Staphylococcus saprophyticus – jeho rezistence k vybraným antibiotikům a tvorba biofilmu u kmenů izolovaných z moče


Antibiotic Resistance and Biofilm Formation in Staphylococcus saprophyticus Strains Isolated from Urine

Eighty-seven Staphylococcus saprophyticus strains isolated from urine of 87 patients with cystitis were examined in 2005–2009. All strains were tested for resistance to vancomycin, nitrofurantoin, doxycycline, oxacillin, amoxicillin/clavulanate, cefoxitin and sulfamethoxazole/trimethoprim and for biofilm formation by a modified Christensen method.

None of the tested strains of S. saprophyticus showed resistance to vancomycin, while 2 strains (2.3 %) were resistant to nitrofurantoin, 9 (10.3%) to doxycycline, 20 (23.0 %) to oxacillin, 6 (6.9%) to amoxicillin/clavulanate, 6 (6.9%) to cefoxitin and 1 (1.1%) to sulfamethoxazole/trimethoprim.

S. saprophyticus was detected as the causative agent of cystitis in 0.4 % of 20,375 culture positive urine samples analyzed in our laboratory between 2005 and 2009. Most 67 (77.0%) S. saprophyticus strains were recovered from women, particularly from young women. Biofilm formation was detected in 16 (18.4 %) out of 87 S. saprophyticus strains.

Key words:
S. saprophyticus – urinary tract infection – biofilm – antibiotics.


Autoři: L. Černohorská;  M. Votava
Působiště autorů: Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně
Vyšlo v časopise: Epidemiol. Mikrobiol. Imunol. 59, 2010, č. 2, s. 88-91

Souhrn

V období 2005–2009 bylo vyšetřeno celkem 87 kmenů S. saprophyticus pocházejících z močí pacientů s diagnózou zánět močového měchýře – cystitis. U všech těchto kmenů byla sledována rezistence k vankomycinu, nitrofurantoinu, doxycyklinu, oxacilinu, amoxicilin/klavulanátu, cefoxitinu a sulfamethoxazol/trimethoprimu. Tvorba biofilmu byla detekována pomocí modifikované Christensenovy metody.

Nebyl nalezen žádný kmen rezistentní k vankomycinu, k nitrofurantoinu byly rezistentní 2 kmeny (2,3 %), k doxycyklinu 9 kmenů (10,3 %), k oxacilinu 20 kmenů (23,0 %), k amoxicilinu s klavulanátem a k cefoxitinu shodně 6 kmenů (6,9 %), ke sulfamethoxazol/trimethoprimu 1 kmen (1,1 %).

Z 20 375 kultivačně pozitivních močí testovaných v letech 2005-2009 v naší laboratoři byl S. saprophyticus prokázán jako původce 0,4 % zánětů močového měchýře. Většina kmenů (67) pocházela od žen (77,0 %), zejména mladšího věku. Biofilm tvořilo 16 z 87 kmenů (18,4 %).

Klíčová slova:
S. saprophyticus – močové infekce – biofilm – antibiotika.

Jako původci močových infekcí se uplatňují rozmanité bakterie. Často bývají z močí pacientů s močovou infekcí izolovány bakterie Escherichia coli (až 80 %), dále Proteus mirabilis, Enterococcus faecalisStreptococcus agalactiae [16], méně často (1–10 %) [1] Staphylococcus saprophyticus subsp. saprophyticus (dále jen S. saprophyticus), případně další stafylokoky. Role koagulázanegativních stafylokoků jako původců močových infekcí je sporná, zato kmeny S. saprophyticus bývají považovány za primární patogeny, jsou tedy schopné vyvolávat močovou infekci i u jedinců s normálním močovým traktem [1].

S. saprohyticus subs. saprophyticus je kataláza-pozitivní, plazmakoagulázanegativní, grampozitivní kok, rezistentní k novobiocinu. Byl objeven v roce 1951 [20], nachází se na kůži lidí i primátů a vyznačuje se afinitou k buňkám epitelu urogenitálního traktu [18]. Nejčastěji bývá izolován z moči mladých, sexuálně aktivních žen, ale bývá nalézán taktéž u mužů. Způsobuje nespecifické záněty močové trubice u mladých žen, cystitidy, pyelonefritidy, urosepse, u mužů také zánět prostaty [9, 12, 15, 17, 18]. V uplatnění na sliznicích mu pomáhá ureáza, která poškozuje tkáň močového měchýře a povrchově asociovaný fibrilární protein, který má roli mezibuněčného adhezinu [8].

