Streptococcus pneumoniae antibiotikum rezisztenciájának geno- és fenotípusos felmérése = Geno-and phenotypic characterisation of antibiotic resistance of Streptococcus pneumoniae

A legfontosabb projekt az invazív pneumococcusok epidemiológiai felmérése volt. Ez az anyag majdnem teljesen készen áll, utolsó simítások után már csak a cikk megírása van hátra. Egy másik komoly projektbe is belekezdtünk, az óvodások orrában hordozott pneumococcusok epidemiológiai felmérésébe, mivel ilyen jellegű felmérés Magyarországon még nem történt, viszont a hordozók jelentik a fertőzés fő forrását. Mindkét téma szorosan összefügg a Prevenar védőoltás hazai bevezetésével (2005) és 2 év alatti gyerekek számára ingyenessé válásával (2008 október). A törzsek szerotipizálását egy általunk továbbfejlesztett protokol alapján végeztük, amelyben ötvözzük a hagyományos savós módszert egy PCR alapúval. A törzseknek kb. 3/4-ét sikerült így szerotipizálnunk, ami nagyon jó arány. A kapott eredmények szerint a Prevenar hazánkban a pneumococcus fertőzések kb. 53%-át védené csak ki, de ez is sokkal jobb, mintha egyáltalán nem lenne oltás. Még jobb lesz a két jövőbeni konjugált vakcina. A fluoroquinolon rezisztencia vizsgálatát során megállapítottuk, hogy egyelőre ugyan a rezisztencia kismértékű, de több jel is arra mutat, hogy ennek kiugrása várható. Érdemes lenne visszafogni a fluoroquinolonok légúti fertőzésekben való széleskörű használatát. Ezenkívül néhány metodikai fejlesztést is végeztünk, mint pl. a PFGE optimalizációja, a PFGE és MLST módszerek összehasonlítása, vagy az aktív szén tartalmú táptalajok használata, ami mind a labormunkát könnyíti meg. | The most important project was the epidemiological survey of invasive pneumococci. This is nearly completed now, only the puplication is left. We have started another big project: the epidemiological survey of pneumococci isolated from the nose of healthy children attending day-care centres. Such study has not been done in Hungary before, despite that carriers are the main source of an infection. Both projects are strictly linked with the introduction of Prevenar vaccine, and its free availability for children <2 years since October 2008. Serotyping of the strains was performed with the combination of the conventional method with antisera and PCR, developed by us. We managed to determine the serotype of about 78% of all isolates, which is a very good ratio. Our results show that the coverage of Prevenar is only about 53% for invasive infections, which is not too high, but still much better than having no vaccination at all. The two new conjugate vaccines will have better coverage rates. We have also thoroughly examined the fluoroquinolon resistance, and concluded that although resistance is still at low levels, but several signs point towards a possible sharp increase in the future. It would be advisable to suppress the wide usage of fluoroquinolones in respiratory tract infections. A few methodological studies, such as optimisation of PFGE, comparison of PFGE and MLST, or mixing charcoal into pneumococcal media can help in the everyday laboratory work

A konjugált pneumococcus vakcina hatásainak felmérése, invazív és multirezisztens Streptococcus pneumoniae izolátumok vizsgálata = Determining the effects of the conjugate pneumococcal vaccine, examination of invasive and multi-resistant Streptococcus pneumoniae isolates

