Biofilm i forbindelse med katetre Kasper Klein Forskningsenheden for klinisk mikrobiologi Syddansk universitet og Klinisk mikrobiologisk afdeling Odense universitetshospital
Kort om mig 2005 Cand. Med. 2016 speciallæge i klinisk mikrobiologi Siden 2012 ph.d. studerende Behandling af fremmedlegemeinfektioner med nye antimikrobielle stoffer: Effekten af thioridazin, plectasin og novicidin på bakteriel adhæsion og biofilmdannelse 2
Disposition Problemets omfang Bakteriers vej gennem katetre Metoder til at forebygge bakteriel adhæsion og biofilm Anvendte metoder til at fjerne biofilm Kan optimal hygiejne forhindre kateterrelaterede infektioner Testmetoder for antibakterielle katetre Interpenetrerende polymer netværk (IPN) Test resultater for IPN katetre Resistensudvikling og antibakterielle katetre Spørgsmål 3
Problemets omfang Central vene katetre I USA estimeret 250.000 CRBSI / år (CVK) 1 I DK estimeres det at en 1/3 af alle nosokomielle bakteriæmier er CRBSI 2 Hvilket giver omtrent 870 CRBSI i DK per år 3 Inkluderer kun hosp. erhvervede CRBSI Øger mortaliteten 1 Koster en formue 1: Maki DG, The risk of bloodstream infection in adults with different intravascular devices: a systematic review of 200 published prospective studies. Mayo Clin Proc. 2006 2:Schønheyder H, Søgaard M. Hospitalserhvervet bakteriæmi og fungæmi. Regionale data med nationale perspektiver. Ugeskr. Læger 2007; 3:HAIBA 4
Bakteriers vej gennem katetre Christopher J. Crnich, and Dennis G. Maki Clin Infect Dis. 2002;34:1232-1242 5
Metoder til at forebygge bakteriel Hygiejne adhæsion og biofilm I forbindelse med anlæggelse I forbindelse med anvendelse Holde hudfloraen nede Nogen evidens for neonatale 1 og børneintesiv 2 samt svært immunsupprimerede og intensiv patienter 3 1) Quach C. Chlorhexidine bathing in a tertiary care neonatal intensive care unit: impact on central line-associated bloodstream infections. Infect Control Hosp Epidemiol 2014 2) Milstone AM. Daily chlorhexidine bathing to reduce bacteraemia in critically ill children: a multicentre, cluster-randomised, crossover trial. Lancet 2013 3) Climo, M. Effect of Daily Chlorhexidine Bathing on Hospital-Acquired Infection. NEJM 2013 6
Metoder til at forebygge bakteriel adhæsion og biofilm Forhindre bakterierne i at nå frem ved at fjerne dem Enten lokalt eller generaliseret Forhindre at bakterier sætter sig fast Non stick surface Slå dem Interfere med membranbundne proteiner Forhindre at de danner biofilm Blokere signalstoffer ihjel Forhindre polysakkarid dannelse 7
Metoder til at forebygge bakteriel Antibiotic lock adhæsion og biofilm Fordele: Yderst fleksibel mhp. valg af antibiotika Virker kun intraluminalt Reducerer antallet af positive bloddyrkninger taget fra det pågældende CVK med ca 60% (CLABSI) 1 Reducerer CRBSI med ca. 10-25% 1,2 1) Zacharioudakis, Antimicrobial Lock Solutions as a Method to Prevent Central Line Associated Bloodstream Infections: A Meta-analysis of Randomized Controlled Trials. CID 2014:59 2) Taylor JE, Antibiotic lock for the prevention of catheter-related infection in neonates. Cochrane Database of Systematic Reviews 2015 8
Metoder til at forebygge bakteriel adhæsion og biofilm Antimikrobielle katetre 2% reduktion i CRBSI 9% reduktion i kateterkolonisation Ingen reduktion af klinisk sepsis Ingen effekt på mortalitet Lai N Cochrane evidence maj 2016 9
Anvendte metoder til at fjerne biofilm i centrale vene katetre HCL instatllation Fjerner i sagens natur kun biofilm intraluminalt (hvis biofilmen overhovedet fjernes) Meget få studier (ingen af dem RCT) Utroligt udbredt på danske børnekræft afdelinger 10
