Advertisement

Effektives Management eines Ausbruchs mit multiresistenten Klebsiella pneumoniae in der Neurorehabilitation

  • Christian Dohle
  • Gerit Korr
  • Michael Friedrichs
  • Volker Kullmann
  • Mei-Lin Tung
  • Martin Kaase
  • Holger Rüssmann
  • Dagmar Sissolak
  • Dirk Werber
  • Laura Becker
  • Stephan Fuchs
  • Yvonne Pfeifer
  • Torsten Semmler
  • Gudrun Widders
  • Tim Eckmanns
  • Guido Werner
  • Edith Zill
  • Sebastian Haller
Leitthema

Zusammenfassung

Hintergrund

Neben Akutkliniken sind auch Rehabilitationskliniken zunehmend von der Problematik der multiresistenten Erreger betroffen. Lange Verweildauern und hohe Behandlungsintensitäten stellen dabei besondere Herausforderungen an die Hygiene dar.

Material und Methoden

Systematische Untersuchung eines Ausbruchs mit „Extended Spectrum Beta-Lactamasen“-Klebsiella-pneumoniae (ESBL-K. pneumoniae) in einer Neurorehabilitationsklinik. Gesicherter Fall: Patient mit einem ESBL-K.-pneumoniae-Nachweis im Ausbruchszeitraum und Zugehörigkeit zum Ausbruchsklon, wahrscheinlicher Fall: kein typisiertes Isolat, aber epidemiologischer Link zum Ausbruchsgeschehen. Insgesamt 53 ESBL-K.-pneumoniae-Isolate wurden mittels Next Generation Sequencing (NGS) typisiert. Umgebungsuntersuchungen wurden durchgeführt und ein systematisches Screening wurde implementiert. Neben einer Stärkung der Standardhygiene wurde eine Kohortierung von Patienten mit ESBL-K.-pneumoniae veranlasst.

Ergebnisse

Insgesamt wurden 30 gesicherte und 6 wahrscheinliche Fälle dem Ausbruchsgeschehen zugeordnet (Cluster 1, ST15). In der Typisierung konnten 2 weitere Cluster identifiziert werden: Cluster 2 (ST405) bei 7 Patienten und Cluster 3 (ST414) bei 8 Patienten. Bei 2 Patienten entwickelte der Ausbruchsstamm ST15 weitere Antibiotikaresistenzen (Colistin bzw. Carbapenem). ESBL-K.-pneumoniae wurde in Umgebungsuntersuchungen nicht identifiziert. Der Ausbruch konnte nach strikter Kohortierung beendet werden.

Diskussion

Die Erregerausbreitung erfolgte vermutlich von Mensch zu Mensch. Die Übertragungswahrscheinlichkeit stieg mit dem Grad der Interventionsintensität, während die Infektionsrate durch die Morbidität der Patienten bedingt war. Die Identifikation eines Ausbruchsklons mit Entwicklung zusätzlicher Antibiotikaresistenzen und die Entdeckung weiterer Cluster demonstrieren die Relevanz einer Erregertypisierung und eines effektiven Ausbruchsmanagements.

Schlüsselwörter

Ausbruch Klebsiella pneumoniae Neurorehabilitation Typisierung NGS 

Effective management of an outbreak with multiresistent Klebsiella pneumoniae in a neurorehabilitation unit

Abstract

Background

In addition to acute care hospitals, rehabilitation centres are increasingly confronted with multi-resistant pathogens. Long durations of stay and intensive treatments impose special hygienic challenges.

Material and methods

We investigated an extended spectrum beta-lactamase-Klebsiella pneumoniae (ESBL-K. pneumoniae) outbreak in a neurorehabilitation centre. We defined confirmed cases as patients who stayed in the centre during the outbreak period and from whom ESBL-K. pneumoniae was isolated with the outbreak sequence type. Probable cases had an epidemiological link to at least one confirmed case but no isolate for typing. Next generation sequencing (NGS) was performed on 53 isolates from patients. Environmental sampling was performed. Systematic microbiological screening was implemented and ESBL-K. pneumoniae-positive patients were cohorted in a designated ward.

