Ανθεκτικότητα των μυκήτων που αποικίζουν το γαστρεντερικό σωλήνα παιδιών με ειδικές παθήσεις (κακοήθη νοσήματα, νοσηλεία σε ΜΕΘ)

Abstract

Invasive fungal infections constitute a threat for immunocompromised pediatric patients. Fungal colonization of gastrointestinal tract is considered to be the first step of invasive infection. This study was undertaken to evaluate colonization density and antifungal susceptibility on yeasts colonizing GI tract of patients hospitalized in Pediatric Intensive Care Unit (PICU) and Pediatric Oncology Department (POD) of Hippokration Hospital in Thessaloniki, Greece. Colonization density was evaluated by studying 314 and 127 patients admitted in PICU and POD between 2000-2003 and 2001-2004 respectively. Oropharyngeal and rectal specimens were taken from all patients, whereas gastric acid was only collected from PICU patients. Specimens were cultured and colonization density was assessed semi-quantitatively. Yeasts were classified as C. albicans and non-albicans Candida spp. by germ tube formation test. Susceptibility was only tested on strains isolated from 23 of 314 PICU and 21 of 127 POD patients enrolled in the protocol. Protocol inclusion criterion was fungal GI tract colonization for at least 2 weeks and absence of topical or systemic fungal infection at the time of specimen collection. Epidemiological details, drugs and therapeutic interventions were recorded on 44 protocol patients and non-albicans Candida spp. isolated were identified by API ID 32C test. Antifungal susceptibility was determined by CLSI (NCCLS) Μ27-A2 micromethod. Minimum inhibitory concentrations (MIC) and minimum fungicidal concentrations (MFC) of amphotericin B, flucytosine, fluconazole, itraconazole, voriconazole, posaconazole and caspofungin were evaluated. Almost half (45%) of PICU children and 28% of POD children were already colonized on admission. Candida albicans was isolated from 56% and 82% of colonized children in PICU and POD respectively. Colonization density increased in 26% of PICU patients and 11% of POD patients hospitalized more than 1 week. Furthermore, 50% and 32% of not initially colonized patients were finally colonized by fungi in both departments. PICU environment predisposed to non-albicans Candida spp. colonization, as well as to mixed colonization. Colonization density changes were mainly taken place in less than 14 days. All isolates were extremely susceptible to AMB and 94-97% of them were susceptible to flucytosine. Old triazoles fluconazole and itraconazole exhibited potent activity in 97-100% of C. albicans and 88-91% of non-albicans Candida spp.. Voriconazole and posaconazole exhibited potent activity in 98-100% of all strains tested. Cross-resistance was detected in all azoles studied. Caspofungin exhibited potent activity against all C.albicans and against 72-94% of non-albicans Candida spp. tested. Interestingly, caspofungin was very active against resistant to azoles isolates. Amphotericin B and caspofungin exhibited potent fungicidal activity, whereas flucytosine exhibited moderate activity and azoles had to be used in high concentrations in order to be fungicidal. It is of note, that azoles demonstrated less potent fungicidal activity in PICU than in POD. Antifungal susceptibility pattern remained stable for amphotericin B, caspofungin and flucytosine during hospitalization time. On the other hand, in PICU, final isolates had higher MICs or/and MFCs than initial ones to all azoles tested. Differences were significant for MIC and MFC to voriconazole (p=0.04 and p=0.03 respectively). Furthermore, final isolates tented to have higher MIC to itraconazole (p=0.06) and higher MFC values to itraconazole (p=0.06), fluconazole (p=0.06) and posaconazole (p=0.06) than the initial isolates. Susceptibility changes took place in a median time of 21 days (14 - 120). In POD, azoles exhibited unchanged activity, apart from posaconazole that its inhibitory activity expressed with MIC100 and fungicidal activity increased (p=0.01 and p=0.06). MIC100 and MFC values seem better prognostic factors of resistance to azoles than MIC80 values. At the end of study period, 20% of protocol patients were colonized with less susceptible isolates and 20% of them were colonized with more susceptible ones than on admission. Drugs affected mostly were azoles and flucytosine. In PICU patients colonization with less susceptible isolates was related to parenteral nutrition >14 days (p=0.04). On the contrary, colonizaiton with more susceptible isolates was related to rhinogastric use < 14 days (p=0.04) and lack of cephalosporins intravenously (p=0.04). There was a tendency of more susceptible strains to be found in patients who had been given corticosteroids < 7 days (p=0.09), aminoglycosides < 14 days (p=0.08) and H₂ inhibitors < 14 days (p=0.08). In conclusion, colonization density and antifungal susceptibility pattern of fungi colonizing GI tract of PICU and POD patients changed significantly during study period. PICU environment predispose to colonization with Candida spp., especially with non-albicans Candida spp. All drugs studied exhibited potent activity against the majority of Candida spp. tested.

