Epidemie veroorzaakt door een multiresistente Acinetobacter baumannii; MRSA incognito
Open

Onderzoek
04-02-1999
J.G.M. Koeleman, P.H.M. Savelkoul en C.M.J.E. Vandenbroucke-Grauls

In september 1994 ontstond in het Academisch Ziekenhuis van de Vrije Universiteit te Amsterdam een epidemie veroorzaakt door een multiresistente Acinetobacter baumannii. Deze epidemie duurde ruim 9 maanden; één stam verspreidde zich ondanks ingestelde maatregelen over de intensive care van de afdeling Heelkunde en de verpleegafdeling Vaatchirurgie. Dit leidde bij 15 patiënten tot een infectie, terwijl tevens 21 andere patiënten met deze stam gekoloniseerd raakten. Vergelijking van de isolaten met ‘amplified fragment length polymorphism’ liet zien dat het om 1 stam van A. baumannii ging. Er waren aanwijzingen dat verspreiding plaatsvond via de handen van medewerkers. Om de epidemie te bestrijden was het noodzakelijk om de intensive care en de verpleegafdeling gedurende respectievelijk 9 en 11 dagen te sluiten voor opname van patiënten. Vervolgens werden alle materialen, instrumenten en ruimten binnen deze afdelingen grondig gedesinfecteerd. Er is een duidelijke overeenkomst in het verloop en de bestrijding van epidemieën veroorzaakt door A. baumannii en door meticillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA). Daarom is het wenselijk om bij beginnende epidemieën met A. baumannii in een vroegtijdig stadium, net zoals bij epidemieën met MRSA, hygiënische maatregelen en verplegingsmaatregelen in te stellen.

Inleiding

In de intramurale gezondheidszorg is het optreden van epidemieën met multiresistente bacteriën een steeds groter wordend probleem. Een van de bekendste verwekkers van ziekenhuisepidemieën is de meticillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA). Deze bacterie heeft sinds het begin van de jaren tachtig van deze eeuw ook in Nederlandse ziekenhuizen diverse epidemieën veroorzaakt, waarvan een aantal in dit tijdschrift is beschreven.1 2 Naast verspreiding van resistente Gram-positieve bacteriën, zoals MRSA, komen steeds vaker epidemieën met resistente Gram-negatieve bacteriën voor. Acinetobacter baumannii is een van de vertegenwoordigers van deze groep. Het laatste decennium zijn in de literatuur diverse nosocomiale epidemieën met multiresistente A. baumannii gerapporteerd.3 Introductie, verspreiding en ook bestrijding van A. baumannii zijn grotendeels hetzelfde als bij MRSA. Onlangs heeft zich in het in het Academisch Ziekenhuis van de Vrije Universiteit te Amsterdam (AZVU) een epidemie van multiresistente A. baumannii voorgedaan. In dit artikel beschrijven wij het verloop van deze epidemie alsmede de maatregelen waarmee verdere verspreiding tot staan werd gebracht.

de epidemie en de onderzoeksmethoden

Indexpatiënt.

Eind augustus 1994 werd op de afdeling Intensive Care (IC) van de afdeling Inwendige Geneeskunde (afdeling IC-I) van het AZVU een 40-jarige Chinese man opgenomen wegens diverse botfracturen. Uit een 2 dagen later afgenomen sputumkweek werd een multiresistente A. baumannii geïsoleerd. Bij het bekend worden van deze kweekuitslag was de patiënt inmiddels reeds overgeplaatst naar de IC van de afdeling Heelkunde (afdeling IC-II). In de daaropvolgende maanden vond verspreiding van A. baumannii plaats over de patiënten op beide IC's en op diverse verpleegafdelingen (in totaal 36).

Surveillance.