Results

We identified 30 confirmed and 6 probable cases. NGS revealed three genetic clusters: Cluster 1 – the outbreak cluster – with isolates of 30 cases (sequence type ST15), Cluster 2 with 7 patients (ST405) and Cluster 3 with 8 patients (ST414). In two patients, the outbreak strain developed further antibiotic resistance, one with colistin resistance and the other carbapenem resistance. The outbreak ceased after strict isolation measures.

Discussion

Epidemiology and NGS results paired with the effectiveness of cohorting suggest that transmission occurred mainly from person to person in this outbreak. There was an apparent association of the probability to acquire ESBL-K. pneumoniae and treatment intensity, whereas infection rate was related to morbidity. The identification of the outbreak clone and additional clusters plus the development of additional antibiotic resistance shows the relevance of NGS and highlights the need for timely and efficient outbreak management.

Keywords

Outbreak Klebsiella pneumoniae Neurorehabilitation Typing NGS 

Notes

Danksagung

Dank gebührt den Stationsteams, insbesondere Station 3, sowie dem Hygieneteam für ihren großen Einsatz in der Ausbruchssituation. Dank geht auch an J. Adolphsen, A. zur Horst-Meyer, P. Schellmann und M. Geibel für hilfreiche Beiträge und Unterstützung. Wir danken ebenfalls Hans Peter Blank für seine Unterstützung bei der Datenerhebung und Auswertung, Christian Winter für seine sorgfältigen Anmerkungen zum Manuskript und dem Institut für Hygiene und Umweltmedizin der Charité, Berlin, wo zunächst Erregertypisierungen durchgeführt wurden. Dank auch an die Reviewer, deren Hinweise die Qualität des Manuskripts noch einmal gesteigert haben.

Einhaltung ethischer Richtlinien

Interessenkonflikt

C. Dohle, G. Korr, M. Friedrichs, V. Kullmann, M.-L. Tung, M. Kaase, H. Rüssmann, D. Sissolak, D. Werber, L. Becker, S. Fuchs, Y. Pfeifer, T. Semmler, G. Widders, T. Eckmanns, G. Werner, E. Zill und S. Haller geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Dieser Beitrag beinhaltet keine von den Autoren durchgeführten Studien an Menschen oder Tieren.

