Antibiotikaverbrauch, Prävalenz gramnegativer Erreger und Resistenzlage von 3MRGN und 4MRGN während der SARS-CoV-2-Pandemie 2020/2021

Abstract

Zusammenfassung Hintergrund: Der Ausbruch der SARS-CoV-2-Pandemie im März 2020 wirkte sich nicht nur auf den Klinikalltag und das Patientenaufkommen, sondern möglicherweise auch auf den Antibiotikaverbrauch sowie das Auftreten multiresistenter Erreger und antimikrobieller Resistenzen aus. Veränderungen im Antibiotikaverordnungsverhalten während der Pandemie und die Umsetzung umfassender Hygienemaßnahmen könnten das Auftreten antimikrobieller Resistenzen beeinflusst haben. Methodik: In dieser unizentrischen retrospektiven Studie wurde der stationäre Antibiotikaverbrauch in den ersten beiden Jahren der SARS-CoV-2-Pandemie 2020/21 mit dem Verbrauch der Vorjahre 2018/19 verglichen. Die Daten wurden sowohl jährlich als auch quartalsweise in Defined Daily Doses pro 100 Bettentage (DDD/100 BT) über das digitale Auswertungsportal PREMAX® AVS von IQVIA erfasst. Zusätzlich wurden die Prävalenz gramnegativer Bakterien sowie antimikrobielle Resistenzen von multiresistenten gramnegativen Erregern (3MRGN hauptsächlich mit erweitertem Spektrum von β-Lactamase Produktion, 4MRGN mit verminderter Carbapenem-Empfindlichkeit) dargestellt. Die Daten des Universitätsklinikum des Saarlandes (UKS) und der Klinik für Hämatologie/Onkologie wurden statistisch mit linearer Regression, t-Test und χ²-Test analysiert. Ergebnisse: Am UKS blieb der Gesamtverbrauch von Antibiotika während der SARS-CoV-2 Pandemie nahezu unverändert (2018/19: 71,7 vs. 2020/21: 72,3 DDD/100 BT). Allerdings ergab die lineare Regression beim Vergleich aller Quartale 2020/21 mit 2018/19 einen statistisch signifikanten Einfluss der SARS-CoV-2-Pandemie mit einem Anstieg im Verbrauch von Penicillinen+β-Lactamse-Inhibitoren, Cephalosporinen der dritten Generation, Ceftazidim/Avibactam sowie für Meropenem, Vancomycin und Azithromycin. In der Hämatologie/Onkologie ist der Gesamtverbrauch 2020/21 im Vergleich zu 2018/19 von 110 um 13,4% auf 95 DDD/100 BD gesunken, vor allem aufgrund eines geringeren Verbrauches im Jahr 2020. Die am häufigsten isolierten Erreger waren Escherichia (E.) coli, Pseudomonas (P.) aeruginosa.und.Klebsiella.(K.) pneumoniae. Am UKS blieb der Anteil von 3MRGN und 4MRGN im ersten Jahr der SARS-CoV-2-Pandemie (2020) gegenüber 2019 unverändert. Im zweiten Pandemiejahr (2021) ging der Anteil von 3MRGN (6 % vs. 3 %) und 4MRGN (2 % vs. 1,5 %) statistisch signifikant zurück, insbesondere bei 3MRGN E. coli, 3MRGN K. pneumoniae sowie 3 und 4MRGN P. aeruginosa. In der Hämatologie/Onkologie wurden im zweiten Jahr der Pandemie ebenfalls statistisch signifikant weniger 3MRGN-Isolate beobachtet (2019: 15 %, 2020: 15 %, 2021: 10 %), darunter hauptsächlich multiresistente E. coli, K. pneumoniae und P. aeruginosa. Darüber hinaus war die Prävalenz von 4MRGN im Jahr 2020 etwas höher, ging aber im Jahr 2021 statistisch signifikant zurück (2019: 12 %, 2020: 14 %, 2021: 8 %). Die Resistenz von 3MRGN P. aeruginosa gegenüber Meropenem nahm über die drei Beobachtungsjahre hinweg zu (2019: 38%, 2020: 57%, 2021: 100%). Außerdem wurden mehr 3MRGN E. coli mit Piperacillin/Tazobactam-Resistenz beobachtet (2019: 53 %, 2020: 68 %, 2021: 77 %). Im Gegensatz dazu gingen die Resistenzen gegenüber Gentamicin zurück, insbesondere bei 3MRGN E. coli (2019: 47%, 2020: 32%, 2021: 23%) und 4MRGN K. pneumoniae (2019/20: 95%, 2021: 81%). Schlussfolgerung: Die SARS-CoV-2-Pandemie hatte teils signifikante Auswirkungen auf die Prävalenz von multiresistenten gramnegativen Erregern und den Antibiotikaverbrauch. Der Verbrauchsanstieg oben genannter Antibiotika könnte auf der höheren Inzidenz nosokomialer Infektionen sowie bakterieller Pneumonien infolge von Co- oder Superinfektion bei Covid-19 beruhen. Im Jahr 2021 zeigte sich ein Rückgang von 3MRGN und 4MRGN, welcher durch strenge Hygienemaßnahmen seit Beginn der SARS-CoV-2-Pandemie sowie durch eine verminderte Patientenfallzahl bedingt sein könnte. Jedoch konnten auch Hinweise geliefert werden, dass durch einen erhöhten Einsatz bestimmter Antibiotika die Resistenzraten auf konkret diese Antibiotika gestiegen sind. Ein höherer Verbrauch von Piperacillin/Tazobactam und Ciprofloxacin in der Hämatologie/Onkologie in den Jahren 2018/19 verglichen mit 2020/21 ging zum Beispiel mit einer steigenden Resistenz von 3MRGN E. coli, 3MRGN K. pneumoniae und 3MRGN P. aeruginosa einher. Um auch in Zukunft bakterielle Infektionskrankheiten erfolgreich therapieren, die Wirksamkeit von Antibiotika gewährleisten und frühzeitig auf steigende antimikrobiellen Resistenzen reagieren zu können, ist die fortlaufende Dokumentation des stationären und ambulanten Antibiotikaverbrauchs von entscheidender Bedeutung.