Οι συστηματικές μυκητιάσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στους ανοσοκατασταλμένους παιδιατρικούς ασθενείς. Ο αποικισμός του γαστρεντερικού σωλήνα με ζυμομύκητες, με προεξέχουσα την Candida, έχει εγείρει μεγάλο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια, με αποτέλεσμα να συσσωρευτεί σημαντική γνώση για τον ρόλο του στην παθογένεια των συστηματικών καντιντιάσεων, ιδίως στους ανοσοκατασταλμένους ενήλικες. Σκοπός της διατριβής αυτής είναι η μελέτη του φορτίου και της ευαισθησίας των μυκήτων που αποικίζουν τον γαστρεντερικό σωλήνα (ΓΕΣ) των παιδιατρικών ασθενών που νοσηλεύονται στη Μονάδα Εντατικής Θεραπείας Παίδων (ΜΕΘΠ) και στο Παιδοογκολογικό Τμήμα (ΠΟΤ) καθώς και ο συσχετισμός πιθανής μεταβολής της ευαισθησίας με συγκεκριμένες μεταβλητές. Στη μελέτη του φορτίου των μυκήτων συμμετείχαν 314 και 127 παιδιά που εισήλθαν στη ΜΕΘΠ και στο ΠΟΤ του Ιπποκρατείου Νοσοκομείου Θεσσαλονίκης τα έτη 2000-2003 και 2001-2004 αντίστοιχα. Σ’ όλα τα παιδιά γίνονταν δειγματοληψίες φαρυγγικού και ορθικού επιχρίσματος και επιπλέον στη ΜΕΘΠ γαστρικού υγρού. Τα δείγματα καλλιεργούνταν και κατόπιν προσδιορίζονταν ημιποσοτικά το φορτίο των ζυμομυκήτων. Κατόπιν τα στελέχη διαχωρίζονταν σε C. albicans και non-albicans είδη Candida με τη δοκιμασία του βλαστικού σωλήνα. Στη μελέτη ευαισθησίας των μυκήτων και της μεταβολής της συμμετείχαν 23 και 21 από τα παραπάνω παιδιά σε ΜΕΘΠ και ΠΟΤ αντίστοιχα, τα οποία απετέλεσαν την ομάδα των παιδιών του πρωτοκόλλου. Τα κριτήρια εισαγωγής στο πρωτόκολλο ήταν αποικισμός του ΓΕΣ με ζυμομύκητες για τουλάχιστον 2 εβδομάδες και έλλειψη τοπικής ή συστηματικής νόσου τις ημέρες των δειγματοληψιών. Στα παιδιά του πρωτοκόλλου έγινε καταγραφή επιδημιολογικών δεδομένων, συνθηκών νοσηλείας και θεραπευτικών παρεμβάσεων, ενώ τα non-albicans είδη Candida που απομονώθηκαν από αυτά ταυτοποιήθηκαν με τη μέθοδο API ID 32C. Σε όλα τα στελέχη που απομονώθηκαν από τα παιδιά του πρωτοκόλλου έγινε έλεγχος ευαισθησίας με την εύρεση των ελάχιστων ανασταλτικών συγκεντρώσεων (MIC) και των ελάχιστων μυκητοκτόνων συγκεντρώσεων (MFC). Η μέθοδος που εφαρμόστηκε ήταν η πρότυπη μέθοδος CLSI (NCCLS) Μ27-A2, ενώ τα φάρμακα που μελετήθηκαν ήταν η αμφοτερικίνη Β, η φθοριοκυτοσίνη, οι παλαιότερες τριαζόλες φλουκοναζόλη και ιτρακοναζόλη, οι νεότερες τριαζόλες βορικοναζόλη και ποσακοναζόλη και η εχινοκανδίνη κασποφουγκίνη. Αναφορικά