Gedurende de epidemie werden verschillende surveillancekweken afgenomen van patiënten, personeel en omgeving. Indien op een kamer één of meerdere patiënten met multiresistente A. baumannii werd gevonden, werden alle medepatiënten gescreend op A. baumannii-dragerschap (afstrijken van keel, neus, oksel, liezen en anus en, voorzover van toepassing, sputum, katheterurine en wonden). Op IC-II werden eenmalig bij alle medewerkers inventarisatiekweken ingezet om het vóórkomen van multiresistente A. baumannii vast te stellen. Hiertoe werden kweekmonsters afgenomen van handen, keel, neus en anus van verpleegkundigen en artsen. Daarnaast werden op willekeurige tijdstippen op de IC's en de verpleegafdelingen diverse monsters afgenomen van oppervlakken, vloeren, instrumenten en (beademings)apparatuur.

Microbiologische methoden.

Kweken werden geënt op diverse voedingsbodems en gedurende 48 uur geïncubeerd bij 37°C. Kolonies werden nader geïdentificeerd aan de hand van morfologische kenmerken (inclusief kleur), oxidase- en katalasereactie en kenmerken van het Gram-preparaat. Isolaten werden geïdentificeerd als A. baumannii met behulp van API-20NE (bioMérieux; Marcy l’Etoile, Frankrijk). De in-vitrogevoeligheid van de A. baumannii-stammen werd bepaald met behulp van een antibioticumdiffusietest op Isosensitest-agar. De volgende antibiotica werden getest: amoxicilline, amoxicilline-clavulaanzuur, cefotaxim, ceftriaxon, piperacilline, imipenem-cilastatine, chlooramfenicol, tetracycline, amikacine, gentamicine, ciprofloxacine, co-trimoxazol en colistine.

Genetische typering.

Representatieve isolaten van A. baumannii werden getypeerd door het vergelijken van DNA-fingerprints van de bacteriën. Deze genetische typering werd uitgevoerd met behulp van ‘amplified fragment length polymorphism’ (AFLP).4 Hiertoe werd het bacteriële DNA geknipt met restrictie-enzymen. Aan de uiteinden van de restrictiefragmenten werden specifieke oligonucleotideadapters gekoppeld. Met behulp van de polymerasekettingreactie (PCR) werden restrictiefragmenten geamplificeerd door gebruik te maken van fluorescerend gemerkte adaptorprimers. De hieruit ontstane fluorescerende PCR-producten werden gescheiden in een automatische DNA-sequencer. Met behulp van het computerprogramma Gelcompar werd clusteranalyse van de AFLP-patronen uitgevoerd.

resultaten

Beloop van de epidemie.

De A. baumannii-stam werd slechts bij 2 andere patiënten van IC-I geïsoleerd, waarschijnlijk door de snelle overplaatsing van de indexpatiënt van IC-I naar IC-II. Deze 2 patiënten werden na enkele weken naar een verpleegafdeling overgeplaatst zonder dat verspreiding naar medepatiënten optrad. Op IC-II was het verspreidingspatroon geheel anders. In de eerste 3 weken van september 1994 werd de A. baumannii-stam bij 4 andere patiënten van deze afdeling aangetroffen. Om verdere verspreiding te voorkomen werd voor deze IC gedurende één week een opnamestop voor patiënten ingesteld. In deze week konden alle A. baumannii-positieve patiënten naar verschillende verpleegafdelingen worden overgeplaatst. Begin oktober werd door heropname van een van deze patiënten op IC-II de A. baumannii-stam opnieuw op deze afdeling geïntroduceerd. In de hieropvolgende 4 maanden werd de bacterie bij 16 andere patiënten van IC-II aangetroffen. Aangezien verspreiding van de multiresistente A. baumannii niet kon worden voorkomen, werd de afdeling begin februari 1995 wederom gesloten voor opname van nieuwe patiënten. Na overplaatsing van alle patiënten kon vervolgens de gehele afdeling worden gedesinfecteerd. Twee van de A. baumannii-positieve patiënten werden overgeplaatst naar de afdeling Vaatchirurgie. In de loop van de maanden februari, maart en april 1995 breidde de epidemie zich uit op deze afdeling en raakten 13 andere patiënten besmet. Uiteindelijk moest ook de afdeling Vaatchirurgie gedurende 6 dagen worden gesloten en vond eveneens desinfectie plaats nadat alle patiënten waren overgeplaatst.5

