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EINE STARKE GEMEINSCHAFT

Genomic Investigation and Successful Containment of an Intermittent Common Source Outbreak of OXA-48-Producing Enterobacter cloacae Related to Hospital Shower Drains

Link zum vollständigen Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34817232/

Erstautor: Dennis Nurjadi

Original Abstract des Artikels:
The hospital environment has been reported as a source of transmission events and outbreaks of carbapenemase-producing Enterobacterales. Interconnected plumbing systems and the microbial diversity in these reservoirs pose a challenge for outbreak investigation and control. A total of 133 clinical and environmental OXA-48-producing Enterobacter cloacae isolates collected between 2015 and 2021 were characterized by whole-genome sequencing (WGS) to investigate a prolonged intermittent outbreak involving 41 patients in the hematological unit. A mock-shower experiment was performed to investigate the possible acquisition route. WGS indicated the hospital water environmental reservoir as the most likely source of the outbreak. The lack of diversity of the bla_OXA-48-like harbouring plasmids was a challenge for data interpretation. The detection of bla_OXA-48-like-harboring E. cloacae strains in the shower area after the mock-shower experiment provided strong evidence that showering is the most likely route of acquisition. Initially, in 20 out of 38 patient rooms, wastewater traps and drains were contaminated with OXA-48-positive E. cloacae. Continuous decontamination using 25% acetic acid three times weekly was effective in reducing the trap/drain positivity in monthly environmental screening but not in reducing new acquisitions. However, the installation of removable custom-made shower tubs did prevent new acquisitions over a subsequent 12-month observation period. In the present study, continuous decontamination was effective in reducing the bacterial burden in the nosocomial reservoirs but was not sufficient to prevent environment-to-patient transmission in the long term. Construction interventions may be necessary for successful infection prevention and control.

IMPORTANCE The hospital water environment can be a reservoir for a multiward outbreak, leading to acquisitions or transmissions of multidrug-resistant organisms in a hospital setting. The majority of Gram-negative bacteria are able to build biofilms and persist in the hospital plumbing system over a long period of time. The elimination of the reservoir is essential to prevent further transmission and spread, but proposed decontamination regimens, e.g., using acetic acid, can only suppress but not fully eliminate the environmental reservoir. In this study, we demonstrated that colonization with multidrug-resistant organisms can be acquired by showering in showers with contaminated water traps and drains. A construction intervention by installing removable and autoclavable shower inserts to avoid sink contact during showering was effective in containing this outbreak and may be a viable alternative infection prevention and control measure in outbreak situations involving contaminated shower drains and water traps.

Kommentar:
Abwassersysteme in medizinischen Einrichtungen sind ein ideales Reservoir für nosokomiale Infektionserreger. Insbesondere Gramnegative (Stäbchen-)Bakterien sind in der Lage Biofilme zu bilden und können jahrelang in den abführenden Abwassersystemen unbemerkt persistieren. Im Rahmen der Aufklärung vom gehäuften Auftreten von OXA-48-produzierenden bzw. 4-MRGN Enterobacter cloacae in der Hämatologie, haben wir zunächst Ganzgenomsequenzierungen sowohl bei den klinischen Isolaten als auch bei Isolaten aus den Umgebungsuntersuchungen (Patientendusche) durchgeführt. Die Analyse der Sequenzdaten zeigt deutlich, dass die Isolate genetisch nah verwandt sind, was ein nosokomiales Ausbruchsgeschehen bestätigt. Ein experimenteller Duschversuch wurde daraufhin durchgeführt, um die Hypothese zu bekräftigen, dass die OXA-48-positiven E. cloacae durch das Duschen erworben wurden. In der Tat konnten 4-MRGN E. cloacae nach dem Duschversuch auf Handtuchhaltern und Seifenspendern nachgewiesen werden.

Da der Übertragungsweg bekannt war, wurde ein Eradikationsversuch durch regelmäßige Anwendung von 25% Essigsäure durchgeführt. Obwohl diese Maßnahme die Anzahl der positiven Duschabfläufe deutlich reduzierte, konnte diese Intervention keinen dauerhaften Erfolg erzielen. Erst nachdem autoklavierbare temporäre Duscheinsätze eingesetzt worden waren, gab es keine neuen Übertragungen in der gesamten 12-monatigen Nachbeobachtungszeit.

Obwohl die Rolle von Abwassersystemen als Quelle bzw. Reservoir für nosokomiale Ausbrüche bekannt sind und bereits mehrfach veröffentlich wurden, beschränken sich die meisten Veröffentlichungen auf genetische Untersuchungen zur Übertragungsdynamik. In unserer Veröffentlichung haben wir nicht nur über die Ausbruchsuntersuchung berichtet, sondern auch über erfolgreiche hygienische Interventionen und diverse Maßnahme, die nicht zum Erfolg geführt haben. Unser Erfahrungsbericht soll daher u.a. auch als Lehr-Beitrag im Sinne der via negationis verstanden werden.

Kontakt:
Dennis Nurjadi
Medizinische Mikrobiologie und Hygiene
Zentrum für Infektiologie
Universitätsklinikum Heidelberg
Im Neuenheimer Feld 324
69120 Heidelberg
Phone: +49 6221 56-37817
dennis.nurjadi@med.uni-heidelberg.de

Autoreninformationen:
¹ Department of Infectious Diseases, Medical Microbiology and Hygiene, Heidelberg University Hospital, Heidelberg, Germany.
² Institute for Infection Prevention and Hospital Epidemiology, Medical Center, University of Freiburg, Freiburg im Breisgau, Germany.
³ Institute for Hygiene and Public Health, Bonn University Hospital, Bonn, Germany.
⁴ Department of Hospital Hygiene, University Medical Center Mannheim, Mannheim, Germany.
⁵ Department of Hematology, Oncology, and Rheumatology, University Hospital Heidelberggrid.5253.1, Heidelberg, Germany.

Development and Validation of a Tool for the Prediction of Vancomycin–Resistant Enterococci Colonization Persistence –the PREVENT Score
Christian Boeing¹, Carlos L Correa-Martinez¹ , Franziska Schuler², Alexander Mellmann¹, André Karch³, Stefanie Kampmeier^1cccc
Microbiology Spectrum, 2021, 9 (2): e00356-21
Link zum vollständigen Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34523992/

Global Distribution Patterns of Carbapenemase-Encoding Bacteria in a New Light: Clues on a Role for Ethnicity
Claudio Neidhöfer¹, Christian Buechler¹, Guido Neidhöfer², Gabriele Bierbaum¹, Irene Hannet³ , Achim Hoerauf¹, Marijo Parčina¹
Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2021, Volume 11, p. 532-550, doi: 10.3389/fcimb.2021.659753
Link zum vollständigen Abstract: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8276097/