Empirical antibiotherapy as a potential driver of antibiotic resistance: observations from a point prevalence survey of antibiotic consumption and resistance in Gombe, Nigeria

Background: Empirical use of antibiotics is a standard practice in the treatment of infections worldwide. However, its over utilization without subsequent culture and antibiotic susceptibility testing could be a major driver of resistance.Over reliance on empirical antibiotherapy is common in most developing countries where antibiotic policies and availability or utilization of clinical microbiology laboratory are suboptimal. A standardized approach to point prevalence survey (PPS) on antimicrobial use (AMU) in hospitals was employed to assess the antimicrobial prescribing practices in Federal Teaching Hospital Gombe (FTHG), Nigeria.Methodology: A PPS was conducted in April 2019 at FTHG by recruiting all in-patients present in the hospital on the day of survey. Data obtained from patients’ records included details of the type and indication for antibiotherapy. A customized online application developed by the University of Antwerp (www.global-pps.be) was used for data-entry, validation, analysis and reporting.Results: Of the total 326 patients who were on admission on the day of survey, 70.6% and 73.4% were on at least one antibiotic in adult and paediatric wards respectively. Most commonly used antibiotics include beta lactams such as cephalosporins (29.2%) and penicillins (22.8%), fluoroquinolones (12.4%), aminoglycosides (9.1%) and macrolides (3.4%). Among patients on antibiotics, route of administration was mainly parenteral (71.6%) while 44.8% were on more than one antibiotic. Overall, 91.3% of the antibiotic treatments were empirical with adults, children and neonates accounting for 96.4%, 77.6% and 100.0% respectively. Empirical antibiotic use is also high in medical wards (86.3%), surgical wards (89.9%) and intensive care unit (100.0%).Conclusion: There is predominance and over-reliance on empirical antibiotherapy in our hospital. It further exposes the poor utilization of clinical microbiology laboratory and the potential for development of antibiotic resistance with resultant increase in morbidity/mortality and poor patient safety. There is need for further studies to highlight the dangers of over-reliance on empirical antibiotherapy and herald improvement in development and implementation of antibiotic stewardship programme. Keywords: Empirical antibiotherapy, antimicrobial resistance, point prevalence survey, antimicrobial stewardship French title:L'antibiothérapie empirique comme moteur potentiel de la résistance aux antibiotiques: observations d'une enquêteponctuelle de prévalence de la consommation et de la résistance aux antibiotiques à Gombe, au Nigéria Contexte: L'utilisation empirique d'antibiotiques est une pratique courante dans le traitement des infections dans le monde entier. Cependant, sa surutilisation sans culture ultérieure ni test de sensibilité aux antibiotiques pourrait être un facteur majeur de résistance. Le recours excessif à l'antibiothérapie empirique est courant dans la plupart des pays en développement où les politiques d'antibiotiques et la disponibilité ou l'utilisation du laboratoire de microbiologie clinique sont sous-optimales. Une approche standardisée de l'enquête de prévalence ponctuelle (PPS) sur l'utilisation des antimicrobiens (AMU) dans les hôpitaux a été utilisée pour évaluer les pratiques de prescription d'antimicrobiens au Federal Teaching Hospital Gombe (FTHG), au Nigéria.Méthodologie: Un PPS a été réalisé en avril 2019 au FTHG en recrutant tous les patients hospitalisés présents à l'hôpital le jour de l'enquête. Les données obtenues à partir des dossiers des patients comprenaient des détails sur le type et l’indication de l’antibiothérapie. Une application en ligne personnalisée développée par l'Université d'Anvers (www.global-pps.be) a été utilisée pour la saisie, la validation, l'analyse et le reporting des données.Résultats: Sur les 326 patients au total qui étaient admis le jour de l'enquête, 70,6% et 73,4% prenaient au moins un antibiotique dans les services pour adultes et pédiatriques respectivement. Les antibiotiques les plus couramment utilisés comprennent les bêta-lactamines telles que les céphalosporines (29,2%) et les pénicillines (22,8%), les fluoroquinolones (12,4%), les aminosides (9,1%) et les macrolides (3,4%). Parmi les patients’ sous antibiotiques, la voie d'administration était principalement parentérale (71,6%) tandis que 44,8% prenaient plus d'un antibiotique. Dans l'ensemble, 91,3% des traitements antibiotiques étaient empiriques, les adultes, les enfants et les nouveau-nés représentant respectivement 96,4%, 77,6% et 100,0%. L'utilisation empirique d'antibiotiques est également élevée dans les services médicaux (86,3%), les services chirurgicaux (89,9%) et les unités de soins intensifs (100,0%).Conclusion: Il y a une prédominance et une dépendance excessive à l'antibiothérapie empirique dans notre hôpital. Il expose en outre la mauvaie utilisation du laboratoire de microbiologie clinique et le potentiel de développement d'une résistance aux antibiotiques avec une augmentation résultante de la morbidité/mortalité et une mauvaise sécurité des patients. Des études supplémentaires sont nécessaires pour mettre en évidence les dangers d'une dépendance excessive à l'antibiothérapie empirique et annoncer une amélioration dans le développement et la mise en œuvre d'un programme de gestion des antibiotiques. Mots clés: antibiothérapie empirique, résistance aux antimicrobiens, enquête ponctuelle de prévalence, gestion des antimicrobiens