In de periode september 1994-mei 1995 raakten in totaal 36 patiënten met de multiresistente A. baumannii gekoloniseerd (figuur 1). De bacterie werd bij het merendeel van deze patiënten uit pus en bij iets meer dan de helft uit sputum geïsoleerd (figuur 2). Tijdens deze epidemie kregen 15 patiënten een infectie (percentage zieken (‘attack rate’) 42). Er waren 9 patiënten met wondinfecties, 4 patiënten met pneumonie en 1 patiënt met een urineweginfectie. Bij 4 op de IC opgenomen patiënten ontstond een sepsis, van wie 1 met een lijnensepsis. Bij 1 patiënt was de infectie mede de oorzaak van overlijden.

De multiresistente A. baumannii-stam.

De epidemie werd opgemerkt toen bij een aantal patiënten een multiresistente A. baumannii werd geïsoleerd: alléén gevoelig voor imipenem-cilastatine, amikacine en colistine. Genetische typering van een aantal representatieve epidemische A. baumannii-stammen toonde vergelijkbare DNA-patronen, die na computeranalyse op een niveau van 88 werden geclusterd (figuur 3). Op grond hiervan werd bevestigd dat één A. baumanni-stam zich onder verschillende patiënten had verspreid.

Microbiologische surveillance.

Van alle 72 op IC-II werkzame verpleegkundigen en artsen werden in totaal 320 screeningskweken afgenomen. Twee handkweken waren positief voor de multiresistente A. baumannii. Van de in totaal 160 afgenomen kweken van omgeving, apparatuur en instrumentarium werd in 1 kweek, afgenomen in de directe omgeving van een met A. baumannii gekoloniseerde patiënt (infuuspomp), de epidemische stam gevonden (zie figuur 3).

verloop van de epidemie

Vanwege het multiresistente karakter van de A. baumannii-stam werden gekoloniseerde patiënten aanvankelijk in barrière-isolatie verpleegd, hetgeen betekent: gebruik van schort en handschoenen bij direct contact met patiënten.6 Ondanks deze maatregel vond verdere verspreiding plaats, zodat na verloop van tijd standaardisolatie werd ingesteld (verpleging op een eenpersoonskamer en gebruik van schort, mondmasker en handschoenen). Ondanks het aanscherpen van de isolatiemaatregelen lukte het niet om de epidemie onder controle te krijgen. Uiteindelijk was het noodzakelijk om de verpleegafdeling Vaatchirurgie gedurende 11 dagen en IC-II gedurende 9 dagen voor opname van patiënten te sluiten. Vervolgens werden deze afdelingen geheel gedesinfecteerd, hetgeen betekent dat verwijderde artikelen, instrumenten en apparatuur aan de buitenzijde werden gedesinfecteerd met ethanol 70, terwijl op plafonds, wanden en vloeren een desinfecterende chloornevel (natriumdichloorisocyanuraat 0,025) werd aangebracht.

Een aantal patiënten kreeg ernstige infecties, (mede) veroorzaakt door de multiresistente A. baumannii. Deze patiënten werden behandeld met een combinatie van imipenem-cilastatine en amikacine.

Tijdens de epidemie werd op alle betrokken afdelingen aan alle personeelsleden voorlichting gegeven over de mogelijke bronnen en transmissieroutes van A. baumannii. Tevens werd hierbij opnieuw aandacht geschonken aan de indicaties en de uitvoering van de reeds in 1994 in het AZVU geïntroduceerde handendesinfectie met zogenaamde ‘handenalcohol’ (70 ethanol en 0,5 cetiol).

