16 K.oxytoca 12-05-2011 06-04-11 t/m 21-06-11 (K9); 24-06-11 t/m 25-06-11 (K1) 16 E.cloacae 16-05-2011 06-04-11 t/m 21-06-11 (K9); 24-06-11 t/m 25-06-11 (K1) 16 K.pneumoniae 17-05-2011 06-04-11 t/m 21-06-11 (K9); 24-06-11 t/m 25-06-11 (K1) 17* E.coli 16-06-2011 05-08-11 t/m 31-08-11 (K4) 18* P.mirabilis 15-09-2011 08-09-11 t/m 19-09-11 (K7) 19* K.pneumoniae 14-09-2011 13-09-11 t/m 15-09-11 (K11) 20* E.coli 20-09-2011 19-09-11 t/m 20-09-11 (K1) 21* E.coli 26-07-2011 02-08-11 t/m 04-08-11 (K2) 22* E.cloacae 27-10-2011 23-10-11 t/m 31-10-11 (K1) 23* C.freundii 05-11-2011 09-10-11 t/m 09-11-11 (K4) 23* K.oxytoca 07-11-2011 09-10-11 t/m 09-11-11 (K4) Tabel 2 ESBL positieve patiënten op de IC januari 2011 t/m november 2011. * Opgenomen op de IC na start van dit onderzoek. 12
4.2 Gekweekte ESBL positieve bacteriën per wastafel In de periode juni 2011 t/m oktober 2011 zijn er gedurende 18 opeenvolgende weken, 1 maal per week kweken van de wastafels (afvoerputjes) gedaan. In elke wastafel zijn meerdere malen ESBL s gevonden. Soms werden er meerdere soorten tegelijk gevonden, een enkele keer werd er geen ESBL gevonden in een wastafel; vaak werd een stam meerdere weken achter elkaar in dezelfde wastafel aangetroffen, zie bijlage 2. Tabel 3 geeft weer welke stam hoe vaak is gekweekt in de onderzoeksperiode. In de 18 weken dat er kweken zijn gedaan is in de wastafel op kamer 1 drie maal C.freundii gekweekt. Een aantal keren zijn er meerdere soorten E.cloacae in één kweek gevonden in een wastafel, in kamer 7 bijvoorbeeld. Daardoor is het mogelijk dat het aantal gevonden E.cloacae meer is dan 18. In tabel 3 is te zien dat E.cloacae in elke wastafel gevonden is en Raoultella in de wastafels van kamer 2, 3, 9 en 11. Patiëntenkamer op de IC Uit wastafel gekweekte species K1 K2 K2S K3 K4 K4S K5 K6 K7 K8 K9 K10 K11 Citrobacter freundii 3 6 4 5 3 14 0 0 1 4 2 1 1 Citrobacter amalonaticus 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Enterobacter aerogenes 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 Enterobacter amnigenus 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 Enterobacter cloacae 17 15 15 8 8 2 19 10 23 17 10 8 15 Escherichia coli 2 5 1 6 6 0 0 0 1 0 8 5 0 Escherichia hermanii 0 0 0 0 0 0 1 6 0 0 0 0 0 Klebsiella oxytoca 7 1 0 3 17 1 4 4 5 0 3 10 0 Klebsiella ozaenae 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Klebsiella pneumoniae 0 7 1 11 0 0 1 0 3 0 0 0 6 Kluyvera species 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 0 0 0 Raoultella (Klebsiella) planticola 0 9 0 1 0 0 0 0 0 0 7 0 5 Serratia marcescens 0 1 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Tabel 3 Gekweekte ESBL verdachte bacteriën, per wastafel kamer 1 (K1) t/m kamer 11 (K11). K2S en K4S zijn de wastafels in de sluizen. 13
