Antibiogramma e nuovi criteri interpretativi EUCAST ...

1 Lettura interpretativa dell Antibiogramma : Esercitazioni Paolina Cavalcanti Antibiogramma e nuovi criteri interpretativi EUCAST Il ruolo del laboratorio di Microbiologia DIAGNOSI MICROBIOLOGICA identificazione agente eziologico e ATB tempestivit dei risultati PROGRAMMI DI CONTROLLO DELLE INFEZIONI epidemiologia locale sorveglianza: alert organisms Antibiogramma Antibiogramma L' Antibiogramma un test in vitro che si esegue esponendo una concentrazione standard dell agente etiologico in esame ad una serie di concentrazioni scalari e definite di farmaci impostazione di un antibioticoterapia mirata APPROCCI FENOTIPICI basati su attivit antimicrobica e breakpoint Determinazione della MIC (brodo, agar, Etest, MICE) Altre determinazioni quantitative (MBC, MPC) Diffusione da dischetto ( EUCAST , CLSI, BSAC, CA-SFM, ..) Sistemi automatici (Vitek, Phoenix, MicroScan, Wider, ..) APPROCCI GENOTIPICI basati sulla ricerca di un gene di resistenza o di un suo prodotto mecA blaZ vanA vanB, PBP2a -lattamasi APPROCCI DEDUTTIVI lettura interpretativa (expert rules) Se mecA-positivo, riportare come resistente ai -lattamici (Stafilococchi) Se ESBL- positivo, riportare come resistente ai -lattamici (Enterobacteriaceae) Se eritromicino resistente, riportare come resistente anche a claritromicina e azitromicina ( Streptococchi) Antibiogramma .

2 Metodi CAMPIONE BIOLOGICO IDENTIFICAZIONE MACROSCOPICA PRESUNTIVA DELL AGENTE ETIOLOGICO E SUO ISOLAMENTO SEMINA Esame della purezza delle colonie Luce Riflessa Luce trasmessa Seleziona le colonie Prepara l inoculo TEST DI DISCO DIFFUSIONE SU AGAR Vortex Standardizza l inoculo Striscia sulla piastra Immergi il tampone Addiziona i dischi antibiotati Incuba overnight Misura gli aloni Luce trasmessa Luce riflessa Modifica del terreno germi fastidious CONCENTRAZIONE MINIMA INIBENTE (MIC) La pi bassa concentrazione di antibiotico capace di inibire la crescita microbica dopo 18-24 h 1 2 4 8 16 32 64 g/ml diluizione in brodo Microdiluizione Prepara l inoculo Standardizza l inoculo e mescola Disponi la sospensione nel supporto e inocula Incuba overnight Lettura MICs Lettura MICs MIC su striscie blottate (gradiente di concentrazione) vitek2 phoenix Sistemi automatici MIC Il cardine di tutti i saggi di sensibilit Endpoint Valore determinato in laboratorio Valore assoluto riferito a quel particolare microrganismo Standardizzazione : adempimenti tecnici e procedurali Alla base della determinazione dei breakpoint Breakpoint Valori prestabiliti, stabiliti cio da appositi comitati nazionali o sovranazionali Valori soglia di riferimento che danno un significato all endpoint Standardizzazione : criteri interpretativi EUCAST Il processo che porta a fissare i breakpoint un compromesso tra aspetti clinici, epidemiologici e metodologici EUCAST : basi per la determinazione dei breakpoint EUCAST breakpoint clinici e cut-off epidemiologici EUCAST riconosce e distingue due tipi di breakpoint.

3 Breakpoint clinici Per prevedere un esito migliore (sensibile) o peggiore (resistente) del trattamento di una data infezione con un dato antibiotico. Usati nell attivit quotidiana del laboratorio di microbiologia clinica per fornire informazioni utili ai fini della terapia. cut-off epidemiologici per riconoscere precocemente lo sviluppo di una resistenza. Devono essere usati come la misura pi sensibile dello sviluppo di una resistenza. Epidemiologic cut-off = ECOFF EUCAST : categorie in base ai breakpoint clinici Sensibile (S) Il livello di attivit dell antibiotico nei confronti del microrganismo associato ad un elevata probabilit di successo terapeutico Intermedio (I) Il livello di attivit dell antibiotico nei confronti del microrganismo associato ad un effetto terapeutico incerto Non escluso che l infezione possa essere trattata appropriatamente in distretti corporei in cui il farmaco attivamente concentrato o utilizzando alti dosaggi La categoria intermedia rappresenta anche una zona cuscinetto che potrebbe evitare che modesti ma difficilmente controllabili fattori tecnici possano causare importanti discrepanze interpretative Resistente (R) Il livello di attivit dell antibiotico nei confronti del microrganismo associato ad un elevata probabilit di fallimento terapeutico EUCAST .