με το φορτίο αποικισμού, το 45% των παιδιών στη ΜΕΘΠ και το 28% των παιδιών του ΠΟΤ εισήλθαν αποικισμένα με ζυμομύκητες, ενώ C. albicans απομονώθηκε από το 56% και 82% των αποικισμένων παιδιών αντίστοιχα. Από τα αποικισμένα παιδιά στα οποία έγινε άλλη μία τουλάχιστον δειγματοληψία, το 26% στη ΜΕΘΠ και το 11% στο ΠΟΤ αύξησαν το φορτίο των μυκήτων, ενώ το 50% και 32% των μη αποικισμένων παιδιών αντίστοιχα αποικίστηκε. Οι συνθήκες στη ΜΕΘΠ ευνόησαν τον αποικισμό με non-albicans είδη Candida στο 69% των περιπτώσεων, καθώς και το μικτό αποικισμό στο 31% αυτών. Οι μεταβολές στο φορτίο των μυκήτων έγιναν κυρίως σε διάστημα μικρότερο των 14 ημερών. Αναφορικά με τις τιμές των ελάχιστων ανασταλτικών πυκνοτήτων, το σύνολο των στελεχών των 2 τμημάτων παρουσίασε υψηλά ποσοστά ευαισθησίας που κυμαίνονταν από 94-100% ανάλογα με το φάρμακο, το τμήμα της μελέτης και την αναλογία των non-albicans ειδών Candida. Συγκεκριμένα, η αμφοτερικίνη Β παρουσίασε απόλυτη in vitro δραστικότητα, ενώ στη φθοριοκυτοσίνη ευαίσθητο ήταν το 94-97% των στελεχών. Οι παλαιότερες τριαζόλες φλουκοναζόλη και ιτρακοναζόλη ήταν πολύ δραστικές στα στελέχη C.albicans με ευαισθησίες 97-100% και λιγότερο αποτελεσματικές στα non-albicans είδη Candida με ευαισθησίες 88-91%. Από τις νεότερες τριαζόλες, στην βορικοναζόλη και ποσακοναζόλη ήταν ευαίσθητο το 98-100% των στελεχών, ενώ το φαινόμενο της διασταυρούμενης ανθεκτικότητας παρουσιάστηκε έντονο σε όλες τις αζόλες. Η κασποφουγκίνη επέδειξε απόλυτη in vitro δραστικότητα στα στελέχη C. albicans. Αντίθετα, στα non-albicans είδη Candida επέδειξε λιγότερο έντονη δράση και στα 2 τμήματα με ποσοστά ευαισθησίας που κυμαίνονταν από 72-94%. Η κασποφουγκίνη ήταν δραστική σε όλα τα ανθεκτικά στις αζόλες στελέχη. Γενικά, τα non albicans είδη Candida ήταν λιγότερο ευαίσθητα από την C. albicans στις αζόλες. Ακόμα, τα στελέχη στο ΠΟΤ ήταν στο σύνολό τους λιγότερο ευαίσθητα από αυτά της ΜΕΘΠ. Όσον αφορά στις MFC, η αμφοτερικίνη Β και η κασποφουγκίνη επέδειξαν καλή μυκητοκτόνο δράση, η φθοριοκυτοσίνη μέτρια μυκητοκτόνο δράση, ενώ οι αζόλες δρούσαν μυκητοκτόνα μόνο σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις. Στο ΠΟΤ οι αζόλες είχαν καλύτερη μυκητοκτόνο δράση από ότι στη ΜΕΘΠ . Στην αμφοτερικίνη Β, κασποφουγκίνη και φθοριοκυτοσίνη διατηρήθηκε ο βαθμός ευαισθησίας των στελεχών που απομονώθηκαν από τα παιδιά του πρωτοκόλλου