V literatuře je popsána rezistence S. saprophyticus k různým antibiotikům, často souvisí s původem vyšetřovaného materiálu [10, 11]. Nejčastěji je popisována rezistence k oxacilinu. Tato rezistence může souviset jednak s hyperprodukcí beta-laktamáz (v tomto případě jsou kmeny citlivé k inhibitorům beta-laktamáz, jako je např. klavulanát aj.) jednak s přítomností genu mecA [10, 11]. Ten byl pravděpodobně získán přenosem od methicilin-rezisteních kmenů Staphylococcus aureus (MRSA) či methicilin-rezistentních kmenů Staphylococcus epidermidis (MRSE). Přítomnost mecA genu poměrně dobře koreluje s rezistencí bakterií k cefoxitinu, proto je doporučeno používat k detekci methicilin-rezistentních kmenů S. saprophyticus disk s cefoxitinem [10].

S. saprophyticus je stejně jako jiné stafylokoky schopen tvořit biofilm. Biofilm je obvykle tvořen bakteriemi usazenými na pevném povrchu, které produkují polysacharidovou hmotu zvanou matrix, v níž drží buňky pohromadě [22, 24]. V biofilmu jsou bakterie chráněny před účinkem antibiotik [4, 13, 22, 24] a jsou tak obtížně eradikovatelné [22].

Cílem práce bylo zjistit rezistenci močových kmenů S. saprophyticus z naší spádové oblasti k různým antibiotikům, schopnost získaných kmenů tvořit biofilm, závislost jejich výskytu na pohlaví.

Materiál a metody

V období 1/2005 do 12/2009 bylo v naší laboratoři otestováno celkem 86 kmenů S. saprophyticus. Tyto kmeny pocházely z močí pacientů s diagnózou zánět močového měchýře-cystitis a nacházely se v moči v signifikantním množství, tj. více než 105 CFU/ml. Moč byla získána spontánním vymočením a pocházela ze středního proudu pacientů, kteří prošli urologickou ambulancí Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně a podle urologického vyšetření splnili klinická kritéria pro danou diagnózu. Celkem bylo v naší laboratoři v daném časovém období otestováno 20 375 kultivačně pozitivních močí pocházejících od ambulantních pacientů Fakultní nemocnice u sv. Anny v Brně s diagnózou zánět močového měchýře a se signifikantní bakteriurií (tj. více než 105 CFU/ml), 87 kmenů S. saprophyticus tedy tvořilo 0,4 % z těchto kultivačně pozitivních močí.

Byla sledována jejich rezistence k vankomycinu, nitrofurantoinu, doxycyklinu, oxacilinu, amoxicilinu s klavulanátem, cefoxitinu a sulfamethoxazol/trimethoprimu. Každý kmen byl vyšetřen jen jednou. Kmeny byly pěstovány na běžných kultivačních půdách, S. saprophyticus byl určen pomocí Staphytestu 24 (Lachema, Česká republika) a rezistence k novobiocinu (Oxoid).

Určení citlivosti kmenů k antibiotikům bylo provedeno pomocí diskového difuzního testu. Bylo připraveno inokulum vyšetřovaného kmene o koncentraci 0,5 podle McFarlanda. Pomocí sterilního vatového tampónu bylo inokulum naočkováno na celý povrch Mueller-Hintonové agaru (MH). Na takto připravený agar byly kladeny antibiotické disky firmy Oxoid. Plotny byly umístěny do termostatu a inkubovány při 37 °C přes noc [23].

Po inkubaci byl posuvným měřítkem změřen průměr inhibičních zón. Průměr zóny inhibice byl porovnán s referenčními (hraničními) hodnotami pro citlivé kmeny. Vytvořil-li vyšetřovaný kmen inhibiční zónu o stejném nebo větším průměru, než je hraniční hodnota, byl interpretován jako citlivý k danému antibiotiku. Vytvořil-li vyšetřovaný kmen zónu o menším průměru, byl interpretován jako rezistentní k danému antibiotiku [23].