Effects of rinsing on Staphylococcus aureus load in frozen meats and fish obtained from open markets in Benin City, Nigeria

Background: Staphylococcus aureus is a ubiquitous bacterium present in the environment and one of the leading causes of superficial and deep infections. In the food industry, it is acclaimed to be globally responsible for several food-borne diseases. This study was designed to isolate methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and determine the effect of rinsing on MRSA load in frozen meat and fish obtained from open market in Benin City.Methodology: Forty frozen meat samples (15 beef, 10 fish and 15 chickens) were randomly obtained from five markets in Benin City. The samples were analysed before and after rinsing using standard culture-based techniques to determine heterotrophic bacterial count, isolation of S. aureus, MRSA, and antibiotic susceptibility testing. Data were analysed using SPSS version 21 and Microsoft excel 2016, and association between variables were measured using Student’s t-test with a probability level of < 0.05.Results: The natural logarithm (LN) of heterotrophic bacterial count (CFU/g) before rinsing were 11.53±1.25 (beef), 11.16±0.95 (fish) and 11.42±1.58 (chicken), while the counts after rinsing were 2.70±0.45 (beef), 2.68±0.25 (fish) and 2.79±0.49 (chicken) (p<0.05). Sixteen of the 40 (40%) were positive for S. aureus, of which 4 (10%) were MRSA. Amongst the frozen meat evaluated in the study, beef had the highest frequency of S. aureus contamination (46.7%) followed by chicken (40.0%) and fish (30.0%). The profile of antibiotic resistance of S.aureus showed that they were least resistant to ciprofloxacin (6%) but showed high resistance to erythromycin (94%), amoxicillin/clavulanic acid (87.5%) and trimethoprim-sulfamethoxazole (81%). Multiple antibiotic resistance index of S. aureus was calculated to be 0.63.Conclusion: The findings in this study revealed that frozen foods could act as a vehicle for the dissemination of antibiotic-resistant bacteria (ARB) and potential health risks for consumers. Keywords: Staphylococcus aureus; antibiotic-resistant bacteria; MRSA; frozen meat; rinsing French title: Effets du rinçage sur les charge de Staphylococcus aureus dans les viandes congelées et les poissons obtenus sur les marchés ouverts de Benin City, Nigéria Contexte: Staphylococcus aureus est une bactérie ubiquitaire présente dans l'environnement et l'une des principales causes d'infections superficielles et profondes. Dans l'industrie alimentaire, il est reconnu pour être globalement responsable de plusieurs maladies d'origine alimentaire. Cette étude a été conçue pour isoler S. aureus résistant à la méthicilline (SARM) et déterminer l'effet du rinçage sur la charge de SARM dans la viande et le poisson congelés obtenus sur le marché libre de Benin City.Méthodologie: Quarante échantillons de viande congelée (15 bœuf, 10 poissons et 15 poulets) ont été obtenus au hasard sur cinq marchés de Benin City. Les échantillons ont été analysés avant et après le rinçage en utilisant des techniques de culture standard pour déterminer le nombre de bactéries hétérotrophes, l'isolement de S. aureus, le SARM et les tests de sensibilité aux antibiotiques. Les données ont été analysées à l'aide de SPSS version 21 et de Microsoft Excel 2016, et l'association entre les variables a été mesurée à l'aide du test t de Student avec un niveau de probabilité <0,05.Résultats: Le logarithme naturel (LN) du nombre de bactéries hétérotrophes (UFC/g) avant rinçage était de 11,53±1,25 (bœuf), 11,16±0,95 (poisson) et 11,42±1,58 (poulet), tandis que les comptages après rinçage étaient de 2,70±0,45 (bœuf), 2,68±0,25 (poisson) et 2,79±0,49 (poulet) (p<0,05). Seize des 40 (40%) étaient positifs pour S. aureus, dont 4 (10%) étaient SARM. Parmi les viandes congelées évaluées dans l'étude, le bœuf présentait la fréquence la plus élevée de contamination par S. aureus (46,7%), suivi du poulet (40,0%) et du poisson (30,0%). Le profil de résistance aux antibiotiques de S. aureus a montré qu'ils étaient les moins résistants à la ciprofloxacine (6%) mais présentaient une résistance élevée à l'érythromycine (94%), à l'amoxicilline/acide clavulanique (87,5%) et au triméthoprime-sulfaméthoxazole (81%). L'indice de résistance aux antibiotiques multiples de S. aureus a été calculé à 0,63.Conclusion: Les résultats de cette étude ont révélé que les aliments surgelés pourraient servir de vecteur de dissémination de bactéries résistantes aux antibiotiques (ARA) et de risques potentiels pour la santé des consommateurs. Mots clés: Staphylococcus aureus; bactéries résistantes aux antibiotiques; SARM; viande congelée; rinçage

