Vergleichende Wirksamkeitsprüfung eines Flächendesinfektionsmittels gegen Standard Testorganismen...
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Frank-Albert Pitten Bernhard Meyer Nadine G€ ohring ORIGINALIA Vergleichende Wirksamkeitspr € ufung eines Fl € achendesinfektionsmittels gegen Standard Testorganismen und multiresistente gramnegative St € abchenbakterien Zusammenfassung. Die zunehmende Verbreitung multiresistenter gramnegativer St€ abchenbakterien gibt sowohl im station€ aren als auch im ambulanten Versorgungsbereich Anlass zur Sorge. Konsequente Screening- und Isolierungsmaßnahmen sollen helfen, besiedelte oder infizierte Patienten fr€ uhzeitig zu erkennen. Auch der Desinfektion patientennaher und –ferner Fl€ achen kommt als Baustein des Multibarriere-Konzepts eine wesentliche Bedeutung zu. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, ob die bei den MRGN beobachteten Resistenzen m€ oglicherweise zu einer herabgesetzten Empfindlichkeit gegen€ uber g€ angigen Wirkstoffen in Fl€ achendesinfektionsmitteln beitragen k€ onnen. In der vorliegenden Studie wurden zur Kl€ arung dieser Frage klinische Isolate, deren Resistenzen zuvor molekularbiologisch identifiziert wurden, mit einem Fl€ achendesinfektionsmittel auf der Basis von Phenoxyethanol, Bis(3-Aminopropyl)dodycylamin und Alkyldimethylbenzylammoniumchlorid behandelt. Im Suspensionstest gem€ ass EN 13727 wurde die bakterizide Wirksamkeit im Vergleich zu Standard Testorganismen gepr€ uft. Keiner der untersuchten Testorgansimen zeigte dabei eine herabgesetzte Empfindlichkeit. Es wird geschlussfolgert, dass von einer einwandfreien Wirksamkeit der gepr€ uften Wirkstoffkombination gegen€ uber gramnegativen St€ abchenbakterien mit den beschriebenen Resistenzeigenschaften ausgegangen werden kann. Schl€ usselw€ orter. Multiresistente gramnegative St€ abchenbakterien, MRGN, Fl€ achendesinfektionsmittel, Wirksamkeit. Einleitung W€ ahrend in den vergangenen Jahren der Fokus oft bei den multiresistenten grampositiven Bakterien lag, stellen multiresistente gramnegative St€ abchenbakterien (MRGN) zunehmend eine Herausforderung als Erreger nosokomial erworbener Infektionen dar [1]. Hinzu kommt, dass gramnegative Bakterien allgemein eine erh€ ohte intrinsische Resistenz gegen€ uber einer Reihe von Antibiotika besitzen, welche sich nicht nur auf den unterschiedlichen Aufbau der € außeren Zellwand zur€ uckzuf€ uhren l€ asst [2]. Daneben gibt es eine Vielzahl erworbener Mechanismen, wobei gerade die Spaltung von ß-Laktam-Antibiotika durch die Enzymgruppe der ß-Laktamasen bei klinisch relevanten gramnegativen Bakterien eine Rolle spielt [3]. Aufgrund Efficacy investigation of a surface disinfectant used against standard test organisms and multiresistant gramnegative rod- shaped bacteria Summary The increasing prevalence of multiresistant gramnegative rod- shaped bacteria (MRGN) gives cause to serious concern in inpatient and outpatient health care facilitys. Consequent screening and isolation precautions are used to achieve the early identification of infected or colonized patients. In addition a disinfection of surfaces close or distant to the patient plays an important role as part of the multibarrier system. In this context the question arises, if the resistances of the MRGN may contribute to a reduced susceptibility against common compounds in surface disinfectants. To answer this question clinical isolates with previously identified resistance mechanisms on the basis of molecular-biological tests were exposed to a surface disinfectant consisting of phenoxyethanole, bis (3-Aminopropyl)dodycylamine and Alcyldimethylbenzylammonium- chloride. The bactericidal efficacy was assessed using the suspension test according to EN 13727 in comparison to standard test organisms. None of the test organisms showed a decreased susceptibility. Therefore it is concluded that the efficacy of the assessed disinfectant against gramnegative rod-shaped bacteria with the caracterized Krh.