Tvorba biofilmu byla u všech 87 kmenů zjišťována modifikovanou Christensenovou metodou v malých 3ml polystyrenových zkumavkách (Dispolab, Česká republika) tak jako v Černohorská a Votava (2004). Byla použita 24hodinová kultivace vzorků v 1,5 ml tryptózosójového bujónu při 37 °C. Po trojím promytí vodou byly pomocí 0,71% krystalové violeti prokazovány buňky adherované ke stěně zkumavky. Jako biofilmpozitivní byly označeny ty kmeny, které po obarvení tvořily na stěnách zkumavky souvislou obarvenou vrstvu [2, 3].

Dále byla zjišťována závislost nálezů na pohlaví a věku pacientů.

Výsledky

Celkem bylo vyšetřeno celkem 87 kmenů S. saprophyticus. Nebyl nalezen žádný kmen rezistentní k vankomycinu, k nitrofurantoinu byly rezistentní 2 kmeny (2,3 %), k doxycyklinu 9 kmenů (10,3 %), k oxacilinu 20 kmenů (23,0 %), k amoxicilinu s klavulanátem a k cefoxitinu shodně 6 kmenů (6,9 %), k sulfamethoxazol/trimethoprimu 1 kmen (1,1 %) (graf 1).

Rezistence 87 kmenů S. saprophyticus k různým antibiotikům
Fig. 1. Resistance of 87 S. saprophyticus strains to antibiotics
Graf 1. Rezistence 87 kmenů S. saprophyticus k různým antibiotikům Fig. 1. Resistance of 87 S. saprophyticus strains to antibiotics
Vysvětlivky: van – vankomycin, fur - nitrofurantoin, dox – doxycyklin, oxa – oxacilin, amc – amoxicilin/klavulanát, fox – cefoxitin, sxt – sulfamethoxazol/trimethoprim, R – rezistence, C – citlivost Note: van – vancomycin, fur – nitrofurantoin, dox – doxycycline, oxa – oxacillin, amc – amoxicillin/ clavulanate, fox – cefoxitin, sxt – sulfamethoxazole/trimethoprim, R – resistance, C - susceptibility

Z 87 kmenů S. saprophyticus pocházelo 20 kmenů od mužů a 67 od žen, nejčastěji se S. saprophyticus vyskytoval ve věkové skupině 21–25 let a 16–20 let (graf 2).

Výskyt S. saprophyticus u různých věkových skupin

Fig. 2. Incidence of S. saprophyticus by age group
Graf 2. Výskyt S. saprophyticus u různých věkových skupin Fig. 2. Incidence of S. saprophyticus by age group

Biofilm tvořilo celkem 16 z 87 kmenů S. saprophyticus (18,4 %).

Diskuse

S. saprophyticus izolovaný od pacientů s diagnózou zánětu močového měchýře tvořil 0,4 % námi sledovaných kultivačně pozitivních močí, naproti tomu v literatuře [1, 19] je uváděn jako původce 5–20 % močových infekcí. Bohužel se v posledních letech neobjevila podrobná studie mapující stav v České republice. V zahraničí se současné studie týkající se S. saprophyticus zaměřují spíše na specifické kategorie, jako jsou mladé ženy [17], či pouze na muže [12], tato data tedy nelze dost dobře porovnat.

Rezistence S. saprophyticus k vybraným antibiotikům zůstává i nadále poměrně nízká, nejvýraznější je u oxacilinu (20 kmenů, 23,0 %), což může souviset s hyperprodukcí beta-laktamáz, či přítomností mecA genu [11]. Z těchto 20 kmenů bylo 6 kmenů zároveň rezistentních k cefoxitinu i k amoxicilinu s klavulanátem, dá se tedy usuzovat, že se jednalo o 6 methicilin-rezistentních kmenů a 14 kmenů s hyperprodukcí beta-laktamázy.

K terapii stafylokokových infekcí lze podle našeho sledování i nadále použít většinu doporučovaných antibiotik jako jsou sulfamethoxazol/trimethoprim, cefalosporiny I. generace, tetracyklin; v případě citlivosti daného kmene je možná i terapie oxacilinem či amoxicilinem s klavulanátem, v indikovaných případech pak vankomycinem [14, 19].