Door de combinatie van deze maatregelen lukte het uiteindelijk om de epidemie tot staan te brengen. Ruim 9 maanden na de introductie van de multiresistente A. baumannii in het AZVU werden geen nieuwe patiënten met deze stam gesignaleerd.

beschouwing

A. baumannii is een Gram-negatieve bacterie die overal in de natuur voorkomt en gemakkelijk uit aarde, afval en oppervlaktewater kan worden gekweekt. Bij in het ziekenhuis opgenomen patiënten kan deze bacterie huid en slijmvliezen van de bovensteluchtwegen koloniseren. Daarnaast kan A. baumannii bij patiënten met een verlaagde afweer een scala aan infecties veroorzaken, variërend van wond- en urineweginfecties tot ernstige levensbedreigende infecties, zoals pneumonie, sepsis en meningitis. In een aantal gevallen kunnen A. baumannii-stammen zich snel onder patiënten verspreiden. De laatste 15 jaar zijn in de internationale literatuur diverse ziekenhuisepidemieën met deze bacterie, voornamelijk onder IC-patiënten, beschreven. Ook in een aantal Nederlandse ziekenhuizen hebben zich de laatste jaren epidemieën met A. baumannii voorgedaan.7-12

De herkomst van multiresistente A. baumannii-stammen is onbekend, maar introductie in een ziekenhuis gebeurt veelal door overplaatsing van reeds gekoloniseerde patiënten vanuit andere (buitenlandse) ziekenhuizen (H.H.M.Meester, schriftelijke mededeling, 1997). 1314 De in dit artikel beschreven epidemie begon bij de isolatie van een multiresistente A. baumannii bij een reeds vele jaren in Nederland woonachtige Chinese man. In de periode voorafgaande aan deze opname werd op deze IC nimmer een soortgelijke bacteriestam geïsoleerd, zodat het waarschijnlijk is dat deze patiënt bij opname reeds was gekoloniseerd. Vanwege zijn langdurig verblijf op de chirurgische IC werden in de loop van de tijd meerdere postoperatieve patiënten van uiteenlopende chirurgische disciplines besmet. Overplaatsing van gekoloniseerde patiënten zorgde ervoor dat in totaal 15 verschillende verpleegafdelingen werden belast met de verzorging en de behandeling van A. baumannii-patiënten.

Verspreiding van A. baumannii via besmette voorwerpen is veelvuldig in de literatuur beschreven, maar kon in deze epidemie ondanks uitgebreid brononderzoek niet worden aangetoond. De waarschijnlijkste oorzaak van kruisbesmettingen en -infecties met A. baumannii is het onvoldoende naleven van hygiënemaatregelen, met name inadequate handendesinfectie. Het terugvinden van de epidemische stam in monsters van de handen van twee personeelsleden kan een verklaring zijn voor het feit dat de in eerste instantie ingestelde barrière-isolatieverpleging, gericht op preventie van overdracht via direct contact, onvoldoende was. Verpleging van gekoloniseerde patiënten in strikte isolatie kon verdere verspreiding van A. baumannii op twee afdelingen eveneens niet voorkomen. Of dit te wijten is aan het ontbreken van kamers met een sluis en volledige luchtbehandeling op zowel IC-II als op de verpleegafdeling Vaatchirurgie lijkt onwaarschijnlijk, aangezien aërogene transmissie van A. baumannii onwaarschijnlijk is.15

Uiteindelijk moesten twee afdelingen in het AZVU volledig worden ontruimd en gedesinfecteerd. Rigoureuze maatregelen om multiresistente A. baumannii van ziekenhuisafdelingen te elimineren zijn elders ook noodzakelijk gebleken.16 De als opportunistisch pathogeen bekend staande A. baumannii werd bij 4 patiënten uit het bloed geïsoleerd. Deze infecties werden behandeld met intraveneuze toediening van imipenem-cilastatine en amikacine. Deze antibiotica werden eveneens toegediend aan gekoloniseerde patiënten bij wie infectie werd vermoed en aan patiënten met een ernstige infectie van wie nog niet bekend was of zij gekoloniseerd waren. Het moge duidelijk zijn dat hierdoor het antibiotisch beleid op IC-II sterk werd beïnvloed.

