Focus on:

Microorganismi

Antibiotici

Ruolo del laboratorio di Microbiologia

Antibiotico-resistenza

IL MICROSCOPIO OTTICO

i microorganismi

Esame microscopico e colorazione di Gram

I batteri Gram+ (Staphylococcus, Streptococcuss, etc)

Staphylococcus epidermidis

I batteri Gram –(E. coli, P. aeruginosa, Neisseriaceae, etc.)

Escherichia coli

batteri

• Inducono infezione con malattiapatogeni

• Vivono a spese di un altro

microorganismo ma senza interferire

con l’ospite, non sono patogeni e

diventano parte della flora batterica

normalmente presente

commensali

• Normalmente non patogeni ma

provocano infezione con malattia solo in

alcune condizioni soprattutto di

immunodepressione

opportunisti

Fattori che influenzano la

virulenza

Siti di ingresso dei batteri

Siti di ingresso dei batteri

Gravi patologie infettive

SEPSI

POLMONITI

INFEZIONI DELL’APPARATO UROGENITALE

ASCESSI

INFEZIONI DELLA FERITA CHIRURGICA

Ma quali armi

abbiamo per

combatteri i

microorganismi

patogeni?

Focus on:

Microorganismi

Antibiotici

Ruolo del laboratorio di Microbiologia

Antibiotico-resistenza

Sono farmaci molto efficaci per

combattere le infezioni batteriche

Letteralmente:

anti – contro

biotic – essere viventi

ANTIBIOTICI

1928, la scoperta

Alexander Fleming

Fu uno scienziato estremamente messyscientist (scienziato disordinato)

Tornato dalle vacanze vide delle muffecresciute nella piastra di agar delloStaphylococcus

Notò che lo Staphylococcus noncresceva nelle vicinanze della muffa

La muffa preveniva la crescita delbatterio!

1928, la scoperta

Prima del 1930 non vi erano cure per le infezioni

batteriche

Dopo la scoperta della penicillina l’industria iniziò a

ricercare nuovi antibiotici in natura

La streptomicina fu il primo farmaco contro la

tuberculosi, malattia fino ad allora incurabile

I chirurghi poterono affrontare operazioni più pericolose

Le prime cure

Introduzione temporale antibiotici

1940

1950

1960

1970

1980

• Penicillina

• Cloramfenicolo

• Aminoglicosidi

• Cefalosporine

• Vancomicina

• Chinoloni

• Lincosanidi

• Trimethoprim-sulfametossazolo

• Rifamicine

•Fluorochinoloni

• Teracicline

• Macrolidi

Antibiotici

prodotti da microrganismi

Chemioterapici antibatterici

prodotti per sintesi

Effetto

massimo sulla

cellula

batterica

Scarso o

nessun effetto

sulle cellule

umane

Requisiti

essenziali

COME AGISCONOGLI ANTIBIOTICI?