2009 áprilisi ajánlott oltásként való bevezetése óta ugrásszerűen megnőtt a pneumococcus konjugált vakcina (Prevenar-7 és -13) átoltottsági aránya. A pályázat keretében lényegében a vakcinálás hatásait vizsgáltuk két különböző csoportban: súlyos fertőzésekből izolált (n=144), illetve egészséges óvodások orrában hordozott (n=324) törzsek esetében. Utóbbihoz eddig 856 kisgyereket szűrtünk le. Az összes izolátum (n=468) közül 441 esetben (=94,2%) sikerült a szerotípust meghatározni, ami kiemelkedően jó aránynak számít nemzetközi mértékkel mérve is. Ehhez hozzájárult egy jól működő szerotipizálási módszer kidolgozása, amely a hagyományos antiszérumos meghatározást ötvözi a PCR alapú detektálással. A hordozott törzsek esetében rendkívül izgalmas nyomon követni a vakcinálás hatására átrendeződő szerotípus eloszlást: a régi, világszerte gyakori típusokat (14, 19F, 23F, 18C, 6A/B) folyamatosan váltják fel az eddig egészen ritkának számítók (11A, 15B, 3), és különleges típusok is (16F, 22, 10A) előkerültek. Az új szerotípusok valószínűleg új vakcina kidolgozását teszik szükségessé. Ezt a kísérleti vonalat mindenképpen szeretnénk folytatni. Szerencsére mind a klinikai, mind a hordozott törzsek antibiotikum érzékenysége magas, az új, „emerging” klónoké még kedvezőbb. Vizsgáltuk a pneumococcusok biofilm képző képességét és ezzel összefüggően a pílusok jelenlétét is, amelyek eredményeink szerint – a vakcina hatáson túl - hozzájárulhatnak az újabb klónok sikeres terjedéséhez. | Vaccination of children with the conjugate pneumococcal vaccine (Prevenar-7 and -13) has drastically increased since its introduction as a recommended vaccine in April 2009. In the frame of the current grant, we have surveyed the effects of the vaccination in two different groups: isolates causing severe infections (n=144), and strains carried by healthy children (n=324). For this latter, we have screened 856 children so far. Out of all isolates (n=468), we managed to determine the serotype in 441 cases (=94,2%), which is a very good rate even by international standards. This was largely due to the development of a new serotyping protocol, combining the conventional antiserum method with PCR detection. It was extremely exciting to follow the rearrangement in serotype distribution due to the vaccine effect: the old, world-wide spread types (14, 19F, 23F, 18C, 6A/B) vanished or decreased and new types (11A, 15B, 3), even very rare ones (16F, 22 or 10A) emerged. The emergence of new types will sooner or later recall the need for a new vaccine. We definitely would like to continue the investigation of the carried pneumococci. Luckily both the clinical and the carried isolates showed high antibiotic sensitivity, especially the newly emerging types have low MICs. We have also investigated the biofilm forming ability of pneumococci and the presence of piluses, both of which can contribute – additionally to the vaccine effect – to the spread of the selected new clones

A hordozott pneumococcusok szerotípusainak drasztikus változása a megnövekedett átoltottság hatására hazánkban = Drastic Changes in Serotypes of Carried Pneumococci due to an Increased Vaccination Rate in Hungary

A pneumococcus elleni konjugált védőoltás 2009 áprilisában Magyarországon bekerült az önkéntes oltások közé, és ezzel ugrásszerűen megnőtt az átoltottság. Számolni kell azonban azzal a veszéllyel, hogy az oltás következményeként az eddigi szerotípusok lecserélődnek. Célok: A Semmelweis Egyetem Orvosi Mikrobiológiai Intézetében három éve gyűjtik és vizsgálják az óvodásoktól származó orrmintákat. A dolgozatban az alacsony, illetve magas szintű átoltottsággal rendelkező gyerekcsoportokat hasonlították össze. Anyagok és módszerek: 2009 óta 854 óvodást vizsgáltak az ország különböző területein lévő 20 óvodából. Meghatározták a hordozott törzsek szerotípusait, antibiotikum-érzékenységét és genetikai rokonságukat. Eredmények: A hordozott törzsek száma 324, a hordozási arány 37,94% volt. A törzsek a legtöbb antibiotikumra érzékenynek bizonyultak, kivéve a makrolidokat. Az oltott populációban a vakcinaszerotípusok határozott visszaszorulását tapasztalták a kezdeti 78,85%-ról 35,30%-ra. Következtetések: A szerzők véleménye szerint az eredmények a vakcina hatékonyságát tükrözik, és hangsúlyozzák a pneumococcus elleni oltási program szükségességét, illetve a vakcina kötelező oltások közé történő besorolását. Introduction of the conjugate pneumococcal vaccine into the voluntary childhood vaccine program in Hungary in April 2009 resulted in a sharp increase of the vaccination rate. However, changes in serotypes as a consequence of vaccination should be considered. Aims: The aim of the authors was to compare pneumococci isolated from children with high-level and low-level vaccination rates. Methods: Nasal specimens from 854 children attending 20 nurseries at various locations in Hungary have been collected since 2009. The serotypes, antibiotic susceptibility and genetic relatedness of the isolated pneumococci were determined. Results: 324 strains were isolated, and the carriage rate was 37.94%. The strains were sensitive to most antibiotics, except for macrolides. A defi nite suppression of vaccine types was detected during these 3 years, from the initial 78.85% to 35.30%. Conclusions: The authors conclude that the results reflect the efficacy of the vaccine, which underlines the need for the inclusion of pneumococcal vaccine into the list of obligatory vaccines

Epidemiology and antibiotic sensitivity of Staphylococcus aureus nasal carriage in children in Hungary