4.3 Overeenkomsten ESBL positieve bacteriën bij IC patiënten en in wastafels In paragraaf 4.1 staat beschreven welke patiënten zijn meegenomen in dit onderzoek. Bij deze patiënten zijn in totaal 30 ESBL s gevonden (tabel 2). Van deze 30 ESBL s zijn 29 bacteriesoorten ook gevonden in een wastafel. Deze 29 patiëntstammen waren geschikt om te vergelijken (AFLP typering) met de wastafelstammen. Voordat deze stammen ter typering zijn opgestuurd is eerst de ESBL confirmatie test gedaan (zie paragraaf 3.4). Op één stam na bleken alle stammen ESBL positief te zijn, de ESBL-confirmatie negatieve stam is uit het onderzoek verwijderd. Deze ESBL positieve wastafelstammen en de patiëntenstammen zijn opgestuurd naar de VU voor AFLP typering. iii Na typering van deze stammen bleken 9 patiëntenstammen identiek aan de stam uit de wastafel van de kamer waar deze patiënt heeft gelegen (tabel 4). Het voor dit onderzoek belangrijkste resultaat is type AT11201. Deze stam was op 5 augustus 2011 al aanwezig in de wastafel en is op 5 november 2011 gekweekt bij patiënt 23 uit sputum. Deze patiënt heeft van 9 oktober t/m 9 november 2011 op kamer 4 gelegen. In deze periode zijn zes keer SDD inventarisatie kweken gedaan waarbij geen C.freundii is gekweekt. Type AT11193 is bij 3 patiënten gevonden en waren alle drie ook aanwezig in de wastafels. Type Patiënt Wastafel Kamer Stam Kweekdatum Labnummer AT11171 13 11 R.planticola 19-05-2011 11012600 AT11171 010101HY412 11 R.planticola 21-06-2011 11015468-2 AT11172 16 9 R.planticola 06-06-2011 11014219 AT11172 010101HY413 9 R.planticola 21-06-2011 11015466-1 AT11183 7 3 S.marcescens 21-02-2011 11004720 AT11183 010101HY413 3 S.marcescens 21-06-2011 11015459-1 AT11184 16 1+9 E.cloacae 16-05-2011 11012265 AT11184 010101HY413 9 E.cloacae 01-07-2011 11016391-1 AT11192 12 2+5 K.pneumoniae 09-05-2011 11011673 AT11192 010101HY412 5 K.pneumoniae 01-07-2011 11016387-3 AT11193 8 11 K.pneumoniae 21-02-2011 11004706 AT11193 010101HY412 11 K.pneumoniae 26-08-2011 11020815-1 AT11193 4 2 K.pneumoniae 27-01-2011 11002479 AT11193 010101HY413 2 K.pneumoniae 22-07-2011 11018146-3 AT11193 14 3 K.pneumoniae 23-06-2011 11015626 AT11193 010101HY412 3 K.pneumoniae 01-07-2011 11016384-1 AT11201 23 4 C.freundii 05-11-2011 11027260-1 AT11201 010101HY412 4 C. freundii 05-08-2011 11019164-1 Tabel 4 Bacteriën van patiënt en wastafel zijn identiek. iii Twee patiëntenstammen zijn niet getypeerd omdat de E.coli van 201240BE003 per abuis niet op de lijst gekomen om op te sturen voor typering. De stam is wel bewaard, het is mogelijk om alsnog te laten typeren. De E.coli van 010168OM400 is niet getypeerd doordat stam door onbekende reden niet meer aanwezig was in de vriezer. 14
4.4 Identieke stammen Er zijn ook overeenkomsten gevonden tussen de ESBL-stammen uit wastafels van verschillende kamers. E.coli type AT11166 is gevonden in kamers 2, 9 en 10; K.oxytoca type AT11191 in kamers 1 en 10. K.pneumoniae type AT11192 in kamers 4,5 en 7 en K.pneumoniae type AT111193 in kamers 2, 3 en 11. Tevens zijn er twee types gevonden die beide bij twee patiënten zijn gekweekt, maar niet in de putjes; E.cloacae AT11182 en K.oxytoca AT11190, zie tabel 5. Type Patiënt Wastafel Kamer Stam Kweekdatum Labnummer AT11166 010101HY412 10 E.coli 21-06-2011 11015467-1 AT11166 010101HY412 9 E.coli 01-07-2011 11016391-4 AT11166 010101HY412 2 E.coli 08-07-2011 11016989-2 AT11171 010101HY412 11 R.planticola 21-06-2011 11015468-2 AT11171 13 11 R.planticola 19-05-2011 11012600 AT11172 010101HY413 9 R.planticola 21-06-2011 11015466-1 AT11172 16 9 R.planticola 06-06-2011 11014219 AT11182 4 10 E.cloacae 17-01-2011 11001384 