Adjuvants : un second souffle pour les antibiotiques

Dans le cadre de l’unité d’enseignement « Rédiger en sciences » proposée par Aix-Marseille Université, les étudiants du master 2 microbiologie - en partenariat avec l’Institut de Microbiologie, bioénergies et biotechnologie - ont été confrontés aux exigences de l’écriture scientifique. Trois thématiques leur ont été proposées : la résistance aux antibiotiques, les chaperons moléculaires et la polymérase des coronavirus. Les étudiants ont rédigé une Nouvelle soulignant les résultats majeurs et l’originalité des articles étudiés. Complété par un entretien avec leurs auteurs, l’ensemble offre un éclairage original sur la compréhension du vivant dans le domaine de la microbiologie et de la santé.

Prevalence and factors associated with extended-spectrum βlactamase producing Enterobacteriaceae bacteraemia in University Hospital of Befelatanana, Madagascar

Background: The extended-spectrum β-lactamase (ESBL) producing Enterobacteriaceae are a major cause of nosocomial bacteraemia. The objectives of this study are to describe the antibiotic resistance pattern of ESBL producing Enterobacteriaceae responsible for bacteraemia and identify factors associated with these infections in a University Hospital in Madagascar.Methodology: This is a descriptive cross-sectional study of 300 randomly selected patients with clinical features of bacteraemia whose blood cultures were processed for isolation and identification of bacterial pathogens over a period of six months (October 2019 to March 2020) at the laboratory of the University Hospital of Befelatanana. Blood culture samples were processed by conventional microbiological method for isolation of Enterobacteriaceae, which were identified to species level using Analytical Profile Index (API) 20E® test system. Antibiotic susceptibility of each isolate was performed by the disk diffusion technique and ESBL production was detected by the ‘synergy’ method.Results: Of the 300 patients, 54 were positive for bacteria, giving a prevalence rate of 18% for microbiologically documented bacteraemia. Of the 54 bacterial pathogens, Enterobacteriaceae isolates constituted 37 (68.5%), with 23 (42.6%) being ESBL producing and 14 (25.9%) non-ESBL producing isolates, 14 (25.9%) were staphylococci and 3 (5.6%) were streptococci isolates. All 23 (100%) ESBL producing Enterobacteriaceae isolates were resistant to amoxicillin, amoxicillin-clavulanic acid and the third generation cephalosporins (3GC), 19 (82.6%) to gentamycin and 18 (78.3%) to cotrimoxazole. On the other hand, the non-ESBL producing isolates were more sensitive because only 10 (71%) were resistant to amoxicillin, 7 (50%)to cotrimoxazole, 2 (14%) to amoxicillin-clavulanic acid, 1 (7.1%) to gentamycin, and none (0%) was resistant to 3GC. All 54 Enterobacteriaceae isolates were sensitive to amikacin and imipenem. Age less than 20 years (93.8%) (p=0.001) and hospitalization in intensive care units (90.9%) (p=0.04) were significant risk factors associated with infection by ESBL producing Enterobacteriaceae.Conclusion: ESBL producing Enterobacteriaceae responsible for bacteraemia