Literatur

  1. 1.
    von Eiff W, Schüring S (2011) Kürzere Akut-Verweildauern erhöhen Aufwand in der Reha. Dtsch Arztebl 108:1164–1166Google Scholar
  2. 2.
    Ben-David D, Masarwa S, Navon-Venezia S et al (2011) Carbapenem-resistant klebsiella pneumoniae in post-acute-care facilities in Israel. Infect Control Hosp Epidemiol 32:845–853CrossRefPubMedGoogle Scholar
  3. 3.
    Heudorf U, Cuny C, Herrmann M et al (2015) MRE (MRSA, ESBL, MRGN) im außerakutklinischen Bereich – Aktuelle Daten aus dem MRE-Netz Rhein-Main 2012–2014. Umweltmed Hyg Arbeitsmed 20:307–316Google Scholar
  4. 4.
    Heudorf U, Färber D, Mischler D et al (2015) Multiresistente Erreger in Rehabilitationseinrichtungen im Rhein-Main-Gebiet, Deutschland, 2014: I. Prävalenz und Risikofaktoren. Rehabilitation 54:339–345.  https://doi.org/10.1055/s-0035-1559642 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  5. 5.
    Bundesarbeitsgemeinschaft für Rehabilitation (1999) Empfehlungen zur Neurologischen Rehabilitation von Patienten mit schweren und schwersten Hirnschädigungen der Phasen B und CGoogle Scholar
  6. 6.
    Haller S, Eller C, Hermes J et al (2015) What caused the outbreak of ESBL-producing Klebsiella pneumoniae in a neonatal intensive care unit, Germany 2009 to 2012? Reconstructing transmission with epidemiological analysis and whole-genome sequencing. BMJ Open 5:e7397CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  7. 7.
    Arvand M, Ruscher C, Bettge-Weller G et al (2018) Prevalence and risk factors for colonization by Clostridium difficile and extended-spectrum β‑lactamase-producing Enterobacteriaceae in rehabilitation clinics in Germany. J Hosp Infect 98:14–20CrossRefPubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Rollnik JD (2015) Outcome of early neurological rehabilitation patients colonized with Extended-Spectrum Beta-Lactamase (ESBL) producing bacteria. Open J Ther Rehabil 03:1–8.  https://doi.org/10.4236/ojtr.2015.31001 CrossRefGoogle Scholar
  9. 9.
    Rollnik JD, Bertram M, Bucka C et al (2017) Outcome of neurological early rehabilitation patients carrying multi-drug resistant bacteria: results from a German multi-center study. BMC Neurol 17.  https://doi.org/10.1186/s12883-017-0833-2 PubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  10. 10.
    Thomas RS, Zimmermann O (2013) Erregerspektrum und Resistenzen in einer Einrichtung für Neurologische Frührehabilitation. Neurol Rehabil 19:321–326Google Scholar
  11. 11.
    Grube MM, Dohle C, Djouchadar D et al (2012) Evidence-based quality indicators for stroke rehabilitation. Stroke 43:142–146.  https://doi.org/10.1161/STROKEAHA.111.627679 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Dohle C, Tholen R, Wittenberg H et al (2016) Evidenzbasierte Rehabilitation der Mobilität nach Schlaganfall. Nervenarzt 87:1062–1067.  https://doi.org/10.1007/s00115-016-0188-8 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  13. 13.
    Pohl M, Bertram M (2016) Wirksamkeit der neurologisch-neurochirurgischen Frührehabilitation: Evidenzbasierte Therapieformen, Outcome und Prognosefaktoren. Nervenarzt 87:1043–1050.  https://doi.org/10.1007/s00115-016-0183-0 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  14. 14.
    Kim YK, Song SA, Lee JN et al (2017) Clinical factors predicting persistent carriage of klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing carbapenem-resistant enterobacteriaceae among patients with known carriage. J Hosp Infect.  https://doi.org/10.1016/j.jhin.2017.10.017 Google Scholar
  15. 15.
    Campos AC, Albiero J, Ecker AB et al (2016) Outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase-producing K pneumoniae: a systematic review. Am J Infect Control 44:1374–1380.  https://doi.org/10.1016/j.ajic.2016.03.022 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  16. 16.
    Haller S, Eckmanns T, Benzler J et al (2014) Results from the First 12 Months of the National Surveillance of Healthcare Associated Outbreaks in Germany, 2011/2012. PLoS ONE.  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0098100 Google Scholar
  17. 17.
    Tenover FC, Arbeit RD, Goering RV et al (1995) Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis: criteria for bacterial strain typing. J Clin Microbiol 33:2233–2239PubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  18. 18.
    Center for Genomic Epidemiology (CGE) Server. https://cge.cbs.dtu.dk/services/ Google Scholar
  19. 19.
    Olaitan AO, Diene SM, Kempf M et al (2014) Worldwide emergence of colistin resistance in Klebsiella pneumoniae from healthy humans and patients in Lao PDR, Thailand, Israel, Nigeria and France owing to inactivation of the PhoP/PhoQ regulator mgrB: an epidemiological and molecular study. Int J Antimicrob Agents 44:500–507.  https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2014.07.020 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  20. 20.
    Poirel L, Jayol A, Bontron S et al (2015) The mgrB gene as a key target for acquired resistance to colistin in Klebsiella pneumoniae. J Antimicrob Chemother 70:75–80.  https://doi.org/10.1093/jac/dku323 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  21. 21.