-Hyg. + Inf.verh. xx Heft xx (2014): 1–4 http://journals.elsevier.de/khinf 1 KHINF 10905 No. of Pages 4 Please cite this article in press as: F-A Pitten, et al. Vergleichende Wirksamkeitspru ¨fung eines Fla ¨chendesinfektionsmittels gegen Standard Testorganismen und multiresistente gramnegative Sta ¨bchenbakterien. Krh.-Hyg. + Inf.verh (2014), http:// dx.doi.org/10.1016/j.khinf.2014.04.005
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Efficacy investigation of asurface disinfectant used againststandard test organisms andmultiresistant gramnegative rod-shaped bacteria
Summary The increasing prevalenceof multiresistant gramnegative rod-shaped bacteria (MRGN) givescause to serious concern ininpatient and outpatient health carefacilitys.Consequent screening and isolationprecautions are used to achieve theearly identification of infected orcolonized patients.In addition a disinfection of surfacesclose or distant to the patient playsan important role as part of themultibarrier system. In this contextthe question arises, if theresistances of the MRGN maycontribute to a reducedsusceptibility against commoncompounds in surface disinfectants.To answer this question clinicalisolates with previously identifiedresistance mechanisms on the basisof molecular-biological tests wereexposed to a surface disinfectantconsisting of phenoxyethanole, bis(3-Aminopropyl)dodycylamine andAlcyldimethylbenzylammonium-chloride.The bactericidal efficacy wasassessed using the suspension testaccording to EN 13727 incomparison to standard testorganisms.None of the test organisms showeda decreased susceptibility.Therefore it is concluded that theefficacy of the assessed disinfectantagainst gramnegative rod-shapedbacteria with the caracterized
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Please cite this article in press as: F-A Pigegen Standard Testorganismen und multdx.doi.org/10.1016/j.khinf.2014.04.005
Frank-Albert PittenBernhard MeyerNadine G€ohring
ORIGINALIA
tten, et al. Vergleiresistente gramn
VergleichendeWirksamkeitspr€ufung einesFl€achendesinfektionsmittelsgegen Standard Testorganismenund multiresistentegramnegativeSt€abchenbakterienZusammenfassung. Die zunehmende Verbreitung multiresistentergramnegativer St€abchenbakterien gibt sowohl im station€aren als auch imambulanten Versorgungsbereich Anlass zur Sorge. Konsequente Screening-und Isolierungsmaßnahmen sollen helfen, besiedelte oder infizierte Patientenfr€uhzeitig zu erkennen. Auch der Desinfektion patientennaher und –fernerFl€achen kommt als Baustein des Multibarriere-Konzepts eine wesentlicheBedeutung zu. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, ob die bei denMRGN beobachteten Resistenzen m€oglicherweise zu einer herabgesetztenEmpfindlichkeit gegen€uber g€angigen Wirkstoffen inFl€achendesinfektionsmitteln beitragen k€onnen. In der vorliegenden Studiewurden zur Kl€arung dieser Frage klinische Isolate, deren Resistenzen zuvormolekularbiologisch identifiziert wurden, mit einemFl€achendesinfektionsmittel auf der Basis von Phenoxyethanol,Bis(3-Aminopropyl)dodycylamin und Alkyldimethylbenzylammoniumchloridbehandelt. Im Suspensionstest gem€ass EN 13727 wurde die bakterizideWirksamkeit im Vergleich zu Standard Testorganismen gepr€uft. Keiner deruntersuchten Testorgansimen zeigte dabei eine herabgesetzteEmpfindlichkeit. Es wird geschlussfolgert, dass von einer einwandfreienWirksamkeit der gepr€uften Wirkstoffkombination gegen€uber gramnegativenSt€abchenbakterien mit den beschriebenen Resistenzeigenschaftenausgegangen werden kann.