S. saprophyticus tvořil biofilm v 18,4 %. Ve srovnání s jinou studií [5], zaměřenou na koagulázanegativní stafylokoky u hospitalizovaných pacientů (30 % pozitivních izolátů), byla tvorba biofilmu nižší. Protože v obou studiích byla použita stejná detekční metoda, lze předpokládat, že kmeny pocházející od ambulantních pacientů tvoří biofilm méně často než kmeny od hospitalizovaných pacientů, což již bylo zjištěno u pseudomonád [6].

Ze získaných výsledků vyplývá, že S. saprophyticus je mnohonásobně častěji přítomen u mladých žen ve věku 16–25 let, což zmiňují rozmanité literární údaje [9, 15, 17]. Příčina tohoto jevu není doposud spolehlivě vysvětlena [9] – souvisí snad s užíváním spermicidních prostředků [7], s kolonizací střeva či pochvy a promiskuitou [21].

Závěr

S. saprophyticus je sice méně častým původcem močových infekcí, není ani výrazným producentem biofilmu, a dokonce ani rezistence k antibiotikům u něj není výrazná, jako je tomu například u pseudomonád, zato je patogenem primárním, který postihuje zejména mladší osoby, a neměl by proto být podceňován.

MUDr. Lenka Černohorská, Ph.D.
Mikrobiologický ústav LF MU a FN u sv. Anny v Brně
Pekařská 53
656 91 Brno
e-mail: lenka.cernohorska@fnusa.cz


Zdroje

1. Bébrová, E. Etiologie infekcí močových cest. In Teplan, V., Horáčková, M., Bébrová, E., Janda, J. a kol. Infekce ledvin a močových cest v dospělém a dětském věku. Praha: Grada Publishing, 2004. 38-41. ISBN 80-247-0566-4.

2. Christensen, G. D., Simpson, W. A., Bisno et al. Adherence of slime-producing strains of Staphylococcus epidermidis to smooth surfaces. Infect Immun, 1982, 37, 318-326.

3. Christensen, G. D., Simpson, W. A., Younger, J. J. et al. Adherence of coagulase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices. J Clin Microbiol, 1985, 22, 996-1006.

4. Costerton, J.W., Stewart, P. S., Geenberg, E. P. Bacterial biofilms: A common cause of persistent infections. Science 1999, 284, 1318-1322.

5. Černohorská, L., Votava, M. Determination of Minimal Regrowth Concentration (MRC) in clinical isolates of various biofilm-forming bacteria. Folia microbiol, 2004, 49, 75-78.

6. Černohorská L., Sláviková P. Pseudomonas aeruginosa, její rezistence k vybraným antibiotikům a tvorba biofilmu u kmenů izolovaných od pacientů s infekcí močových cest. Epidemiol Mikrobiol Imunol, 2009, 4, 154-157.

7. Fihn, S. D., Boyko, E. J., Chen, C. L. et al. Use of spermicide-coated condoms and other risk factors for urinary tract infection caused by Staphylococcus saprophyticus. Arch Intern Med, 1998, 158 (3), 281-287.

8. Gatermann, S., Kreft, B., Marre, R. et al. Identification and characterization of a surface-associated protein (Ssp) of Staphylococcus saprophyticus. Infect Immun, 1992, 60 (3), 1055–1060.

9. Gillespie, W. A., Sellin, M. A., Gill, P. et al. Urinary tract infection in young women, with special reference to Staphylococcus saprophyticus. J Clin Pathol, 1978, 31 (4), 348–350.

10. Higashide, M., Kurda, M., Ohkawa, S. et al. Evaluation of a cefoxitin disk diffusion test for the detection of mecA-positive methicillin-resistant Staphylococcus saprophyticus. Int J Antimicrob Agents, 2006, 27 (6), 500-504.

11. Higashide, M., Kurda, M., Omura, C. T. N. et al. T. Methicillin-Resistant Staphylococcus saprophyticus isolates carrying staphylococcal cassette chromosome mec have emerged in urogenital tract infections. Antimicrob Agents Chemother, 2008, 52 (6), 2061–2068.

12. Hovelius, B. , Colleen, S. , Mardh, P. A. Urinary tract infections in men caused by Staphylococcus saprophyticus. Arch Physiol Biochem, 1984, 16 (1), 37-41.