Summary Antibiotic consumption, prevalence of Gram-negative pathogens and resistance situation of 3MRGN and 4MRGN during the SARS-CoV-2 pandemic 2020/2021 Introduction: The outbreak of the SARS-CoV-2 pandemic in March 2020 not only had an impact on everyday hospital life and patient volumes, but possibly also on antibiotic consumption and the occurrence of multidrug-resistant pathogens and antimicrobial resistance. Changes in antibiotic prescribing behavior during the pandemic and the implementation of comprehensive hygiene measures may have influenced the occurrence of antimicrobial resistance. Methods: In this unicentric retrospective study, inpatient antibiotic consumption in the first two years of the SARS-CoV-2 pandemic 2020/21 was compared with consumption in the previous years 2018/19. The data was recorded both annually and quarterly in defined daily doses per 100 bed days (DDD/100 BT) via the digital evaluation portal PREMAX® AVS from IQVIA. In addition, the prevalence of Gram-negative bacteria and the antimicrobial resistance of multi resistant Gram-negative pathogens (3MRGN mainly with Extended-Spectrum-β-Lactamases production, 4MRGN with decreased carbapenem sensitivity) were presented. The data from Saarland University Hospital and its Department of Hematology/Oncology were statistically analyzed using linear regression, t-test and χ²-test. Results: At the UKS, the total consumption of antibiotics remained almost unchanged during the SARS-CoV-2 pandemic (2018/19: 71.7 vs. 2020/21: 72.3 DDD/100 BT). However, the linear regression comparing all quarters of 2020/21 with 2018/19 revealed a statistically significant influence of the SARS-CoV-2 pandemic with an increase in the consumption of penicillins+β-lactamse inhibitors, third-generation cephalosporins, ceftazidime-avibactam as well as for meropenem, vancomycin and azithromycin. In haematology/oncology, total consumption in 2020/21 fell by 13.4% from 110 DDD/100 BD in 2018/19 to 95 DDD/100 BD, mainly due to lower consumption in 2020. The most frequently isolated pathogens were Escherichia (E.) coli, Pseudomonas (P.) aeruginosa and Klebsiella (K.) pneumoniae. At the UKS, the proportion of 3MRGN and 4MRGN remained unchanged in the first year of the SARS-CoV-2 pandemic (2020) compared to 2019. In the second pandemic year, 2021, the proportion of 3MRGN (6% vs. 3%) and 4MRGN (2% vs. 1.5%) decreased statistically significant, particularly for 3MRGN E. coli, 3MRGN K. pneumoniae and 3 and 4MRGN P. aeruginosa. In Hematology/Oncology, statistically significant fewer 3MRGN isolates were observed in the second year of the pandemic (2019: 15%, 2020: 15%, 2021: 10%), mainly included multiresistant E. coli, K. pneumoniae and P. aeruginosa. Further, 4MRGN prevalence was slightly higher in 2020 but fell statistically significant in 2021 (2019: 12%, 2020: 14%, 2021: 8%). The resistance of 3MRGN P. aeruginosa to meropenem increased over the three years of observation (2019: 38%, 2020: 57%, 2021: 100%). Additionally, more 3MRGN E. coli with piperacillin/tazobactam resistance (2019: 53%, 2020: 68%, 2021: 77%) were observed. In contrast, the rate of gentamicin resistant isolates declined, notably in 3MRGN E. coli (2019: 47%, 2020: 32%, 2021: 23%) and 4MRGN K. pneumoniae (2019/20: 95%, 2021: 81%). Conclusion: The SARS-CoV-2 pandemic had a partially significant impact on the prevalence of multidrug-resistant Gram-negative pathogens and antibiotic consumption. The increase in consumption of the above-mentioned antibiotics could be due to the higher incidence of nosocomial infections and bacterial pneumonia as a result of co-infection or superinfection with Covid-19. In 2021, there was a decline in 3MRGN and 4MRGN, which could be due to strict hygiene measures since the start of the SARS-CoV-2 pandemic and a reduction in the number of patient cases. However, there are also indications that the increased use of certain antibiotics has led to an increase in resistance rates to these antibiotics in particular. Higher consumption of piperacillin/tazobactam and ciprofloxacin in haematology/oncology in 2018/19 compared to 2020/21, for example, was accompanied by increasing resistance to 3MRGN E. coli, 3MRGN K. pneumoniae and 3MRGN P. aeruginosa. Continuous documentation of inpatient and outpatient antibiotic consumption is crucial in order to be able to successfully treat bacterial infectious diseases in the future, ensure the effectiveness of antibiotics and react to increasing antimicrobial resistance at an early stage.