Schl€usselw€orter. Multiresistente gramnegative St€abchenbakterien, MRGN,Fl€achendesinfektionsmittel, Wirksamkeit.
Einleitung
W€ahrend in den vergangenen Jahren derFokus oft bei den multiresistentengrampositiven Bakterien lag, stellenmultiresistente gramnegativeSt€abchenbakterien (MRGN) zunehmendeine Herausforderung als Erregernosokomial erworbener Infektionen dar[1]. Hinzu kommt, dass gramnegativeBakterien allgemein eine erh€ohte
ichende Wirksamkeitsprufegative Stabchenbakterie
intrinsische Resistenz gegen€uber einerReihe von Antibiotika besitzen, welchesich nicht nur auf den unterschiedlichenAufbau der €außeren Zellwandzur€uckzuf€uhren l€asst [2]. Daneben gibtes eine Vielzahl erworbenerMechanismen, wobei gerade dieSpaltung von ß-Laktam-Antibiotika durchdie Enzymgruppe der ß-Laktamasen beiklinisch relevanten gramnegativenBakterien eine Rolle spielt [3]. Aufgrund
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ung eines Flachendesinfektionsmittelsn. Krh.-Hyg. + Inf.verh (2014), http://
resistance mechanisms is notimpaired.
Keywords. Multiresistantgramnegative rods, MRGN, surfacedisinfection, efficacy.
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der Aminos€auresequenz werden die ß-Laktamasen in vier unterschiedlicheKlassen A, B, C und D eingeteilt, wobeidie Metalloproteasen in der Klasse Bzusammengefasst sind [3]. Bewirkt dieImplementierung dieserResistenzmechanismen eine Intoleranzgegen€uber drei oder sogar mehrerenKlassen unterschiedlicher Antibiotika,spricht man von Multi-Resistenz [4]. DerECDC-Bericht aus dem Jahr 2013 zeigtdas vermehrte Auftreten von E. coli undK. pneumoniae Isolaten, mit deutlichenResistenzmustern gegen€uberCephalosporinen der 3. Generationsowie Aminopenicilline, Fluoroquinoloneund Aminoglykoside [5]. Ebenso konnteein Anstieg einer Carbapenem-Resistenzbei P. aeruginosa Isolaten und K.pneumoniae aus verschiedenen L€andernim Vergleich zu den letzten Jahrenbest€atigt werden [5]. Carbapenemefinden besonders auch Anwendung alsReserveantibiotikum gegenmultiresistente A. baumanii [6]. Nebendem Anstieg nosokomial erworbenerInfektionen mit MRGN, beobachtet maneine zunehmende Verbreitung in derBev€olkerung gerade an Extended-Spectrum Betalactamase (ESBL)-tragenden Enterobakterien, was derenBedeutung deutlich unterstreicht [7].Obwohl gramnegativen Bakterienallgemein eine vergleichsweise niedrigeTenazit€at auf trockenen Fl€achenzugeschrieben wird, werden solcheErreger auch auf unbelebten Fl€achen imPatientenumfeld gefunden [8–10]. Ineiner aktuellen Studie zeigten 31% derWaschbeckenabfl€usse vonIntensivpflegeeinheiten eineKontamination mit ESBL bildendenEnterobacteriaceae, einer MRGNUntergruppe. 36% dieser Waschbeckenzeigten ein deutliches Risiko derVerbreitung von Spritzern aus demAbfluss in die Umgebung [11]. Vor demHintergrund der Verbreitung von MRGNauch im unbelebten Patientenumfeldspielen dabei unter anderem
Tabelle 1. Verwendete Testorganismen.