13. Hoyle, B. D., Costerton, J. W. Bacterial resistance to antibiotics: the role of biofilms. Progr Drug Res, 1991, 37, 91-105.

14. Jedličková, A. Antimikrobiální terapie v každodenní praxi. 2. vydání, Praha: Maxdorf, 2004, 331 s. ISBN 80-85912-63-65.

15. Jordan, P. A., Iravani, A., Richard, G. A. et al. Urinary tract infection caused by Staphylococcus saprophyticus. , 1980, 142 (4), 510-515.

16. Kolář, M. Antibiotická léčba komunitních infekcí močového traktu. Urol. prax, 2008, 1, 16-18.

17. Latham, R. H., Running, K., Stamm, W. E. Urinary tract infections in young adult women caused by Staphylococcus saprophyticus. JAMA, 1983, 250 (22), 3063-3066.

18. Martineau, F., Picard, F. J, Ménard, Ch. et al. Development of a rapid PCR assay specific for Staphylococcus saprophyticus and application to direct detection from urine samples. J Clin Microbiol, 2000, 38 (9), 3280-3284.

19. Monhart, V., Brejník, P., Herber, O. Infekce urogenitálního traktu: Doporučený diagnostický a léčebný postup pro všeobecné a praktické lékaře: 2007. Praha: Společnost všeobecného lékařství ČLS JEP, 2007, 10 s. ISBN 80-86998-16-9.

20. Petráš, P. Jubilejní padesátý stafylokok, Staphylococcus pettenkoferi. Zprávy CEM (SZÚ Praha) 2007, 16 (7), 314-317.

21. Rupp, M. E., Soper, D. E., Archer, G. L. Colonization of the female genital tract with Staphylococcus saprophyticus. J Clin Microbiol, 1992, 30 (11), 2975-9.

22. Stewart, P. S., Costerton, J. W. Antibiotic resistance of bacteria in biofilms. Lancet, 2001, 358, 135-138.

23. Urbášková, P. Vybrané metody. Praha: IPVZ, 1996, 32 s.

24. Watnick, P., Kolter, R. Biofilm, city of microbes. J Bacteriol, 2000, 182, 2675-2679.

Štítky
Hygiena a epidemiologie Infekční lékařství Mikrobiologie

Článek vyšel v časopise

Epidemiologie, mikrobiologie, imunologie

Číslo 2

2010 Číslo 2

Nejčtenější v tomto čísle

Tomuto tématu se dále věnují…


Kurzy

Zvyšte si kvalifikaci online z pohodlí domova

Krvácení v důsledku portální hypertenze při jaterní cirhóze – od pohledu záchranné služby až po závěrečný hepato-gastroenterologický pohled
nový kurz
Autoři: PhDr. Petr Jaššo, MBA, MUDr. Hynek Fiala, Ph.D., prof. MUDr. Radan Brůha, CSc., MUDr. Tomáš Fejfar, Ph.D., MUDr. David Astapenko, Ph.D., prof. MUDr. Vladimír Černý, Ph.D.

Rozšíření možností lokální terapie atopické dermatitidy v ordinaci praktického lékaře či alergologa
Autoři: MUDr. Nina Benáková, Ph.D.

Léčba bolesti v ordinaci praktického lékaře
Autoři: MUDr. PhDr. Zdeňka Nováková, Ph.D.

Revmatoidní artritida: včas a k cíli
Autoři: MUDr. Heřman Mann

Jistoty a nástrahy antikoagulační léčby aneb kardiolog - neurolog - farmakolog - nefrolog - právník diskutují
Autoři: doc. MUDr. Štěpán Havránek, Ph.D., prof. MUDr. Roman Herzig, Ph.D., doc. MUDr. Karel Urbánek, Ph.D., prim. MUDr. Jan Vachek, MUDr. et Mgr. Jolana Těšínová, Ph.D.

Všechny kurzy
Kurzy Doporučená témata Časopisy
Přihlášení
Zapomenuté heslo

Nemáte účet?  Registrujte se

Zapomenuté heslo

Zadejte e-mailovou adresu se kterou jste vytvářel(a) účet, budou Vám na ni zaslány informace k nastavení nového hesla.

Přihlášení

Nemáte účet?  Registrujte se