AT11182 010101HY413 1 E.cloacae 21-06-2011 11015456-1 AT11182 2 8 E.cloacae 06-01-2011 11000411 AT11183 010101HY413 3 S.marcescens 21-06-2011 11015459-1 AT11183 7 3 S.marcescens 21-02-2011 11004720 AT11184 010101HY413 9 E.cloacae 01-07-2011 11016391-1 AT11184 16 1+9 E.cloacae 16-05-2011 11012265 AT11190 6 9+10 K.oxytoca 13-02-2011 11003930 AT11190 16 1+9 K.oxytoca 12-05-2011 11012001 AT11191 23 4 K.oxytoca 07-11-2011 11027428-1 AT11191 010101HY412 10 K.oxytoca 21-06-2011 11015467-3 AT11191 010101HY412 1 K.oxytoca 07-07-2011 11016381-1 AT11192 010101HY412 4 K.pneumoniae 16-09-2011 11017554-1 AT11192 010101HY412 5 K.pneumoniae 01-07-2011 11016387-3 AT11192 010101HY412 7 K.pneumoniae 21-06-2011 11015464-1 AT11192 12 2+5 K.pneumoniae 09-05-2011 11011673 AT11193 4 2 K.pneumoniae 27-01-2011 11002479 AT11193 010101HY413 2 K.pneumoniae 22-07-2011 11018146-3 AT11193 14 3 K.pneumoniae 23-06-2011 11015626 AT11193 010101HY412 3 K.pneumoniae 01-07-2011 11016384-1 AT11193 8 11 K.pneumoniae 21-02-2011 11004706 AT11193 010101HY412 11 K.pneumoniae 26-08-2011 11020815-1 AT11201 23 4 C.freundii 05-11-2011 11027260-1 AT11201 010101HY412 4 C. freundii 05-08-2011 11019164-1 Tabel 5 Getypeerde ESBL bacteriën die met elkaar overeenkomen; type AT11166, AT11171, AT11172, AT11182, AT11183, AT11184, AT11190, AT11191, AT11192 en AT11193. 15
4.5 Tijdsrelatie Gedurende dit onderzoek hebben 8 patienten met een ESBL positieve bacterie op de IC gelegen (zie tabel 2). Hiervan waren 5 patiënten voor opname of op de 1 e IC dag ESBL positief. Eén patiënt bleek ESBL positief nadat er na 7 ligdagen voor het eerst inventarisatie kweken zijn afgenomen. Bij deze patiënt werd P.mirabilis geweekt uit de rectumuitstrijk. Twee patiënten waren ESBL negatief bij de eerste inventarisatie kweken, patiënt 22 en 23. In figuur 5 staan de opname gegevens en de gekweekte ESBL in tijd weergegeven. Figuur 5 Tijdspad opname en ESBL positieve kweken van patiënten 22 en 23. 16
5 Conclusie en discussie ESBL producerende bacteriën in de wastafels In de afvoerputjes van de wastafels op de patiëntenkamers van de IC zitten ESBL producerende bacteriën. In elke wastafel zijn gedurende het onderzoek meerdere soorten ESBL s gevonden. De soorten die gekweekt zijn wisselen per wastafel en per week. Dit kan verschillende oorzaken hebben; (1) De samenstelling van de biofilm is niet homogeen waardoor de ene week een bacterie wel wordt gekweekt en een andere week niet, (2) Denkbaar is ook dat het lastig is op het laboratorium om op de gebruikte media verschillende ESBL s van elkaar te onderscheiden (3) Er worden desinfecterende middelen of andere bacteriegroei-remmende stoffen in de wastafel gegooid waardoor er in de wastafel in een bepaalde week geen ESBL wordt gekweekt. Ook is een aantal bacteriën van hetzelfde type in meerdere wastafels gevonden: dit wordt mogelijk veroorzaakt doordat de wastafels op de patiëntenkamers dagelijks werden gereinigd met een schuurspons met Dreft en daarna afgenomen met een microvezeldoek. Dezelfde schuurspons wordt echter voor alle kamers gebruikt. Overdracht van bacteriën van de ene wastafel naar de andere is hierdoor zeer aannemelijk. Deze schuurspons is op het microbiologisch lab onderzocht