4 Categorie in base ai cut-off epidemiologici Wild-type (WT) Un microrganismo che non ha acquisito meccanismi di resistenza all antibiotico in questione. Un microrganismo wild-type pu rispondere clinicamente oppure no al trattamento con quell antibiotico Non-wild-type (NWT) (Resistenza microbiologica) Un microrganismo che ha acquisito meccanismi di resistenza all antibiotico in questione. Un microrganismo non-wild-type pu rispondere clinicamente oppure no al trattamento con quell antibiotico. EUCAST : 2 breakpoint clinici, 1 cut-off epidemiologico breakpoint clinici (sistema SIR): Breakpoint della sensibilit divide i ceppi sensibili (S) da quelli intermedi (I) Breakpoint della resistenza divide i ceppi intermedi (I) da quelli resistenti (R) cut-off epidemiologico: divide i ceppi wild-type (WT) da quelli non-wild-type (NWT) MIC Numero di isolati Breakpoint clinici Concentrazioni di antibiotico raggiungibili nei tessuti Cut-off epidemiologico S R I S R WT NWT Cut-off epidemiologici e breakpoint clinici, sensibilit e resistenza REGOLA BASE IN CHEMIOTERAPIA CONCENTRAZIONE PLASMATICA Successo quasi certo Risultato incerto Probabile fallimento > MIC = MIC < MIC COFATTORI DI EFFICACIA DI UNA TERAPIA ANTIBATTERICA Sensibilita Intermedio Resistenza Adeguati Probabilmente adeguati Inadeguati Normale Parzialmente compromessa Compromessa MICROBIOLOGICI FARMACOLOGICI IMMUNOCOMPETENZA Il puzzle della (appropriata) terapia antibiotica Pea & Viale Clin Infect Dis 2006; 42: 1764-71.

5 Un poster della seconda guerra mondiale Classificazione degli antibiotici sulla base della solubilit e delle propriet farmacocinetiche / farmacodinamiche Limitato volume di distribuzione Incapacit a diffondere passivamente attraverso la membrana cellulare delle cellule eucariotiche Inattivi sui patogeni intracellulari Eliminazione renale come farmaco non modificato Largo volume di distribuzione Diffondono liberamente attraverso la membrana cellulare delle cellule eucariotiche Attivi sui patogeni intracellulari Spesso eliminati mediante metabolismo epatico mod. Pea & Viale Clin Infect Dis 2006; 42: 1764-71. Antibiotici idrofili Antibiotici lipofili Beta lattamici Glicopeptidi Aminoglicosidi Macrolidi Fluorochinoloni Tetracicline Caf Rifampicina Linezolid Attivit degli antibiotici Mazzei T., 2004 Tempo dipendenti Concentrazione-dipendenti T > MIC Correlazione PK/PD AUC / MIC Cmax / MIC T>MIC Il tempo durante il quale le concentrazioni plasmatiche si mantengono al di sopra della MIC del patogeno AUC/MIC Progressivo incremento di attivit antibatterica all aumentare della concentrazione dell antibiotico POSOLOGIA ANTIMICROBICI EFFETTO CONCENTRAZIONE - DIPENDENTE (es.)

6 Beta LATTAMICI) (es. AMINOGLICOSIDI) EFFETTO TEMPO - DIPENDENTE SOMMINISTRAZIONE CONTINUA O A BREVI INTERVALLI ALTE DOSI A LUNGHI INTERVALLI Agent Reference Protein binding (%) Penetration (%) Cefepime 30 20 104 Ceftazidime 31 20 20 Ertapenem 32 90 30 Ceftobiprole 33 18 15 26 Piperacillin 36 20 57 Tazobactam 36 25 91 2013 British Society for Antimicrobial Chemotherapy Penetration of different -lactam antibiotics into Epithelial lining fluid (ELF) ARBITRARY INTERPRETIVE CRITERIA FOR ANTIBIOTIC COMBINATIONS Fractional Inhibitory Concentration Index (FIC Index) FIC Index= MICAB/MICA + MICBA/ MICB FIC Index Interpretation Synergy > and Additative > 1 and Indifference > Antagonism Pseudomonas aeruginosa FIC Index = Amikacina R 128 g/ml Cefepime R 16 g/ml Amikacina + Cefepime 4 g/ml SVILUPPO DELLA RESISTENZA La pressione selettiva DEVELOPMENT OF RESISTANCE: Food Food is also a source of infection that could affect the development of resistance.

7 - More meals are prepared outside the home. - Contamination goes unnoticed until infection has started. Outbreaks of Escherichia coli O157 in spinach and lettuce in the US. - As the number of foodborne infections increases, so does the use of antibiotics. USO APPROPRIATO DI ANTIBIOTICI NELLA PRODUZIONE DEL CIBO PER ANIMALI Antibiotic resistance can pass from animals to humans (CDC 2006) Antibiotic resistance is increasing in human and veterinary medicine 3rd gen. Carbapenem Vancomycin Cephalosporin and Teicoplanin 1961 1967 1983 1986 1988 1996 2002 All -lactams Vancomycin Vancomycin and teicoplanin PRP VISA VRSA MBL ESBL VRE Antibiotic Resistance A Global Problem Penicillin MRSA Gram-negativi Evoluzione dell antibioticoresistenza CEFAMICINE: Cefoxitina, Cefotetan e Moxalactam CARBAPENEMI: Imipenem, Meropenem Enterobacteriaceae ESBL caratteristiche Amoxicillina Ampicillina Piperacillina Azlocillina Ticarcillina Cefalotina (Cefalosporine I-II gen.)