Door de omvang van de epidemie waren de gevolgen voor patiënten, personeel en organisatie aanzienlijk. Voor patiënten betekende dit een toename in morbiditeit en sterfte, onmogelijkheid dan wel vertraging van overplaatsing naar revalidatieklinieken, uitstellen van operaties en afzondering door isolatie. Een van de belangrijkste consequenties voor personeelsleden was de toename in werkdruk door langdurige isolatieverpleging. De economische gevolgen voor de organisatie werden veroorzaakt door verminderde opname- en operatiecapaciteit, toediening van kostbare antibiotica, verbruik van isolatiematerialen en extra microbiologisch screeningsonderzoek.

Uit onze ervaringen tijdens deze epidemie met een multiresistente A. baumannii-stam komt een aantal aspecten naar voren die sterke gelijkenis vertonen met die van epidemieën met MRSA: snelle verspreiding onder (IC-)patiënten, resistentie tegen een groot aantal antibiotica, overdracht via voorwerpen en personeel, en de noodzaak tot het sluiten en desinfecteren van afdelingen om verdere verspreiding te voorkomen. Daarnaast blijkt zowel MRSA als A. baumannii zeer goed bestand tegen uitdroging, veel beter dan de meeste andere bacteriën die als verwekkers van ziekenhuisinfecties voorkomen.17 Deze eigenschap maakt dat beide micro-organismen langdurig in de (ziekenhuis)omgeving kunnen overleven en zou mogelijk een deel van het epidemisch gedrag van beide bacteriën kunnen verklaren. Naast deze overeenkomsten is er één belangrijk verschil in de epidemiologie van beide micro-organismen: gezonde personen en dus ook ziekenhuismedewerkers kunnen gedurende korte of langere tijd gekoloniseerd raken met MRSA in neus en keelholte en op de huid, maar niet door A. baumannii. Dit betekent dat bij (beginnende) MRSA-epidemieën de verplegingsmaatregelen eveneens gericht moeten zijn op de preventie van kolonisatie van personeelsleden met MRSA door middel van het dragen van een neus-mondmasker. Daarnaast kunnen huidschilfers MRSA-bacteriën bevatten en zodoende voor verspreiding zorgen, zodat quarantaineverpleging in een kamer met luchtbehandeling en sluis noodzakelijk is.18 Langdurige kolonisatie van ziekenhuismedewerkers met multiresistente A. baumannii is voorzover ons bekend niet beschreven. Wij troffen deze bacterie twee maal aan op handen, maar vonden geen aanwijzingen dat gekoloniseerde medewerkers een blijvende bron van de epidemische stam waren geweest. Hier was sprake van voorbijgaande kolonisatie door slechte handhygiëne, een klassieke oorzaak van kruisbesmetting in het ziekenhuis.

De ervaringen met multiresistente A. baumannii in het AZVU hebben geleerd dat verspreiding van deze stammen in een vroeg stadium dient te worden onderkend. Het is wenselijk om vroegtijdig, net als bij MRSA, hygiëne- en isolatiemaatregelen in te stellen.

Een gedeelte van dit onderzoek werd eerder gepubliceerd in The Journal of Hospital Infection (1997;37:113-23) met als titel 'Nosocomial outbreak of multi-resistant Acinetobacter baumannii on a surgical ward: epidemiology and risk factors for acquisition'.

Literatuur

  1. Keulen PHJ van, Schipper HG, Mulder-van der Heide MJH,Zanen HC. Een epidemie in een ziekenhuis veroorzaakt door een voormeticilline ongevoelige Staphylococcus aureus.Ned Tijdschr Geneeskd1986;130:449-51.

  2. Frénay HME, Vandenbroucke-Grauls CMJE, SavelkoulTJF, Rommes JH, Klingeren B van, Verhoef J. Verspreiding en bestrijding vaneen meticilline-resistente Staphylococcus aureus in een academischziekenhuis. Ned Tijdschr Geneeskd1990;134:1169-73.