in University Hospital of Befelatanana, Madagascar, are resistant to many classes of antibiotics. Carbapenems and amikacin are the antibiotics of choice. Keywords: ESBL, Enterobacteriaceae, bacteraemia, antibiotic resistance French Title: Prévalence et facteurs associés à la bactériémie à entérobactéries productrices de β-lactamases à spectre étendu dans l'hôpital universitaire de Befelatanana, Madagascar Contexte: Les entérobactéries productrices de β-lactamases à spectre étendu (BLSE) sont une cause majeurede bactériémie nosocomiale. Les objectifs de cette étude sont de décrire le profil de résistance aux antibiotiques des entérobactéries productrices de BLSE responsables de bactériémie et d'identifier les facteurs associés à ces infections dans un hôpital universitaire de Madagascar.Méthodologie: Il s'agit d'une étude transversale descriptive de 300 patients sélectionnés au hasard présentantdes caractéristiques cliniques de bactériémie dont les hémocultures ont été traitées pour l'isolement etl'identification des bactéries pathogènes sur une période de six mois (octobre 2019 à mars 2020) au laboratoiredu Hôpital universitaire de Befelatanana. Les échantillons d'hémoculture ont été traités par une méthodemicrobiologique conventionnelle pour l'isolement des entérobactéries, qui ont été identifiées au niveau del'espèce à l'aide du système de test Analytical Profile Index (API) 20E®. La sensibilité aux antibiotiques dechaque isolat a été réalisée par la technique de diffusion sur disque et la production de BLSE a été détectée parla méthode «synergie».Résultats: Sur les 300 patients, 54 étaient positifs pour les bactéries, ce qui donne un taux de prévalence de18% pour une bactériémie microbiologiquement documentée. Parmi les 54 bactéries pathogènes, les isolatsd'entérobactéries constituaient 37 (68,5%), 23 (42,6%) produisant des BLSE et 14 (25,9%) isolats neproduisant pas de BLSE, 14 (25,9%) étaient des staphylocoques et 3 (5,6%) l'étaient isolats de streptocoques.Les 23 isolats (100%) de BLSE produisant des Enterobacteriaceae étaient tous résistants à l'amoxicilline, àl'amoxicilline-acide clavulanique et aux céphalosporines de troisième génération (3GC), 19 (82,6%) à lagentamycine et 18 (78,3%) au cotrimoxazole. En revanche, les isolats non producteurs de BLSE étaient plussensibles car seuls 10 (71%) étaient résistants à l'amoxicilline, 7 (50%) au cotrimoxazole, 2 (14%) àl'amoxicilline-acide clavulanique, 1 (7,1%) à la gentamycine, et aucun (0%) n'était résistant à la 3GC. Les 54isolats d'Enterobacteriaceae étaient tous sensibles à l'amikacine et à l'imipénème. L'âge de moins de 20 ans(93,8%) (p=0,001) et l'hospitalisation en unité de soins intensifs (90,9%) (p=0,04) étaient des facteurs derisque importants associés à l'infection par les entérobactéries productrices de BLSE.Conclusion: Les entérobactéries productrices de BLSE responsables de bactériémie à l'hôpital universitaire deBefelatanana, Madagascar, sont résistantes à de nombreuses classes d'antibiotiques. Les carbapénèmes etl'amikacine sont les antibiotiques de choix. Mots clés: BLSE, entérobactéries, bactériémie, résistance aux antibiotiques