BERSAGLI DEGLI ANTIBIOTICI

5030

5030

5030

mRNADNA

PABA

DHF

THF

ACIDI NUCLEICI (DNA)CHINOLONI

AC. NALIDIXICO

ACIDI NUCLEICI (RNA)RIFAMPICINA

SINTESI PROTEICA

AMINOGLICOSIDI TETRACICLINE

MACROLIDILINCOMICINA

CLORAMFENICOLONITROFURANI

MEMBRANA

POLIMIXINE

METABOLISMO

ACIDO FOLICO

SULFAMIDICITRIMETOPRIM

SINTESI PARETE

PENICILLINECEFALOSPORINEMONOBATTAMICARBAPENEMICICLOSERINE

FOSFOMICINAGLICOPEPTIDIBACITRACINA

proteine

batterio

Spettro antibatterico

ampio

Inibisce una

grande varietà

di batteri

ristretto

Inibisce una

varietà limitata

di batteri

SPETTRO ANTIMICROBICO

MICOBATTERI BATTERI BATTERI CLAMIDIE RICKETTSIE

GRAM – GRAM+

AMINOGLICOSIDI PENICILLINE

SULFONAMIDICEFALOSPORINE

CHINOLONI

STREPTOMICINA

TETRACICLINE

ISONIAZIDE POLIMIXINE VANCOMICINA

Tasso di mortalità relativo alle prime 10

cause di morte in USA

1900 2000

Microorganismi

Antibiotici

Ruolo del laboratorio di Microbiologia

Antibiotico-resistenza

Infezione-

malattia

diagnosi

Il laboratorio di Microbiologia

Addetti al trasporto

Clinico

Prelievi

Trasporto

Accettazione in laboratorio

Tecnici , Laureati

FASE PREANALITICA

Sangue

Feci

Liquor

Tamponi: congiuntivale,

faringeo, nasofaringeo,

aspirato nasofaringeo

Campioni bioptici

Espettorato,

BAL

Tamponi endocervicali, vulvari,

Liquido seminale

Scraping endocervicale

CAMPIONI CLINICI

PER DIAGNOSI MICROBIOLOGICA

Pus,

Tessuti

DIAGNOSI BATTERIOLOGICA

Sospetta infezione batterica

Invio campioni in Microbiologia

(sangue, feci, urine, biopsie, tamponi, ecc.)

Esame microscopico e colturale

semina su brodo di arricchimento, terreno solido

non selettivo e/o selettivo

Isolamento

del microrganismo in coltura pura

Identificazione

biochimica, immunologica, molecolare

antibiogramma

Identificazione

del

microorganismo

patogeno

Antibiogramma

Il laboratorio di Microbiologia

indica se un batterio è sensibile o resistente ad un antibiotico

ANTIBIOGRAMMA: A COSA SERVE?

TERAPIA MIRATA

Predire l’outcome della terapia con l’antibiotico

testato nell’antibiogramma (sensibile)

L’antibiogramma si esegue da una coltura pura o da

una colonia isolata

Antibiogramma

Antibiogramma

MIC = 1.5

MIC su striscie blottate (gradiente di concentrazione)

Antibiogramma

Misura l’alone di inibizione

Antibiogramma

Sistemi automatici

Antibiogramma

interpretazione dei risultati

Minima Concentrazione Inibente (MIC) e

Breakpoint

Interpretazione dell’antibiogramma:valutazione della concentrazione di un antibiotico in grado

di inibire la crescita del microorganismo rapportata ai

breakpoint europei (EUCAST)

ANTIBIOGRAMMA: come si interpreta?http://www.eucast.org/clinical_breakpoints/

Cos’è A cosa serve Quando Come Interpretazione Resistenza

ANTIBIOGRAMMA: RISPOSTE

SUSCETTIBILE

alta probabilità di successo terapeutico

INTERMEDIO

antibiotico può essere efficace se a dose elevata e per infezioni di distretti in cui si concentra ottimamente

RESISTENTE

alta probabilità di fallimento terapeutico

Antibiogramma

Microorganismi

Antibiotici

Ruolo del laboratorio di Microbiologia

Antibiotico-resistenza

Mortalità per malattie infettive

Comparsa di Stafilococco meticillino-resistente(MRSA)

150

125

100

75

50

25

0

1993 1994 1995 1996 1997

EMRSA-15

EMRSA-16

Nu

mb

er

of

Ho

sp

itals

Year

Data CPHL-Laboratory of Hospital Infection

COS’È L’ANTIBIOTICO-RESISTENZA?

capacità di un microrganismo a sopravvivere in presenza di

un antibiotico normalmente in grado di ucciderlo o indebolirlo

geneticamente trasmissibile da batterio a batterio e da

persona a persona

La resistenza a più antibiotici (MDR), implica trattamenti

difficili con elevata mortalità

BERSAGLI DELL’ANTIBIOTICO RESISTENZA

5030

5030

5030

mRNADNA

PABA

DHF

THF

ACIDI NUCLEICI (DNA)CHINOLONI

AC. NALIDIXICO

ACIDI NUCLEICI (RNA)RIFAMPICINA

SINTESI PROTEICA

AMINOGLICOSIDI TETRACICLINE

MACROLIDILINCOMICINA

CLORAMFENICOLONITROFURANI

MEMBRANA

POLIMIXINE

METABOLISMO

ACIDO FOLICO

SULFAMIDICITRIMETOPRIM

SINTESI PARETE

PENICILLINECEFALOSPORINEMONOBATTAMICARBAPENEMICICLOSERINE

FOSFOMICINAGLICOPEPTIDIBACITRACINA

proteine

X

X

X

X

X

X

• I geni di resistenza possono essere allocati nel cromosoma o nei plasmidi

Come si trasferisce la resistenza?

