Risk factors for and outcomes associated with clinical isolates of Escherichia coli and Klebsiella species resistant to extended-spectrum cephalosporins among patients admitted to Canadian hospitals

Can J Infect Dis Med Microbiol. 2009 Fall;20(3):e43-8. doi: 10.1155/2009/725872.

Abstract

Background: Clinical features associated with Gram-negative bacterial isolates with extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)- and AmpC-mediated resistance identified in Canadian hospitals is largely unknown. The objective of the present study was to determine the demographics, risk factors and outcomes of patients with ESBL- or AmpC-mediated resistant organisms in Canadian hospitals.

Methods: Patients with clinical cultures of Escherichia coli or Klebsiella species were matched with patients with a similar organism but susceptible to third-generation cephalosporins. Molecular identification of the AmpC or ESBL was determined using a combination of polymerase chain reaction and sequence analysis. Univariate and multivariate logistic regression analysis was performed to identify variables associated with becoming a case.

Results: Eight Canadian hospitals identified 106 cases (ESBL/AmpC) and 106 controls. All risk factors identified in the univariate analysis as a predictor of being an ESBL/AmpC cases at the 0.20 P-value were included in the multivariate analysis. No significant differences in outcomes were observed (unfavourable responses 17% versus 15% and mortality rates 13% versus 7%, P not significant). Multivariate logistic regression found an association of becoming an ESBL/AmpC case with: previous admission to a nursing home (OR 8.28, P=0.01) or acute care facility (OR 1.96, P=0.03), length of stay before infection (OR 3.05, P=0.004), and previous use of first-generation cephalosporins (OR 2.38, P=0.02) or third-generation cephalosporins (OR 4.52, P=0.01). Appropriate antibiotics were more likely to be given to controls (27.0% versus 13.3%, P=0.05) and number of days to appropriate antibiotics was longer for cases (median 2.8 days versus 1.2 days, P=0.05).

Conclusion: The importance of patient medical history, present admission and antibiotic use should be considered for all E coli or Klebsiella species patients pending susceptibility testing results.

HISTORIQUE :: On ne connaît à peu près pas les caractéristiques cliniques liées aux isolats bactériens gram-négatifs médiateurs d’une résistance aux bêta-lactamases à large spectre (BLLS) et à l’AmpC dans les hôpitaux canadiens. La présente étude visait à déterminer la démographie, les facteurs de risque et les issues des patients ayant des organismes médiateurs d’une résistance aux BLLS et à l’AmpC dans des hôpitaux canadiens.

MÉTHODOLOGIE :: On a jumelé des patients ayant des cultures cliniques d’Escherichia coli ou d’espèces de Klebsiella à des patients présentant des organismes similaires mais susceptibles aux céphalosporines de troisième génération. On a obtenu la détermination moléculaire de l’AmpC ou des BLLS au moyen d’une combinaison de réaction en chaîne de la polymérase et d’analyse des séquences. Une analyse de régression logistique univariée et multivariée a permis de repérer les variables associées au fait de devenir un cas.

RÉSULTATS :: Huit hôpitaux canadiens ont repéré 106 cas (BLLS/AmpC) et 106 sujets témoins. Tous les facteurs de risque déterminés dans l’analyse univariée comme prédicteurs de cas BLLS/AmpC à une valeur P de 0,20 ont été inclus dans l’analyse multivariée. On n’a observé aucune différence significative d’issue (réponses défavorables de 17 % par rapport à 15 % et taux de mortalité de 13 % par rapport à 7 %, P non significatif). La régression logistique multivariée a permis d’établir une association entre devenir un cas BLLS/AmpC et une admission antérieure dans un centre d’hébergement et de soins de longue durée (RRR 8,28, P=0,01) ou un établissement de soins aigus (RRR 1,96, P=0,03), la durée du séjour avant l’infection (RRR 3,05, P=0,004) et l’utilisation antérieure de céphalosporines de première génération (RRR 2,38, P=0,02) ou de troisième génération (RRR 4,25, P=0,01). Des antibiotiques adéquats étaient plus susceptibles d’être administrés aux sujets témoins (27,0 % par rapport à 13,3 %, P=0,05) et le nombre de jours à prendre des antibiotiques adéquats était plus long pour les cas (médiane de 2,8 jours par rapport à 1,2 jour, P=0,05).

CONCLUSION :: Il faut tenir compte des antécédents médicaux, de l’admission et de l’utilisation d’antibiotiques chez tous les patients infectés par l’E coli ou des espèces de Klebsiella en attendant les résultats des tests de susceptibilité.

Keywords: AmpC resistance; Case-control; Extended-spectrum beta-lactamases; Outcomes; Risk factors.