    Becker L, Fuchs S, Pfeifer Y et al (2018) Whole genome sequence analysis of CTX-M-15 producing klebsiella isolates allowed dissecting a polyclonal outbreak scenario. Front Microbiol 9:322.  https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.00322 CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  22. 22.
    Huang SS, Septimus E, Kleinman K et al (2013) Targeted versus universal decolonization to prevent ICU infection. N Engl J Med 368:2255–2265.  https://doi.org/10.1056/NEJMoa1207290 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  23. 23.
    Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) (2002) Ausbruchmanagement und strukturiertes Vorgehen bei gehäuftem Auftreten nosokomialer Infektionen. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 45:180–186.  https://doi.org/10.1007/s00103-001-0363-2 CrossRefGoogle Scholar
  24. 24.
    Lübbert C (2014) Was lernen wir aus dem Leipziger KPC-Ausbruch? Krankenhhyg up2date 09:13–20.  https://doi.org/10.1055/s-0034-1365033 CrossRefGoogle Scholar
  25. 25.
    Rollnik JD (2009) Der Barthel-Index als Verweildauer-Prädiktor in der neurologischen Rehabilitation. Rehabilitation 48:91–94.  https://doi.org/10.1055/s-0029-1202294 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  26. 26.
    Pohl M, Berger K, Ketter G et al (2011) Langzeitverlauf von Patienten der neurologischen Rehabilitation Phase B: Ergebnisse der 6‑Jahres-Nachuntersuchung einer Multicenterstudie. Nervenarzt 82:753–763.  https://doi.org/10.1007/s00115-010-3119-0 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  27. 27.
    Valsdottir F, Elfarsdottir JA, Gudlaugsson O, Hilmarsdottir I (2017) Long-lasting outbreak due to CTX-M-15-producing Klebsiella pneumoniae ST336 in a rehabilitation ward: report and literature review. J Hosp Infect 97:42–51.  https://doi.org/10.1016/j.jhin.2017.04.002 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  28. 28.
    Bratu S, Landman D, Haag R et al (2005) Rapid spread of carbapenem-resistant klebsiella pneumoniae in New York city: a new threat to our antibiotic armamentarium. Arch Intern Med 165:1430–1435.  https://doi.org/10.1001/archinte.165.12.1430 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  29. 29.
    Lopez JA, Correa A, Navon-Venezia S et al (2011) Intercontinental spread from Israel to Colombia of a KPC-3-producing Klebsiella pneumoniae strain. Clin Microbiol Infect 17:52–56.  https://doi.org/10.1111/j.1469-0691.2010.03209.x CrossRefPubMedGoogle Scholar
  30. 30.
    Holländer R, Ebke M, Barck H, von Pritzbuer E (2001) Asymptomatic carriage of Klebsiella pneumoniae producing extended-spectrum beta-lactamase by patients in a neurological early rehabilitation unit: management of an outbreak. J Hosp Infect 48:207–213.  https://doi.org/10.1053/jhin.2001.0997 CrossRefPubMedGoogle Scholar
  31. 31.
    Biehl L, Schmidt-Hieber M, Liss B et al (2014) Colonization and infection with extended spectrum beta-lactamase producing Enterobacteriaceae in high-risk patients – Review of the literature from a clinical perspectiveGoogle Scholar
  32. 32.
    Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) (2012) Hygienemaßnahmen bei Infektionen oder Besiedlung mit multiresistenten gramnegativen Stäbchen. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 55:1311–1354.  https://doi.org/10.1007/s00103-012-1549-5 CrossRefGoogle Scholar
  33. 33.
    Sin AM, Blank H‑P, Eckmanns T, Haller S (2016) Die Bedeutung von Screeninguntersuchungen bei nosokomialen Ausbrüchen aus epidemiologischer Perspektive. Hyg Med 41:D32–D37Google Scholar
  34. 34.
    Gorrie CL, Mirceta M, Wick RR et al (2017) Gastrointestinal carriage is a major reservoir of klebsiella pneumoniae infection in intensive care patients. Clin Infect Dis 65:208–215.  https://doi.org/10.1093/cid/cix270 CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  35. 35.
    Hendrik TC, Voor In ’t Holt AF, Vos MC (2015) Clinical and molecular epidemiology of extended-spectrum beta-Lactamase-producing klebsiella spp.: a systematic review and meta-analyses. PLoS ONE.  https://doi.org/10.1371/journal.pone.0140754 PubMedPubMedCentralGoogle Scholar
  36. 36.
    Lledo W, Hernandez M, Lopez E et al (2009) Guidance for control of infections with carbapenem-resistant or carbapenemase-producing enterobacteriaceae in acute care facilities. MMWR Morb Mortal Wkly Rep 58:256–258Google Scholar
  37. 37.
    von Lengerke T, Schulz-Stübner S, Chaberny IF, Lutze B (2016) Psychologie der Händehygiene-Compliance: Von der Motivation zum Verhalten. Krankenhhyg up2date 11:135–150.  https://doi.org/10.1055/s-0042-107371 CrossRefGoogle Scholar
  38. 38.
    Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-Institut (RKI) (2014) Empfehlungen zur Prävention und Kontrolle von Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus-Stämmen (MRSA) in medizinischen und pflegerischen Einrichtungen. Bundesgesundheitsblatt Gesundheitsforschung Gesundheitsschutz 57:695–732.  https://doi.org/10.1007/s00103-014-1980-x CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018
korrigierte Publikation April 2018