Meccanismi di trasferimento di geni R

=

=

Plasmide R

cellule batteriche

=

=

Come si diffonde la

resistenza

agli antibiotici

Batteri sensibili

Batteri di nuova resistenza

Batteri resistenti

Trasferimento genicodella resistenza

La diffusione delle resistenze

tra batteri sensibili e resistenti

Rari Ceppi Resistenti I ceppi Resistentipredominano

Esposizioneall’antibiotico

La pressione selettiva di terapie

antibiotiche inappropriate

Gli antibiotici uccidono i batterisuscettibili ....

quelli resistenti, i piùforti, sopravvivono

(Darwin)

3rd gen. Carbapenem Vancomycin Cephalosporin and Teicoplanin

1961 1967 1983 1986 1988 1996 2002

All β-lactams Vancomycin Vancomycin and teicoplanin

PRP VISA

VRSAMBLESBL

VRE

ANTIBIOTIC RESISTANCE

A GLOBAL PROBLEM

Penicillin

MRSA

Ge

ni d

i

re

siste

nza

QUALI SONO I SITI

DI MAGGIOR

PROVENIENZA DEI

MDR

Allevamenti e Agricoltura

USA

FOOD AND DRUG ADMINISTRATION

(FDA)

Anni 2009-2014

aumento del 22% del consumo di

antibiotici negli animali da produzione

alimentare

• si stima che a livello mondiale tra il 2010 e il 2030 il consumo globale diantimicrobici aumenterà del 67%, passando da 63.151 (+/- 1560 tonnellate) a105.596 tonnellate (+/- 3.605)

chickens

pigs

• Nel 2010 il consumo antimicrobico è risultato > 30kg/Km2

• In Asia, è previsto che il consumo degli antibiotici neipolli e nei suini crescerà rispettivamente del 129% e del124% entro il 2030• In India, l’elevato consumo di polli determinerà unaumento del 312% nel 2030

CONCLUSIONI

L'ampia gamma dei meccanismi di resistenza continuerà a

determinare, in futuro, la diffusione dei MDR.

Le strategie per contrastare la resistenza e preservare

l'efficacia degli agenti antimicrobici devono essere altrettanto

diverse e risolutive.

impiego di antibiotici negli animali e nell’uomo favorisce l’aumento della

diffusione dei MDR

In europa

2006 l’Unione Europea ha bandito l’uso di antibiotici come

promotori di crescita negli animali

Normativa che regola i “tempi di sospensione” tra l’interruzione

di eventuali trattamenti antibiotici e la macellazione dell’animale

Esiste il problema dei reflui zootecnici e l’inquinamento

ambientale: i batteri eliminati dalle feci animali permangono

nell’ambiente e si possono ritrovare negli ortaggi o nella frutta

concimata o annaffiata con acqua contenente

Danimarca: drasticamente limitato i livelli di utilizzo di antibiotici

in ambito zootecnico

Italia, Germania, Cipro e Spagna sono tra gli Stati a maggiore

consumo di antibiotici in ambito veterinario

GB raccomanda di ridurre l’uso di antibiotici di circa due terzi

71% degli antibiotici venduti è

destinato agli animali

Terzo maggiore utilizzatore di

antibiotici negli animali da

allevamento in Europa (dopo

Spagna e Germania)

Rapporto 2015 redatto da

ECDC, EFSA ed EMA indica il

consumo in Italia nel 2012, pari a

2155 tonnellate di antibiotici, di cui

1534 ad uso veterinario

In Italia

Agricoltura | Diritto e normativa | Pesca e allevamenti

Superbatteri: il Parlamento europeo vuole limitare l’uso di

antibiotici negli allevamenti

Protezione della salute animale e umana, lotta contro la resistenza antimicrobica e competitività[11 marzo 2016]