  3. Bergogne-Bérézin E, Towner KJ. Acinetobacterspp. as nosocomial pathogens: microbiological, clinical, and epidemiologicalfeatures. Clin Microbiol Rev 1996;9:148-65.

  4. Koeleman JGM, Stoof J, Biesmans DJ, Savelkoul PHM,Vandenbroucke-Grauls CMJE. Comparison of amplified ribosomal DNA restrictionanalysis, random amplified polymorphic DNA analysis and amplified fragmentlength polymorphism fingerprinting for identification of Acinetobactergenomic species and typing of Acinetobacter baumannii. J Clin Microbiol1998;36:2522-9.

  5. Koeleman JGM, Parlevliet GA, Dijkshoorn L, Savelkoul PHM,Vandenbroucke-Grauls CMJE. Nosocomial outbreak of multi-resistantAcinetobacter baumannii on a surgical ward: epidemiology and risk factors foracquisition. J Hosp Infect 1997;37:113-23.

  6. Werkgroep Infectie Preventie. Richtlijn 4a.Isolatierichtlijnen. Leiden: Werkgroep Infectie Preventie, AcademischZiekenhuis Leiden, 1991.

  7. Vandenbroucke-Grauls CMJE, Kerver AJH, Rommes JH, JansenR, Dekker C den, Verhoef J. Endemic Acinetobacter anitratus in a surgicalintensive care unit: mechanical ventilators as reservoir. Eur J ClinMicrobiol Infect Dis 1988;7:485-9.

  8. Crombach WHT, Dijkshoorn L, Noort-Klaassen M van, NiessenJ, Knippenberg-Gordebeke G van. Control of an epidemic spread of amulti-resistant strain of Acinetobacter calcoaceticus in a hospital.Intensive Care Med 1989;15:166-70.

  9. Dijkshoorn L, Ooyen A van, Hop WCJ, Theuns M, Michel MF.Comparison of clinical Acinetobacter strains using a carbon source growthassay. Epidemiol Infect 1990;104:443-53.

  10. Dijkshoorn L, Dalen R van, Ooyen A van, Bijl D, TjernbergI, Michel MF, et al. Endemic Acinetobacter in intensive care units:epidemiology and clinical impact. J Clin Pathol 1993;46:533-6.

  11. Debast SB, Meis JF, Melchers WJ, Hoogkamp-Korstanje JA,Voss A. Use of interrepeat PCR fingerprinting to investigate an Acinetobacterbaumannii outbreak in an intensive care unit. Scand J Infect Dis1996;28:577-81.

  12. Weernink A, Severin WPJ, Tjernberg I, Dijkshoorn L.Pillows, an unexpected source of Acinetobacter. J Hosp Infect1995;29:189-99.

  13. Scerpella EG, Wanger AR, Armitige L, Anderlini P,Ericsson CD. Nosocomial outbreak caused by a multiresistant clone ofAcinetobacter baumannii: results of the case-control and molecularepidemiologic investigations. Infect Control Hosp Epidemiol1995;16:92-7.

  14. Sader HS, Mendes CF, Pignatari AC, Pfaller MA. Use ofmacrorestriction analysis to demonstrate interhospital spread ofmultiresistant Acinetobacter baumannii in Sao Paulo, Brazil. Clin Infect Dis1996;23:631-4.

  15. Allen KD, Green HT. Hospital outbreak of multi-resistantAcinetobacter anitratus: an airborne mode of spread? J Hosp Infect1987;9:110-9.

  16. Crowe M, Towner KJ, Humphreys H. Clinical andepidemiological features of an outbreak of Acinetobacter infection in anintensive care unit. J Med Microbiol 1995;43:55-62.

  17. Oie S, Kamiya A. Survival of methicillin-resistantStapylococcus aureus (MRSA) on naturally contaminated dry mops. J Hosp Infect1996;34:145-9.

  18. Werkgroep Infectie Preventie. Richtlijn 35a: beleid bijmeticilline resistente Staphylococcus aureus. Leiden: Werkgroep InfectiePreventie, Academisch Ziekenhuis Leiden, 1994.