Internationale reizen en de verspreiding van bèta-lactamase-producerende Escherichia coli met een uitgebreid spectrum

Titel Het belang van internationale reizen bij de verspreiding van breed-spectrum bèta-lactamase-producerende Escherichia coli.

Hoofdonderzoeker Johann DD Pitout, professor, Universiteit van Calgary, Afdeling Pathologie en Laboratoriumgeneeskunde, nr. 9, 3535 Research Road NW, Calgary, Alberta, Canada, T2L 2K8. Tel: (403) 770 3338. Telefax: (403) 770 3347. johann.pitout@cls.ab.ca

Achtergrond en grondgedachte: De veranderende epidemiologie van infecties veroorzaakt door breed-spectrum bètalactamasen-producerende bacteriën Sinds 2000 zijn Escherichia coli producerende CTX-M-enzymen wereldwijd naar voren gekomen als belangrijke oorzaken van community-onset urineweginfecties (UTI's) en bloedbaaninfecties als gevolg van verlengd-spectrum beta-lactamase (ESBL) producerende bacteriën. Studies uit verschillende continenten suggereerden dat de plotselinge wereldwijde toename van CTX-M-producerende E. coli vaak te wijten is aan de opkomst van een kloon genaamd ST131. Het lijkt er ook op dat buitenlandse reizen naar gebieden met een hoog risico, zoals het Indiase subcontinent (India, Pakistan), gedeeltelijk een rol kunnen spelen bij de verspreiding van CTX-M-producerende E. coli over verschillende continenten. Het bewijs dat infecties als gevolg van ESBL-producerende E. coli verband houden met internationale reizen is echter indirect en de onderzoekers willen graag bewijzen dat dit inderdaad waar is.

Hypothese:

Onze primaire hypothese is dat wanneer reizigers India bezoeken, ze het risico lopen CTX-M-producerende E. coli in hun rectum (d.w.z. er is een hoog risico op rectale kolonisatie met deze bacteriën). De reden om voor India te kiezen is dat uit een eerdere studie uit Calgary was gebleken dat het risico op post-reisinfecties het hoogst is voor reizigers die terugkeren uit dit land. De onderzoekers geloven ook dat de verwerving van deze bacteriën wordt geassocieerd met bepaald risicovol gedrag tijdens reizen in India, zoals het drinken van water uit putten, het consumeren van bepaalde voedingsmiddelen of het nemen van antibiotica. Onze secundaire hypothese is dat sommige reizigers die bij hun terugkeer uit India zijn gekoloniseerd met CTX-M-producerende E. coli, later infecties (hoogstwaarschijnlijk UIT's) zullen ontwikkelen met dezelfde bacteriën die eerst in hun rectum aanwezig waren.

Doelstellingen:

Om de mate van rectale acquisitie van ESBL-producerende E. coli te bepalen bij reizigers naar India (d.w.z. risico om gekoloniseerd te worden).

Om aan te tonen dat dezelfde ESBL-producerende E. coli tot zes maanden aanhoudt in het rectum van reizigers na hun terugkeer naar Canada (d.w.z. beoordeel de mate van persistentie). De onderzoekers vermoeden dat de kans groter is dat kloon ST131 gedurende langere tijd aanwezig is dan andere ESBL-producerende E. coli.

Het identificeren van de verschillende gedragingen van reizigers in India waardoor ze een hoog risico lopen om ESBL-producerende E. coli (d.w.z. risicofactoren om gekoloniseerd te worden).

Om te bepalen welk deel van de gekoloniseerde reizigers later infecties zal ontwikkelen met dezelfde ESBL-producerende E. coli die ze opliepen tijdens hun bezoek aan India (d.w.z. risico op infectie).

De ESBL-producerende E. coli karakteriseren en kloon ST131 onder deze bacteriën identificeren.

Studie opzet:

De studie zal worden uitgevoerd in twee reisklinieken in respectievelijk Calgary en Londen, Canada. Deze klinieken bieden uitgebreide diensten op het gebied van reisgeneeskunde, waaronder preventieve vaccinaties en recepten voor antimalariamedicijnen. Mensen ouder dan 18 jaar die van plan zijn India voor een periode van minimaal 5 dagen te bezoeken, zullen worden benaderd om deel te nemen aan het onderzoek. Geïnformeerde toestemming zal worden verkregen voorafgaand aan het inschrijven van proefpersonen. Reizigers die ermee instemmen om deel te nemen, krijgen een gedetailleerd reisschema en een ontlastingsmonster dat voorafgaand aan de reis wordt verzameld. Deelnemers aan de studie zullen worden verzocht om binnen 7 dagen na hun terugkeer naar Canada terug te keren naar de reisklinieken en een gedetailleerde vragenlijst in te vullen over hun gedrag tijdens het bezoek. Bij het tweede bezoek krijgt u de ingevulde vragenlijst en ontlastingsmonsters. Reizigers wordt gevraagd contact op te nemen met de klinieken als ze in de komende zes maanden infecties oplopen. Een ander ontlastingsmonster zal zes maanden na hun terugkeer in Canada worden verzameld. Alle ontlastingsmonsters worden naar Calgary Laboratory Services gestuurd en ingevroren bij -20°C voor verdere analyse. Specimens zullen worden gegroepeerd en gekweekt met behulp van chromID-ESBL-selectiemedia. Alle geïsoleerde ESBL-producerende E. coli zullen fenotypische en genotypische karakterisering ondergaan, inclusief de identificatie van kloon ST131.

Voorlopige gegevens:

In juli 2009 werden 107 patiënten in Calgary met diarree (zonder recente reisgeschiedenis) en 107 terugkerende reizigers met diarree onderzocht op de aanwezigheid van ESBL-producerende E. coli; 5/107 (5%) van de patiënten zonder recente reisgeschiedenis hadden een CTX-M-producerende E. coli in hun ontlasting, terwijl 26/107 (24%) met recente reizen positief waren voor CTX-M-producerende E. coli . (p<0,0001). De meeste CTX-M's werden geïdentificeerd als CTX-M-15; 2/5 van de E. coli van de niet-reizigers behoorde tot kloon ST131 terwijl 6/26 van de reizigers tot kloon ST131 behoorde.

Statistische methoden:

Analyses zullen worden uitgevoerd met behulp van Stata versie 9.0 (Stata Corp, College Station, TX). Het percentage patiënten dat positief wordt, wordt bepaald. Voor verdere analyses rond de risico's voor acquisitie (of daaropvolgende infectie), zullen vergelijkingen worden gemaakt tussen degenen die ESBL's krijgen (of besmet raken) en degenen die dat niet doen. Verschillen in verhoudingen tussen categorische gegevens zullen worden beoordeeld met behulp van Fisher's exact-test voor paarsgewijze vergelijkingen. Student T-test of Mann-Whitney U-tests zullen worden gebruikt voor het vergelijken van gemiddelden en medianen. Voor alle statistische vergelijkingen wordt een p-waarde <0,05 geacht statistische significantie weer te geven.

Totaalbudget:

De onderzoekers willen het onderzoek voor een periode van 1 jaar uitvoeren en hopen 250 - 300 reizigers te kunnen inschrijven. De geschatte kosten bedragen US$ 250/patiënt; de totale studiekosten bedragen US $ 75.000.