Il Parlamento Europeo prevede:

di aggiornare la normativa europea in materia di medicinali a

uso veterinario

vietare il trattamento antibiotico collettivo e preventivo degli

animali

prendere misure atte a stimolare la ricerca di farmaci di

nuova generazione

Strutture sanitarie

In comunità

ANNO 2012

EMERGENZA MONDIALE

Resistenza ai Carbapenemi

negli enterobatteri

Rossolini 2011

Hospital acquired pneumonia (incl. VAP)

Complicated intra-abdominal infections

Complicated urinary tract infections

Severe skin and soft-tissue infections

(incl.surgical site and diabetic foot infections)

Bloodstream infections

Febrile neutropenia

Carbapenems in empiric treatment of severe infections

CARBAPENEMASI (CPE)

PenicillineCefalosporineInibitori β lattamasiCarbapenemi

resistenza

Maggio – Giugno 2011

Resistenza ai carbapenemi

confermata mediante test

fenotipici e molecolari in

270 enterobatteri isolati in

23/25 Centri ospedalieri

Studio carbapenemasi

25 Centri (2011)

Comitato di Studio per gli Antimicrobici

Rimini, 16 novembre 2012

2.2%

5.6%

1.9%

1.9%

86.7%

0.7%

K. pneumoniae E. cloacae E. aerogenesE. coli S. marcescens H. alveiC. freundii K. oxytoca P. mirabilis

K. pneumoniae

Sorveglianza nazionale 2011

Enterobatteri resistenti ai carbapenemi(Totale isolati, n=270/13749)

Rimini, 16 novembre 2012

2.9%

2.9%

32%

21.2%

38.2%

2.9%Ambulatorio RSA

Area medica Area chirurgica

Area critica Area riabilitativa

Area chirurgicaArea critica

Area medica

Klebsiella pneumoniae produttore di KPC

(n=204)

Sorveglianza nazionale 2011 Rimini, 16 novembre 2012

47.1%

16.2% 17.1%

7.8%

Urine LRTI Emocoltura Ferita chirurgica Catetere vascolare Pus Altro

Urine

LRTIEmocoltura

Klebsiella pneumoniae produttore di KPC

(n=204)