8 Alto grado di Resistenza Cefotaxime Ceftriaxone Ceftazidime Cefepime Aztreonam Ridotta Sensibilit Clavulanato Sulbactam Tazobactam Sensibilit inibiscono le ESBL Sensibilit Non sono idrolizzati da ESBL lattamasi classificazione CARBAPENEMASI (CPE) Penicilline Cefalosporine Inibitori lattamasi Carbapenemi resistenza Il 2010: il problema emergente si complica Klebsiella pneumoniae NDM-I (New Dehli Metallo B-lattamasi tipo I) Enzima capace di trasferirsi con estrema facilit ad diversi generi di microorganismi l plasmide NDM-I stato isolato in e in USA, Canada, Europa, India e Pakistan Efficaci solo Colistina e Tigeciclina Lancet Infect Dis. 2009 Apr;9(4):228-36. The real threat of Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing bacteria. Nordmann P, Cuzon G, Naas T. J Infect Dev Ctries. 2012 May 14;6(5):457-61. Detection of carbapenem-resistant Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae producing NDM-1 in Lebanon. El-Herte RI, Araj GF, Matar GM, Baroud M, Kanafani ZA, Kanj SS.

9 Gram-positivi Evoluzione dell antibioticoresistenza S. aureus Penicillina [1940s] S. aureus penicillino-resistente Meticillina [1960s] S. aureus (MRSA) meticillino-resistente Enterococco (VRE) resistente alla vancomicina Vancomicina 1997 S. aureus (VISA/GISA) intermedio o resistente a vancomicina/glicopeptidi S. aureus (VRSA) resistente alla vancomicina 2002 [1960s] 1986 Cocchi Gram-positivi Evoluzione dell antibioticoresistenza CDC, Prevent Antimicrobial Resistance, Aprile 2002 Come si identificano? , , , ESBL + test di conferma Test di screening e di conferma ai fini epidemiologici per la valutazione della presenza di ESBL , , , Ceftazidime e/o Cefotaxime MIC 2mg/L ESBL - si no Screening positivo per la produzione di ESBL Produzione di Carbapenemasi nelle Enterobacteriaceae test di conferma Meropenem mg/L o diametro alone di inibizione 25 mm Screening positivo Test di screening e di conferma ai fini epidemiologici della presenza di carbapenemasi AMCLI, Marzo 2012 Indicazioni per la conferma fenotipica della produzione di carbapenemasi nelle Enterobacteriaceae ATCC 25922 Alone di inibizione Alone di inibizione modificato evidenzia solo la presenza di attivita carbapenemasica (es.)

10 OXA-48) Test di Hodge MBL+ Test di sinergia con EDTA EDTA + K. pneumoniae KPC+ Test di sinergia con Ac Boronico test di conferma Staphyococcus aureus hVISA e VISA VSSA VISA VSSA VSSA VISA hVISA Esempi di cambiamento nella morfologia delle colonie che si ha nei ceppi hVISA , VISA , VSSA Nota A: breakpoint per vancomicina stato portato a 2 mg/L il test di diffusione da disco non raccomandato hVISA Etest vancomicina Cosa si nasconde dietro una MIC compresa tra 1 e 2 mg/L? APPROCCI FENOTIPICI basati su attivit antimicrobica e breakpoint Determinazione della MIC (brodo, agar, Etest, MICE) Altre determinazioni quantitative (MBC, MPC) Diffusione da dischetto ( EUCAST , CLSI, BSAC, CA-SFM, ..) Sistemi automatici (Vitek, Phoenix, MicroScan, Wider, ..) APPROCCI GENOTIPICI basati sulla ricerca di un gene di resistenza o di un suo prodotto mecA blaZ vanA vanB, PBP2a -lattamasi APPROCCI DEDUTTIVI lettura interpretativa (expert rules) Se mecA-positivo, riportare come resistente ai -lattamici (Stafilococchi) Se ESBL- positivo, riportare come resistente ai -lattamici (Enterobacteriaceae) Se eritromicino resistente, riportare come resistente anche a claritromicina e azitromicina ( Streptococchi) Antibiogramma : Metodi Sono una raccolta di conoscenze di esperti su: resistenze intrinseche fenotipi eccezionali di resistenza regole interpretative che possono essere applicate ai tests antimicrobici per ridurre gli errori e seguire appropriate raccomandazioni per refertare particolari tipi di resistenza.