Jamen hvad så? Skift katetret, samtidig med at der administreres antibiotika rettet mod den fundne mikroorganisme SKIFT IKKE OVER GUIDEWIRE 11
Kan optimal hygiejne forhindre kateterrelaterede infektioner? 12
Kan optimal hygiejne forhindre kateterrelaterede infektioner? Ja i op til 50% af tilfældene 13
Kan optimal hygiejne forhindre kateterrelaterede infektioner? Sterilt udstyr Håndhygiejne Mikrobiel forståelse Rent vand 14
Forfra nu bare med KAD 15
Problemets omfang KAD I USA regner man med at omkring 26% af nyanlagte KAD giver bakteriuri inden 10 dage Af alle med KAD associeret bakteriuri udvikler ca ¼ urinvejsinfktion 3-4% af alle med KAD ass. Bakteriuri udvikler bakteriæmi Næsthyppigste årsag til nosokomiel bakteriæmi Omkring ¼ af alle indlagte pt. oplever at få anlagt KAD Koster også en formue Saint, S. Clinical and economic consequences of nosocomial catheter-related bacteriuria. American Journal of Infection Control, 2000 16
Bakteriers vej gennem KAD 17
Bakteriers vej gennem KAD Den intraluminale adgangdvej spiller størst rolle de første dage 1 Extraluminal adgang kommer efter ca. 3 døgn 1 Groft sagt er det ca. 50/50 2 1) Nickel J, Costerton, J Bacterial biofilms and catheters: A key to understanding bacterial strategies in catheter-associated urinary tract infection. Can J Infect Dis. 1992 2) Tambyah, P. A Prospective Study of Pathogenesis of Catheter-Associated Urinary Tract Infections. Mayo Clinic Proceedings 1999 18
Metoder til at forebygge bakteriel adhæsion og biofilm KAD Hygiejne I forbindelse med anlæggelse I forbindelse med anvendelse Forebygger hovedsagligt intraluminal kontamination 19
Metoder til at forebygge bakteriel adhæsion og biofilm KAD Antibakterielle katetre Fantastiske resultater I laboratoriet Reduktion i andelen med bakteriuri 1 Ganske lille reduktion (grænsesignifikant) i antallet af CAUTI 1 Flere bivirkninger 1 1) Lam, TB. Cochrane Database Syst Rev. 2014 20
Metoder til at fjerne biofilm fra KAD Ikke rigtigt nogen 21
Har vi brug for bedre antibakterielle katetre? 22
Interpenetrerende polymer netværk Interpenetrating polymer network (IPN): A polymer comprising two or more networks which are at least partially interlaced on a molecular scale but not covalently bonded to each other and cannot be separated unless chemical bonds are broken A. D. Jenkins. Pure and Applied Chemistry. Volume 68, Issue 12, Pages 2287 2311 23
Interpenetrerende netværk Polymer: Et makromolekyle med repeterende subunits PHEMA: Poly(2-hydroxyethyl methacrylate) PEGMEA: Poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate PHEMA-co-PEGMEA: poly(2-hydroxyethyl methacrylate)-copoly(ethylene glycol) methyl ether acrylate Silikone 24
Interpentrerende netværk IPN produceres i en reaktor med superkritisk CO2 ved 75 bars tryk Steffensen SL, et al. Soft hydrogels interpenetrating silicone-a polymer network for drug-releasing medical devices. J Biomed Mater Res Part B, 2015 25
IPN BioModics Aps. 26
Statisk mikrobiel test Quick and dirty 27
Statisk mikrobiel test Figure 1. Comparison of E. coli growth in media containing pieces of the NOX, AG, and NFC catheters vs media from control catheter, after immersion of the catheters for 24 hours in suspension composed of 103 cfu/ml and incubated for 24 hours at 37 C. Gilly Regev-Shoshani, Mary Ko, Adam Crowe, Yossef Av-Gay Comparative Efficacy of Commercially Available and Emerging Antimicrobial Urinary Catheters Against Bacteriuria Caused by E. coli In Vitro Urology, Volume 78, Issue 2, 2011, 334 339 28
Flowbaseret testsystem Kan teste katetre i et scenarie der ligner virkeligheden mest muligt. 29
Flowkammeret 30