Authors and Affiliations

  • Christian Dohle
    • 1
    • 2
  • Gerit Korr
    • 3
    • 4
  • Michael Friedrichs
    • 1
  • Volker Kullmann
    • 1
  • Mei-Lin Tung
    • 1
  • Martin Kaase
    • 5
    • 6
  • Holger Rüssmann
    • 7
  • Dagmar Sissolak
    • 8
    • 9
  • Dirk Werber
    • 10
  • Laura Becker
    • 11
  • Stephan Fuchs
    • 11
  • Yvonne Pfeifer
    • 11
  • Torsten Semmler
    • 11
  • Gudrun Widders
    • 8
  • Tim Eckmanns
    • 3
  • Guido Werner
    • 11
  • Edith Zill
    • 12
  • Sebastian Haller
    • 3
  1. 1.MEDIAN Klinik Berlin-KladowBerlinDeutschland
  2. 2.Centrum für Schlaganfallforschung BerlinCharité – Universitätsmedizin BerlinBerlinDeutschland
  3. 3.Abteilung für InfektionsepidemiologieRobert Koch-Institut (RKI)BerlinDeutschland
  4. 4.Postgraduiertenausbildung für angewandte Epidemiologie (PAE)Robert Koch-Institut (RKI)BerlinDeutschland
  5. 5.Nationales Referenzzentrum für gramnegative Krankenhauserreger, Abteilung für Medizinische MikrobiologieRuhr Universität BochumBochumDeutschland
  6. 6.Zentralabteilung Krankenhaushygiene und InfektiologieUniversitätsmedizin GöttingenGöttingenDeutschland
  7. 7.Institut für Mikrobiologie, Immunologie und LaboratoriumsmedizinHELIOS Klinikum Emil von BehringBerlinDeutschland
  8. 8.Gesundheitsamt Berlin-SpandauBerlinDeutschland
  9. 9.Gesundheitsamt Berlin-MitteBerlinDeutschland
  10. 10.Infektionsschutz beim Landesamt für Gesundheit und Soziales (Lageso)BerlinDeutschland
  11. 11.Abteilung für InfektionskrankheitenRobert Koch-Institut (RKI)WernigerodeDeutschland
  12. 12.Medizinisches Versorgungszentrum Labor 28 GmbHBerlinDeutschland

Personalised recommendations