Sorveglianza nazionale 2011 Rimini, 16 novembre 2012

The scope: to identify the important resistant bacteria at a global

level for which there is an urgent need for new treatments

• A.baumannii, resistente ai carbapenemi

• P.aeruginosa, resistente ai carbapenemi

• Enterobacteriaceae, resistenti ai carbapenemi, produttori di ESBL

PRIORITY 1

CRITICAL

• E.faecium, resistente a vancomicina

• S. aureus, resistente a meticillina, intermediato e resistente a vancomicina

• Helicobacter pylori, resistente a claritromicina

• Campylobacter, resistente ai fluorochinoloni

• Salmonellae, resistente ai fluorochinoloni

• N.gonorrhoeae, resistente a cefalosporine e fluorochinoloni

PRIORITY 2

HIGH

• S.pneumoniae, resistente alla penicillina

• H.influenzae, resistente ad ampicillina

• Shigella, resistente ai fluorochinoloni

PRIORITY 3

MEDIUM

EPIDEMIOLOGIA 2016

AZIENDA OSPEDALIERA DI COSENZA

Microbiologia e Virologia - AO Cosenza

E. coli

18%

CoN

18%

Miceti

10%S. aureus

9%

K. pneumoniae

8%

E. faecalis

7%

P. aeruginosa

7%

P.mirabilis

4%

A. baumannii

4%

E.faecium

3%

Enterobacter

2%

Streptococcus

2% Providencia

1%

Anaerobi

1%

M. tuberculosis

1%

Citrobacter

1%

M. morganii

1%

Serratia

1%

% MICROORGANISMI ISOLATI *

(*): TOTALE MICROORGANISMI ISOLATI N.3.579

85

20

21

90

32

25

85

23

49

100

38

40

100

38

41

A.baumannii R -Carba

P.aeruginosa R-Carba

K.pneumoniae CP-ESBL

andamento temporale resistenze (%) anni 2012-2016

2012

2013

2014

2015

2016

Priorità 1: CRITICA

(*) Colistina R 8%*

22

35

100

42

35

50

13

31

100

13

35

75

29

34

4

100

H.influenzae R-Amp

MRSA

E. faecalis VRE

Campylobacter R-Chino

Andamento temporale resistenze (%)anni 2012-2016

2012

2013

2014

2015

2016

Priorità 2: ALTA

Priorità 3: MEDIA

Percentage (%) invasive isolates

with resistence to………

ECDC

fluoroquinolones carbapenems

Third-

generation

cephalosporins

aminoglycosides

E.coli

42

28

16

58

100

72

84

fluorchinoloni

carbapenemi

cefalos. III° G.

aminoglicosidi

Epidemiologia AO Cosenza - 2016

% R % S

fluoroquinolones carbapenems

Third-

generation

cephalosporins

aminoglycosides

K.pneumoniae

53

41

57

37

47

59

43

63

fluorchinoloni

carbapenemi

cefalos. III° G.

aminoglicosidi

Epidemiologia AO Cosenza - 2016

% R % S

piperacillin-tazobactan carbapenems

aminoglycosides

with combined resistence to

piperacillin-

tazobactan, ceftazidime, fluoroquin

olones, aminoglycosides and

carbapenems

P.aeruginosa

37

34

42

63

66

58

carbapenemi

aminoglicosidi

piperac/tazobctan

Epidemiologia AO Cosenza - 2016

% R % S

fluoroquinolones carbapenems

aminoglycosides

A.baumannii

with combined resistence to

fluoroquinolones, aminoglycosides

and carbapenems

100

100

100

100

carbapenemi

aminoglicosidi

fluorchinoloni

colistina

Epidemiologia AO Cosenza

% R % S

Meticillin (MRSA)

S.aureus

34 66

100

OXACILLINA (MRSA)

VANCOMICINA

Epidemiologia AO Cosenza - 2016

% R % S

Che fare ?

The White House

Office of the Press Secretary

for immediate release

EXECUTIVE ORDER

COMBATING ANTIBIOTIC-RESISTANT BACTERIA

Section 1. Policy. Sec. 2. Oversight and CoordinationSec. 3. Task Force for Combating Antibiotic-Resistant Bacteria(a) Membership:Task Force :(i) the Department of State;(ii) the Department of Justice;(iii) the Department of Veterans Affairs;(iv) the Department of Homeland Security;(v) the Environmental Protection Agency;(vi) the United States Agency for International Development;(vii) the Office of Management and Budget;(viii) the Domestic Policy Council;(ix) the National Security Council staff;(x) the Office of Science and Technology Policy;(xi) the National Science Foundation; and(b) Mission. (c) Functions.Sec. 4. Presidential Advisory Council on Combating Antibiotic-Resistant BacteriaSec. 5. Improved Antibiotic StewardshipSec. 6. Strengthening National Surveillance Efforts for Resistant.Sec. 7. Preventing and Responding to Infections and Outbreaks with Antibiotic-Resistant Organisms Sec. 8. Promoting New and Next Generation Antibiotics and DiagnosticsSec. 9. International Cooperation10. General Provisions

Barack Obama

September 18, 2014

The greater the volume of

antibiotics used, the greater

the chances that antibiotic-

resistant populations of

bacteria will prevail in the

contest for survival of the

fittest at the bacterial level

CENTER FOR DISEASE DYNAMICS,

ECONOMIC & POLIC

I 193 Paesi membri dell’Onu riuniti in questi

giorni a New York faranno il punto e

proporranno soluzioni su quella che è stata

definita “la più grande sfida della Medicina

contemporanea”. È la quarta volta nella storia

che un tema di salute è al centro dei lavori

dell’Assemblea. Prevista una dichiarazione finale

che impegnerà in 15 punti i paesi membri nel

raggiungimento di una serie di obiettivi di salute

pubblica

Onu. All’Assemblea Generale la sfida dell’antibiotico-

resistenza. Tra due anni nuovo vertice

New York 21 settembre 2016

LIMITARE L’USO

IMPROPRIO DI

ANTIBIOTICI

CORRETTE

PRATICHE

ASSISTENZIALI

CHE FARE?