Testst€amme gem€aß EN 13727
Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442Escherichia coli K12 NCTC 10538
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Fl€achendesinfektionsmaßnahmen eineentscheidende Rolle.Grunds€atzlich ist davon auszugehen,dass Desinfektionsmittel mit einer nachakzeptierten Normen abgesichertenbakteriziden Wirksamkeit auch gegenantibiotikaresistente Bakterienausreichend wirksam sind [12]. Dies istim fundamental unterschiedlichenWirkmechanismus von Antibiotika und inDesinfektionsmitteln verwendetenmikrobiziden Substanzen begr€undet[13,14]. Dennoch werden zum TeilEmpfehlungen zum grunds€atzlichenAusschluss bestimmterDesinfektionswirkstoffe beim Auftretenbestimmter MRGN abgegeben [14].Ziel dieser Arbeit ist es, beispielhaft aneinem Fl€achendesinfektionsmittel dieWirksamkeit gegen ausgew€ahlteVertreter der Gruppe der MRGN mit dergegen gramnegative StandardTestorganismen zu zeigen.Charakterisiert sind diese St€amme durchden Besitz von ß-Laktamasen, genauerder Metallo-ß-Laktamasen VIM1/VIM2der Klasse B und der Oxacillinase OXA-58 der Klasse D.
Material und Methoden
Material
Das verwendeteFl€achendesinfektionsmittel basiert auf derWirkstoffbasis von Phenoxyethanol (10 g /100 g), Bis (3-aminopropyl) dodecylamine(8 g / 100 g) und Alkyl Dimethyl BenzylAmmonium Chloride (7,5 g / 100 g). DieAnwendungskonzentration auf der Fl€achewurde im Fl€achentest gem€aß DGHMMethode 2001 auf dessen bakterizide undlevurozide Wirksamkeit gepr€uft undbetr€agt 0,5% 30 min und 1% 15 min.
Testorganismen
Die verwendeten Testorganismen sind inTabelle 1 zusamengefasst.
Klinische Isolate
Acinetobacter baumannii OXA 58Escherichia coli VIM-1Enterobacter cloacae VIM-1Klebsiella pneumoniae KPC-2Pseudomonas aeruginosa VIM-2
fung eines Flachendesinfektionsmittelsn. Krh.-Hyg. + Inf.verh (2014), http://
Tabelle 2. Log Reduktion der unterschiedlichen Testorganismen bei den gepr€uften Kontzentrationen und Einwirkzeiten.
Log Reduktion bei Einwirkzeit
Testorganismus Produktkonzentration 5 min 15 min
Pseudomonas aeruginosaATCC 15442
0,1%0,25%
<0,74>5,11
0,82>5,11
Escherichia coliK12 NCTC 10538
0,1%0,25%
4,25>5,04
>5,04>5,04
Acinetobacter baumanniiOXA 58
0,1%0,25%
3,40>5,04
>5,04>5,04
Escherichia coliVIM-1
0,1%0,25%
<1,09>5,46
<1,09>5,46
Enterobacter cloacaeVIM-1
0,1%0,25%
2,70>5,49
>5,49>5,49
Klebsiella pneumoniaeKPC-2
0,1%0,25%
4,45>5,03
>5,03>5,03
Pseudomonas aeruginosaVIM-2
0,1%0,25%
3,06>5,04
3,49>5,04
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Die MRGN Isolate wurdenfreundlicherweise vom NationalenReferenzzentrum f€ur gramnegativeKrankenhauserreger der Ruhr-Universit€atBochum €uberlassen und stammten ausklinischen Proben.Die Resistenzmechanismen dernachfolgend bezeichneten St€ammewurden molekularbiologisch gesichert:
Acinetobacter baumanii mit einer OXA-58 Carbapenemase
Escherichia coli mit einer Metallo-Betalaktamase vom Typ VIM-1 Enterobacter cloacae mit einerMetallo-Betalaktamase vom Typ VIM-1 Klebsiella pneumoniae mit einerCarbapenemase vom Typ KPC-2 Pseudomonas aeruginosa mit einerMetallo-Betalaktamase vom Typ VIM-2Durchf€uhrung
Die Suspensionsversuche wurden gem€aßEN 13727: 2012 unter hoher organischerBelastung mit 0,3% Albumin und 0,3%Schaferythrozyten durchgef€uhrt.