op MRSA en ESBL. Uit deze spons, die slechts één ochtend is gebruikt op alle 11 patiëntkamers, is een E.cloacae en K.oxytoca gekweekt. Overeenkomsten tussen ESBL in wastafels en ESBL bij de patiënten De 23 patiënten die in dit onderzoek zijn geincludeerd hebben op alle patiëntenkamers van de IC gelegen met uitzondering van kamer 6. Na typering van de 30 patiëntstammen zijn 9 stammen identiek gebleken aan de wastafelstammen afkomstig uit de kamer waar deze patiënt heeft gelegen. Er zijn verschillende manieren waarop de ESBL van de patiënt in de wastafel terecht kan komen bijvoorbeeld: (1) doordat de verpleegkundigen hun handen wassen met water en zeep nadat ze gecontamineerd zijn met ESBL positieve lichaamsproducten van de patiënt, (2) door het weggooien van met ESBL besmet waswater. Dit laatste punt is van toepassing bij patiënten die langer dan 7 dagen op de IC liggen, dan gaat het zogenaamde langliggersprotocol van start. Eén van de onderdelen hiervan is dat patiënten naast het gebruikelijke wassen met disposable Swashdoekjes iv twee maal per week worden gewassen iv Een pakketje Swash bestaat uit acht doekjes of washandjes: voor elk lichaamsdeel één doekje of washandje. Met één pakketje Swash kan een zorgvrager volledig gewassen worden. Met Swash kan onder andere jodium, zinkzalf en (oud) bloed gemakkelijk worden verwijderd. Door de speciale samenstelling en structuur van het doek wordt het vuil opgenomen en blijft de verzorgende lotion achter op de huid. Swash zorgt voor moeiteloos en grondig wassen. 11 17
met water. Dit water wordt daarna weggegooid in de wasbak. Ook zijn er routes mogelijk waarbij een patiënt besmet kan raken met een ESBL uit de wastafel; door de kraan hard te laten stromen kunnen er druppels opspatten op materialen (bijvoorbeeld tandenborstel, scheerapparaat, medicatie) die gebruikt worden bij de patient. 3 De handen van de zorgverleners zijn ook een besmettingroute wanneer het opspattende water direct of via het werkblad op de handen komen. Relatie tussen ESBL producerende bacteriën bij IC patiënten en ESBL producerende bacteriën in de wastafels Patiënt 23 heeft een maand op de IC van het Deventer Ziekenhuis gelegen. Gedurende de opname zijn er op verschillende momenten SDD inventarisatie kweken gedaan. Er is uit deze inventarisatiekweken geen C.freundii gekweekt. In de vierde opname week is er uit sputum een C.freundii gekweekt. Deze C.freundii en de C.freundii uit de wastafel zijn beide van het type AT11201. Geconcludeerd kan worden dat de patiënt in het sputum gekoloniseerd is geraakt met C.freundii die al aanwezig was in de wastafel op de patiëntenkamer. Tevens blijkt type AT11201 dezelfde te zijn als eerder gekweekte stammen. In januari 2010 was er een kleine verheffing van C.freundii op de IC. Bij drie IC patiënten is in één maand een C.freundii gekweekt. Het betrof een kleine uitbraak waarna er extra aandacht voor hygiëne was op de afdeling. Er zijn destijds geen nieuwe gevallen meer gevonden. Deze C.freundii is nu nog steeds aanwezig op de IC en patiënten die nu op de IC liggen of worden opgenomen lopen risico om hiermee besmet te raken. Andere besmettingen zijn tijdens dit onderzoek niet aangetoond. Dit