Klebsiella pneumoniae producing extended spectrum β-lactamase in Regional Military University Hospital of Oran, Algeria: antibiotic resistance, biofilm formation, and detection of blaCTX-M and blaTEM genes

Background: Klebsiella pneumoniae is a bacterial pathogen commonly associated with severe nosocomial and community acquired infections especially through the acquisition of extended spectrum β-lactamases (ESβL) and biofilm formation capacity. The objectives of this study are to determine the prevalence of K. pneumoniae ESβL (KP-ESβL)-producing isolates in the Regional Military University Hospital of Oran (HMRUO) Algeria,characterize their antibiotic resistance profile, genetically detect blaTEM and blaCTX-M genes, and evaluate their biofilm formation capacity.Methodology: Different clinical specimens including blood, cerebrospinal fluids, urine and catheter, pus, perirectal abscess, and surgical wounds were collected from patients with suspected clinical infections in different units and departments of the hospital. The specimens were cultured on Blood, MacConkey and CLED agar (for urine only) plates and incubated aerobically for 24 hours at 37°C for preliminary identification of bacteria using conventional colony morphology, Gram stain reaction, and disk diffusion test for antibiotic susceptibility testing (AST). Confirmation of isolates, antibiogram, minimum inhibitory concentration (MIC) and detection of resistance phenotypes, were carried out by the automated Vitek 2 (BioMérieux) identification and susceptibility method. ESβL production was confirmed by the synergy and combination disk tests. ESβL genes were detected by conventional simplex PCR and biofilm formation was detected by the tissue culture plate (TCP) method.Results: A total of 630 patients’ clinical samples (one sample per patient) were processed. Klebsiella pneumoniae was isolated in 40 (6.3%) samples, and 15 of these (37.5%) produced ESβL. In the disk diffusion AST assay, all 40 K. pneumoniae isolates were resistant to ampicillin and ticarcillin while all 40 isolates were sensitive to cefoxitin, imipenem and ertapenem. KP-ESβL producing isolates were more frequently recovered from intensive care unit (33.3%) and from urine (46.7%) samples. Group 1 blaCTX-M genes were detected in 13 of the 15 (86.7%) KP-ESβL isolates, and 46.7% of these isolates were moderate biofilm producers.Conclusion: There is need for health departments to put in place preventative measures through regular surveillance of these resistant pathogens and initiating appropriate infection prevention and control strategies to limit their spread in Algerian hospitals and worldwide. Keywords: Klebsiella pneumoniae, ESβL, biofilm, PCR, antibacterial resistance French title: Klebsiella pneumoniae productrice de-lactamase spectre tendu dans l'hôpital universitaire militaire régional d'Oran, Algérie: résistance aux antibiotiques, formation de biofilm et détection desgènes blaCTX-M et blaTEM Contexte: Klebsiella pneumoniae est un pathogène bactérien communément associé aux infectionsnosocomiales et communautaires sévères, en particulier par l'acquisition de β-lactamases à spectre étendu(ESβL) et la capacité de formation de biofilm. Les objectifs de cette étude sont de déterminer la prévalence desisolats de K. pneumoniae producteurs de βLSE (KP-βLSE) au CHU d'Oran (HMRUO) Algérie, caractériser leurprofil de résistance aux antibiotiques, détecter génétiquement les gènes blaTEM et blaCTX-M, et évaluer leurcapacité de formation de biofilm.Méthodologie: Différents échantillons cliniques, y compris du sang, des liquides céphalo-rachidiens, de l'urinemictionnelle et du cathéter, du pus, des abcès périrectal et des plaies chirurgicales ont été prélevés despatients suspectés d'infections cliniques dans différentes unités et départements de l'hôpital. Les échantillonsont été cultivés sur des milieu de culture: deglose au sang, MacConkey et CLED (pour l'urine uniquement) etincubés en aérobie pendant 24heures à 37°C pour l'identification préliminaire des bactéries en utilisant lamorphologie conventionnelle des colonies, la coloration de Gram et le test de diffusion sur disque pour les testsde sensibilité aux antibiotiques (AST). La confirmation des isolats, l'antibiogramme, la concentration minimaleinhibitrice (CMI) et la détection des phénotypes de résistance ont été réalisés par la méthode automatiséed'identification et de sensibilité sur Vitek 2 (BioMérieux). La production de βLSE a été confirmée par les tests desynergie et de double disques. Les gènes de βLSE ont été détectés par PCR simplex conventionnelle et laformation de biofilm a été détectée par la méthode de la plaque de culture tissulaire (TCP).Résultats: Un total de 630 échantillons cliniques de patients (un échantillon par patient) ont été traités.Klebsiella pneumoniae a été isolé dans 40 échantillons (6,3%) et 15 d'entre eux (37,5%) ont produit des βLSE.Dans le test AST à diffusion sur disque, tous les 40 isolats de K. pneumoniae étaient résistants à l'ampicilline età la ticarcilline, tandis que les 40 isolats étaient sensibles à la céfoxitine, à l'imipénème et à l'ertapénème. Lesisolats producteurs de KP-βLSE ont été plus fréquemment récupérés dans les unités de soins intensifs (33,3%)et dans les échantillons d'urine (46,7%). Les gènes blaCTX-M du groupe 1 ont été détectés dans 13 des 15 isolatsde KP-βLSE (86,7%), et 46,7% de ces isolats étaient des producteurs de biofilm modérés.Conclusion: Il est nécessaire que les services de santé mettent en place des mesures préventives grâce à unesurveillance régulière de ces pathogènes résistants et à la mise en place de stratégies appropriées deprévention et de contrôle des infections pour limiter leur propagation dans les hôpitaux algériens et dans lemonde. Mots clés: Klebsiella pneumoniae, βLSE, biofilm, PCR, résistance antibactérienne