κατά τη διάρκεια της περιόδου μελέτης και στα 2 τμήματα. Αντίθετα, στη ΜΕΘΠ μειώθηκε ο βαθμός ευαισθησίας των στελεχών στις αζόλες. Η μείωση ήταν στατιστικά σημαντική στην ανασταλτική και μυκητοκτόνο δράση της βορικοναζόλης (p=0,04 και p=0,03 αντίστοιχα), ενώ τάση μείωσης διαπιστώθηκε στην ανασταλτική και μυκητοκτόνο δράση της ιτρακοναζόλης (p=0,06). Στη φλουκοναζόλη και ποσακοναζόλη σημειώθηκε μείωση μόνο της μυκητοκτόνου δράσης (p=0,06), ενώ η ανασταλτική ικανότητα έμεινε ανεπηρέαστη. Οι παραπάνω μεταβολές συνέβησαν σε μέση διάρκεια νοσηλείας 21 ημερών (14 - 120). Στο ΠΟΤ, δεν διαπιστώθηκε μείωση στη ευαισθησία των στελεχών στις αζόλες, αντίθετα υπήρχε σημαντική αύξηση στην ανασταλτική ικανότητα της ποσακοναζόλης, που εκφράστηκε με αύξηση των τιμών MIC100 (p=0,01), καθώς και τάση αύξησης στην μυκητοκτόνο ικανότητα του ίδιου φαρμάκου (p=0,06). Όσον αφορά στις νεότερες τριαζόλες, οι τιμές ΜIC100 και MFC φαίνεται να είναι καλύτεροι προγνωστικοί δείκτες μεταβολής της ευαισθησίας από τις MIC80. Από τα 44 παιδιά του πρωτοκόλλου, τα 18 (41%) ήταν αποικισμένα με στελέχη διαφορετικού βαθμού ευαισθησίας στο τέλος της μελέτης. Τα 9 παιδιά ήταν αποικισμένα με στελέχη μικρότερου βαθμού ευαισθησίας και τα 9 με στελέχη μεγαλύτερου βαθμού ευαισθησίας σε ένα ή περισσότερα φάρμακα. Όσον αφορά στα φάρμακα στα οποία σημειώθηκε η μεταβολή, πρόκειται κυρίως για τις αζόλες και τη φθοριοκυτοσίνη. Στη ΜΕΘΠ ο αποικισμός των παιδιών με λιγότερο ευαίσθητα στελέχη συσχετίστηκε με χορήγηση παρεντερικής διατροφής > 14 ημέρες (p=0,04). Αντίθετα, ο αποικισμός των παιδιών με περισσότερο ευαίσθητα στελέχη στο ίδιο τμήμα συσχετίστηκε με εφαρμογή ρινογαστρικού καθετήρα < 14 ημέρες (p=0,04), και έλλειψη χορήγησης καφαλοσπορινών ενδοφλεβίως (p=0,04). Επίσης υπήρχε η τάση να ανευρίσκονται πιο ευαίσθητα στελέχη Candida σε ασθενείς με περιορισμένη χρήση αμινογλυκοσιδών (<14 ημέρες, p=0,08), κορτικοστεροειδών (<7 ημέρες, p=0,09) και αναστολέων των Η₂ υποδοχέων (<14 ημέρες, p=0,08). Συμπερασματικά, το φορτίο αποικισμού και η ευαισθησία των μυκήτων του αποικίζουν το ΓΕΣ των παιδιών της ΜΕΘΠ και του ΠΟΤ άλλαξαν σημαντικά κατά τη διάρκεια της μελέτης. Το περιβάλλον στη ΜΕΘΠ ευνοεί τον αποικισμό των παιδιών με είδη Candida, ιδίως με non-albicans είδη Candida. Όλα τα φάρμακα που μελετήθηκαν είχαν πολύ καλή δράση στην συντριπτική πλειοψηφία των στελεχών που ελέγχθηκαν.