onderzoek plaatsgevonden tijdens een relatief rustige periode op de IC. De bedden op de IC zijn het meest bezet tijdens het eerste kwartaal van het jaar, in de zomer periode zijn de bedden het minst bezet waarna er elk jaar weer een piek is in oktober. Gedurende dit onderzoek zijn er 8 patiënten opgenomen op de IC die drager waren van een ESBL positieve bacterie. Van deze 8 patiënten waren bij twee patiënten de eerst inventarisatie kweken negatief voor ESBL zoals hierboven is beschreven. Wanneer dit onderzoek over een langere periode was gedaan, of in de eerste helft van het jaar waren er mogelijk meer besmettingen vanuit de omgeving (wastafels) aangetoond. 18
6 Aanbevelingen 1. Verspreiding vanuit wastafels voorkomen Direct uitvoerbare maatregelen; Het werkblad rondom de wastafel moet als vies worden beschouwd. Hier mogen geen bakjes voor medicatie, scheerapparaten en tandenborstels op worden gezet. Strenger hygiënebeleid ten aanzien van gebruik van de wastafels. Verpleegkundigen en andere zorgverleners moeten ervan uit gaan dat wastafels besmet zijn met bacteriën en deze direct aan patiënten kunnen overdragen. Handen moeten worden gedesinfecteerd na werkzaamheden bij de wastafel. Maatregelen op langere termijn; Overwogen moet worden of een wastafel noodzakelijk is op de patiëntenkamer. De wastafels verwijderen uit de patiëntenkamers is een rigoureuze maar doeltreffende maatregel om besmettingen vanuit wastafels te voorkomen. Een andere mogelijkheid is plaatsing van een apparaat dat biofilm vorming voorkomt door middel van permanente fysieke desinfectie (thermische en UVlicht, ondersteund door ultrasound), elektromechanisch reinigen van de de sifon en antibacteriële coating van de sifon. Door de sifon continu te desinfecteren worden de ESBL s die in de wastafels komen gedood en kunnen zich vanuit de wastafel niet verder verspreiden. 12 2. Omgeving beschermen tegen ESBL Schoonmaakmiddelen moeten kamergebonden worden gebruikt. De schoonmaakdienst moet inzicht krijgen in het risico van het gebruik van middelen op meerdere kamers. Dit kan gedaan worden door voorlichting te geven. 3. Monitoren van ESBL positieve patiënten op de IC Om te beoordelen of bovenstaande maatregelen werken zal er een betere registratie van ESBL positieve bacteriën bij IC patiënten moeten worden opgezet. Dit kan gedaan worden door een overzicht te maken van patiënten die SDD krijgen en de uitslagen van de inventarisatie kweken. Bij nieuwe ESBL positieve patiënten moet worden nagegaan of de gevonden stam eerder is gekweekt bij een andere IC patiënt. Hierdoor zullen mogelijke problemen met betrekking tot verspreiding van ESBL eerder worden gesignaleerd en kunnen passende maatregelen worden genomen; verscherpte hygiënische maatregelen en isolatie van patiënten. 19