Détermination de la sensibilité aux antibiotiques des bactéries isolées de l'environnement du bloc opératoire de l'Hôpital National de Zinder, Niger

Objectif : Dans un contexte de ressources limitées, la connaissance du profil des germes contaminant les blocs opératoires et leur résistance aux antibiotiques constitue un maillon de la prévention des infections associées aux soins. Ainsi, l'objectif de notre étude était de déterminer la sensibilité aux antibiotiques des bactéries isolées de l'environnement du bloc opératoire de l'Hôpital National de Zinder. Matériels et Méthodes : Nous avions mené une étude prospective, transversale et descriptive de Janvier à Mars 2020. Les prélèvements avaient été réalisés par écouvillonnage le matin avant le début des activités et avaient concerné les mains et blouses des chirurgiens, le matériel de chirurgie et les équipements du bloc opératoire. Nous avions effectué l'isolement, l'identification et l'antibiogramme des souches bactériennes au niveau du laboratoire de biologie par des techniques conventionnelles classiques. Résultats : Au total, 74 prélèvements avaient été effectués. La culture était positive dans 58,10% des cas (43/74). Les bactéries isolées étaient constituées de 25 souches de Bacillus spp (58,13%), 10 souches de bactéries Gram négatif non fermentaires avec Acinetobacter bamanii (14,0%), Pseudomonas aeruginosa (7,0%) et Stenotrophomonas maltophilia (2,3%) et 8 souches d'entérobactéries représentées par Serratia marcescens (4,7%), Enterobacter cloacae (4,7%), Enterobacter aerogenes (4,7%), Escherichia coli (2,3%) et Klebsiella pneumoniae (2,3%).Concernant la sensibilité des souches aux antibiotiques, une seule souche d'Enterobacter aerogenes était résistante à l'Imipenème et 3 des 9 entérobactéries isolées étaient productrices de bétalactamase à spectre élargi. Conclusion : Au vu de résultats de cette étude, il convient de mettre en place des procédures adaptées en vue d'une meilleure surveillance microbiologique des blocs opératoires. Cela contribuera sans doute à la prévention des infections associées aux soins.