Ergebnisse
Das gepr€ufte Fl€achendesinfektionsmittelzeigte bereits weit unterhalb derniedrigsten ausgelobten Konzentrationvon 0,5% bei k€urzester Einwirkzeit imSuspensionstest eine Wirksamkeit gegenalle gepr€uften Testorganismen. DieDaten sind in Tabelle 2 dargestellt. Nurbei einer Testkonzentration von 0,1%
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(niedrigste gepr€ufte Konzentration),lassen sich Unterschiede zwischen denTestorganismen finden. Dabei ist miteiner Ausnahme die gefundene logReduktion f€ur die antibiotikaresistentenSt€amme h€oher als f€ur die StandardTestorganismen. Nur beimantibiotikaresistenten Escherichi coliStamm war die log Reduktion imGrenzbereich der Wirksamkeit niedrigerals f€ur den gepr€uften Escherichia coliStandard Teststamm K12 NCTC 10538.
Diskussion
Keines der hier gepr€uftenantibiotikaresistenten klinischenIsolate war weniger empfindlichgegen das hier gepr€ufteFl€achendesinfektionsmittel, als der f€urFl€achendesinfektionsmittel gem€aß EN13727 vorgeshene gramnegativeTestorganismus Pseudomonasaeruginosa ATCC 15442. Um einendirekten Vergleich zu den gepr€uftenantibiotikaresistenten Enterobacteriaceaezu erlauben, wurde hier zus€atzlich dernach EN 13727 f€urH€andedesinfektionsmittel vorgeseheneTestorganismus Escherichia coli K2 NCTC10538 gepr€uft. Dieser erwies sich alsempfindlicher gegen€uber dem hiergepr€uften Desinfektionsmittel alsPseudomonas aeruginosa ATCC 15442und der hier gepr€ufteantibiotikaresistente Escherichia coliStamm. Diese Unterschiede zeigen sichallerdings erst weit unter der niedrigstenAnwendungskonzentration des gepr€uftenDesinfektionsmittels, was die Relevanz
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dieser Unterschiede fraglich erscheinenl€aßt. F€ur die Praxis ist dieserUnterschied irrelevant, da derobligatorische Standard TestorganismusPseudomonas aeruginosa keine h€ohereEmpfindlichkeit zeigt, als alle gepr€uftenantibiotikaresistenten St€amme. Damitkann festgestellt werden, dass diePr€ufung gem€aß Standard einehinreichende Sicherheit auch gegen€uberden hier gepr€uften antibiotikaresistentenTestorganismen darstellt.Die hier dargestellten Ergbnissebest€atigen besispielhaft die Auffassung,dass nach akzeptierten Normen zurBakterizidie gepr€ufte Desinfektionsmittelbei korrekter Anwendung einehinreichende Sicherheit gegen dieVerbreitung antibiotikaresistenterBakterien vermitteln.
Interessenkonflikt
Die Studie wurde von der EcolabDeutschland GmbH, Hersteller desgepr€uften Desinfektionsmittels finanziert.NG und BM sind Angestellte der EcolabDeutschland GmbH
Literatur
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Korrespondenzautoren
PD Dr. med. Frank-Albert Pitten, Institutf€ur Krankenhaushygiene und
tten, et al. Vergleichende Wirksamkeitspruiresistente gramnegative Stabchenbakterie
Infektionskontrolle GbR, Siemensstraße18, 35394 GießenTel. 0641 / 97905-0;Fax: 0641 / 97905-34.E-Mail: [email protected]
Dr. Bernhard Meyer, Senior Scientist,RD&E Healthcare EMEA, EcolabDeutschland GmbH, ReisholzerWerftstraße 38-42, 40589 D€usseldorfTel. 0211 / 9893-780,Fax 0211 / 9893-624.E-Mail: [email protected]
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