The aim of this study was to assess the Staphylococcus aureus nasal carriage rate in healthy children all over Hungary and to specify some risk factors, the antibiotic resistance patterns of the bacteria, and their genetic relatedness. In total, 878 children (aged 3–6 years) were screened at 21 day-care centers in 16 different cities in Hungary, between February 2009 and December 2011. Samples taken from both nostrils were cultured on blood agar, and suspected S. aureus isolates were identified by β-hemolysis, catalase positivity, clump test, and nucA PCR. Methicillin-resistant strains were screened by mecA and mecC PCR. Antibiotic susceptibility was determined by agar dilution or gradient test strips. Pulsed-field gel electrophoresis was used for genotyping. S. aureus carriage rate was found to be 21.3%, which correlates well with international data. We found no statistically significant correlation between the gender or the sibling status and S. aureus carriage. All isolates were sensitive to oxacillin, trimethoprim–sulfamethoxazole, and mupirocin. The resistance rates for erythromycin, ciprofloxacin, clindamycin, gentamicin, and tetracycline were 7.5%, 0.5%, 1.1%, 3.7%, and 4.3%, respectively. The isolates showed very high genetic diversity. In summary, carried S. aureus isolates are more sensitive to antibiotics compared with clinical isolates in Hungary, and methicillin-resistant S. aureus carriage rate is very low yet

Bicarbonate Inhibits Bacterial Growth and Biofilm Formation of Prevalent Cystic Fibrosis Pathogens

We investigated the effects of bicarbonate on the growth of several different bacteria as well as its effects on biofilm formation and intracellular cAMP concentration in Pseudomonas aeruginosa. Biofilm formation was examined in 96-well plates, with or without bicarbonate. The cAMP production of bacteria was measured by a commercial assay kit. We found that NaHCO3 (100 mmol l-1) significantly inhibited, whereas NaCl (100 mmol l-1) did not influence the growth of planktonic bacteria. MIC and MBC measurements indicated that the effect of HCO3- is bacteriostatic rather than bactericidal. Moreover, NaHCO3 prevented biofilm formation as a function of concentration. Bicarbonate and alkalinization of external pH induced a significant increase in intracellular cAMP levels. In conclusion, HCO3- impedes the planktonic growth of different bacteria and impedes biofilm formation by P. aeruginosa that is associated with increased intracellular cAMP production. These findings suggest that aerosol inhalation therapy with HCO3- solutions may help improve respiratory hygiene in patients with cystic fibrosis and possibly other chronically infected lung diseases

High prevalence of Staphylococcus aureus nasal carriage among children in Szolnok, Hungary

We collected nasal samples from 1,390 healthy 3–7 years old children in Szolnok city, Hungary, in 2012. We detected 476 Staphylococcus aureus isolates from 474 children. In two occasions, two different S. aureus were isolated, based on hemolysis type and pulsed-field gel electrophoresis pattern. S. aureus carriage rate was calculated to be 34.1% similar to others studies. Male gender was found to be a risk factor for carriage by statistical analysis. Altogether, four methicillin-resistant S. aureus (MRSA) strains were detected by mecA polymerase chain reaction, which means 0.8% community-acquired MRSA prevalence among the S. aureus isolates. All MRSA strains harbored the SCCmec type IV cassette (typical for CA-MRSA) and belonged to ST45 by multilocus sequence typing. During antibiotic susceptibility testing, we measured the following resistance rates: 0.0% for mupirocin, 0.2% for ciprofloxacin, 0.6% for gentamicin and oxacillin, 3.4% for tetracycline, 9.5% for clindamycin, 10.3% for erythromycin, and 91.4% for penicillin, which are generally lower compared with Hungarian clinical isolates

Prevalence of Staphylococcus aureus in wild hedgehogs (Erinaceus europaeus) and first report of mecC-MRSA in Hungary

In 2011 mecC, a new mecA gene homologue, was described in a bovine isolate in the UK. Since then, mecC-positive methicillin-resistant Staphylococcus aureus (mecC-MRSA) has also been found in wild animals. An especially high prevalence of mecC-MRSA has been reported among hedgehogs in Sweden (64%) and Denmark (61%). Based on these findings we aimed to survey the hedgehog population for mecC-MRSA in Hungary. Altogether 200 hedgehogs were screened for Staphylococcus aureus using a culture-based method. The antibiotic susceptibility of the isolates to nine drugs was determined, their genetic relatedness was established by PFGE and spa-typing, and virulence genes were identified by PCR. Whole genome sequencing was performed for the single mecC-MRSA isolate found. Of the 200 animals, 13 were carriers of S. aureus (6.5%). Among these, one isolate was mecA positive and one was mecC positive. The isolates were susceptible to non-beta-lactam antibiotics. Toxin genes were not found, but the majority carried genes responsible for adhesion and biofilm production. The mecC-MRSA isolate was a single-locus variant of ST130, had a new spa type (t19701) and belonged to SCCmec type XI. It carried a recently described, novel exfoliative toxin (etE). This is the first report of mecC-MRSA in Hungary and the first survey of staphylococcus carriage among wild animals in the country. The mecC prevalence was much lower than in Northern European countries and rather similar to other countries in our region. MecC-MRSA could potentially emerge as a novel human pathogen, especially where close contact occurs between humans and animals