7 Geraadpleegde literatuur 1. Lemmen SW, Häfner H, Zolldann D, Stanzel S, Lütticken. Distribution of multiresistant Gramnegative versus Grampositive bacteria in the hospital inanimate enviroment. Journal of Hospital Infection 2004; 56: 191-197. 2. Pirnay JP et al. Molecular epidemiology of Pseudomonas aeruginosa colonization in a burn unit: persistence of a multidrug-resistant clone and a silver sulfadiazine-resistant clone. Journal of Clinical Microbiology 2003; 1192-1202 3. Hota S et al. Outbreak of multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa colonization an infection secondary to imperfect Intensive Care unit room design. Infection Control and Hospital Epidemiology 2009; 30 (1) 4. Berthelot P et al. Prospective study of nosocomial colonization and infection due to Pseudomonas in mechanically ventilated patients. Journal of Intensive Care Medicine 2001; 27: 503-512 5. Kac G et al. Epidemiology of extended-spectrum-beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae isolated from environmental and clinical specimens in a cardiac surgery Intensive Care unit. Infection Control and Hospital Epidemiology 2004; 25(10): 852-855 6. Lucero CA et al. Outbreak of Burkholderia cepacia complex among ventilated pediatric patients linked to hospital sinks. American Journal of Infection Control 2011; 31:1-4. 7. NVMM-richtlijn voor screening en confirmatie van extended spectrum betalactamases (ESBL s) in Enterobacteriaceae beschikbaar via www.nvmm.nl geraadpleegd op 06-12-2011 8. BrillianceTM ESBL Agar beschikbaar via www.oxoid.com geraadpleegd op 06-12-2011 9. VITEK 2: Healthcare. Beschikbaar via www.biomerieux-usa.com geraadpleegd op 06-12-2011 10. Vos P et al. AFLP: a new technique for DNA fingerprinting. Nucleic Acids Research, 1995; 23: 4407-4414 11. Swash Wassen zonder water. Beschikbaar via hwww.swash.nl geraadpleegd op 06-12-2011 12. Sichere Sanitärentkeimung beschikbaar via http://biorec.de/en geraadpleegd op 06-12-2011 20
Bijlage 1 Werkvoorschrift Laboratorium. ESBL onderzoek Ilse Elke vrijdag worden 13 stokken onderzocht op ESBL. Dit zijn uitstrijken van de wasbakken (afvoer) van de IC. Registreren: Paginanummer: 010101HY412, Naam inzender: TRWOLF, verkorte code: TRILSE Inzetten: Elk monster wordt op een BrillianceTM ESBL Agar van OXOID geënt. Incuberen: 35 C, 2 dagen Aflezen: E.coli vormt blauwe of roze kolonies Klebsiella, Enterobacter, Serratia en Citrobacter vormen groene kolonies Proteus en Morganella vormen lichte kolonies met een bruine halo. Kleurloze kolonies worden gevormd door o.a. Salmonella en Acinetobacter. Pseudomonas kan ook groen/bruine kolonies vormen door eigen pigment. 21
Uitwerken: 1) Ent alle soorten die groeien af op een CLED plaat. Beoordeel op dag 2 of er nieuwe soorten op de BrillianceTM ESBL Agar groeien en werk deze ook uit. 2) Vanaf de CLED beoordelen of de bacterie mogelijk tot de Enterobacteriaceae behoort (Gram-negatieve staaf, oxidase negatief). 3) Indien stam mogelijk tot de Enterobacteriaceae behoort, zet dan Vitek determinatie en resistentie in. 4) Indien Vitek uitslag verdacht is voor ESBL: geef dit aan op de uitslag en vries de stam in Nb: eventuele E-testen ter bevestiging van ESBL hoeven niet te worden ingezet. In de loop van dit onderzoek wordt bekeken van welke stammen E-testen moeten worden gedaan. Daarom worden de stammen ingevroren. Invriezen: Elke stam die verdacht is voor ESBL wordt ingevroren op de gebruikelijke manier. Uitslag: - geen ESBL - naam bacterie + resistentie patroon De uitslag mag definitief uit als alle stammen zijn uitgewerkt. 22
Bijlage 2 Gekweekte ESBL verdachte stammen per wastafel 23