PROCEDURA SULL’IGIENE DELLE MANI

Elaborazione - Gruppo di lavoro Verifica Approvazione

Dott. P. Cavalcanti CIO gruppo operativo

Dott. F. Rose CIO gruppo operativo

Dott. F. Luciani CIO gruppo operativo

Dott. C. Oriolo CIO gruppo operativo

Sig. C. Barberio CIO gruppo operativo

Sig. E. Stomeo CIO gruppo operativo

Bevilacqua F. Ch . Migliori

Urso G. Oncologia Medica

Caracciolo F. Radioterapia

Longo A. Cardiologia (OMS)

Gabriele I. Centro Trasfusionale

Lioi E. Fisioterapia

Gaudio V. Neuroradiologia

Diana A. Ch. Vascolare

Garofalo M. C. O. Ch. Gen.

Siciliano V. Ch Falcone

Greco A. C. O II

Amato A. Poliambulatorio

De Marco G. Neurologia

Salvino G. P. O Rogliano

Biondo D. An. Patologica

Donato E. Odontostomatologia

Longo F. Gastroenterologia

Pangaro S. A. Urologia

De Marco I. Neurochirurgia

Gelsomino D. Cardiologia

Greco G. Pediatria

Miraglia F. Endoscopia D.

Cozza R. Pronto Soccorso

Forte C. Med. Valentini

• Dott. William Auteri

Dipartimento dei Servizi

• Dott. C. Giraldi

Microbiologia e Virologia

• Dott. F. Russo

Dipartimento di Medicina

• Dott. F. Spadafora

Sitros

•Dott. MD Vantaggiato

Risk Management

•Dott.ssa M. Loizzo

•Qualità ed Accreditamento

10.07.2012

Direttore Sanitario PU

Direttore CIO

Dott. O. Perfetti

CIO

http://www.ciocosenza.it

LIMITARE L’USO

IMPROPRIO DI

ANTIBIOTICI

CORRETTE

PRATICHE

ASSISTENZIALI

CHE FARE?

AZIENDA OSPEDALIERA DI COSENZAProgetto di “antimicrobial stewardship”

Gruppo di LavoroCristina Giraldi, Francesca Greco - Microbiologia e VirologiaPaola Carnevale, Carmela Oriolo, Filippo Urso - FarmaciaAlbano Terremoto e Filippo Luciani - Malattie InfettiveCarlo Bova, Eugenio D’Amico - Medicina Interna Ripalta Diterlizi, Maria Vigna - Rianimazione

Obiettivi:• Elaborazione di protocolli di antibioticoterapia condivisi con gli Specialisti per assicurare ilmiglioramento nella pratica clinica della prescrizione degli antibiotici

• Acquisizione di software per la prescrizione informatizzata e personalizzata degli antibiotici daapplicare in Farmacia in collegamento con le UU.OO Cliniche per attuare azioni sistematiche dimonitoraggio e controllo della prescrizione degli antibiotici

CIO – CONTROLLO INFEZIONI OSPEDALIERE

Anno 2012 – Revisione 2015

http://www.ciocosenza.it

SCHEMI DI ANTIBIOTICOPROFILASSI PERIOPERATORIA

CIO – CONTROLLO INFEZIONI OSPEDALIERE

http://www.ciocosenza.it

PROTOCOLLI ANTIBIOTICOTERAPIA EMPIRICA

2015

SEPSI NEONATALE

SEPSI NEL PAZIENTE PEDIATRICO

SEPSI NEL PAZIENTE ADULTO NON NEUTROPENICO

VERIFICA APPROPRIATEZZA PRESCRITTIVA AI CARBAPENEMI E COLISTINA

POLMONITI: PROTOCOLLO DI TERAPIA EMPIRICA RAGIONATA

GdL“antimicrobial stewardship”

2016

grazie

UOC Microbiologia e Virologia AO Cosenza

www.laboratoriovirologia.it