Diana Didenko, Ülle Parm, Silver Türk

UURIMISTÖÖDE ARTIKLID

OPORTUNISTLIKE PATOGEENIDE ESINEMINE HAIGLAS KASUTATAVATES TAVALISTES JA PNEUMAPURE™-i FILTRIGA SLEEPANGELI PATJADES

Occurrence of opportunistic pathogens on regular pillows and „SleepAngel“ pillows with PNEUMAPURE™ filter used in hospital

Diana Didenko, Ülle Parm, Silver Türk

Abstract

Hospital environment plays a significant role in the spread of nosocomial pathogens in healthcare settings. Reusable vinyl covered hospital pillows can potentially harbour nosocomial pathogens, however renewing hospital bedding for impermeable textiles can reduce the spread of hospital infections. The aim of this study was to count, identify and compare bacteria isolated from two different kind of pillows (regular and SleepAngel) after three months of usage in the Maternity Ward of Turku University Hospital. Microbiological samples have been collected from the pillow surface, by using contact plates and from inside of pillows, counted and identified on species level by the MALDI-TOF mass spectrometer.

Pillows with the disinfectable surface and a filter (SleepAngel, n=32), which blocks the entry of microorganisms, have been compared with regular hospital pillows with pillow protectors (n=32). The most common microbes isolated from the surface of regular pillows were Staphylococcus epidermidis (12.3 %), Micrococcus luteus (16.4 %) and from the surface of a regular pillow, were also isolated methicillin-susceptible Staphylococcus aureus (0.2%). A third of identified species may represent a risk for people with a weakened immune system and newborns. The results of the study have shown that filter pillow

filling contains less bacteria than a regular hospital pillow (p=0.035). Regular pillows can accumulate microorganisms inside; filter pillows tend to restrict this volumetric problem into its surface which can be easily disinfected. We conclude that filter pillows can reduce the risk of transmission of potential nosocomial pathogens in the hospital environment.

Keywords: hospital infections, infection control, pillow contamination, bedding, hospital hygiene, cross-contamination.

Sissejuhatus

Haiglainfektsioonid (HI) on üks tähtsamaid probleeme meie tervishoiusüsteemis. Ligikaudu üks kümnest haiglaravil olevast patsiendist saab infektsiooni, mida tal ei olnud enne hospitaliseerimist. Sellega võib suureneda haiglas veedetud päevade arv kaks kuni kolm korda, mis mõjutab omakorda oluliselt haiglakulude suurenemist (Ducel jt 2002, Jõe 2002). Viimase aja uuringud on näidanud, et haigla tekstiilide kaudu võivad levida potentsiaalsed HI tekitajad, mis võivad olla ohtlikud eeskätt nõrgestatud immuunsusega isikutele ja vastsündinutele (Kutsar 2002, Parm 2012, Mitt 2016). Oportunistlike patogeenide esinemist haiglas ja nende ülekandmist ilmselt täielikult vältida ei saa, kuid saab suurel määral vähendada, kasutades mikroobe mitteläbilaskvaid tekstiilmaterjale (Creamer 2008). Uuringu eesmärk oli selgitada võrdlevalt haiglas kasutatavate tavaliste ja SleepAngeli patjade kontamineeritust oportunistlike patogeenidega.

Võtmesõnad: haiglainfektsioonid, oportunistlikud mikroobid, haigla tekstiilide kontaminatsioon, ristkontaminatsioon.

Metoodika

Uuringu praktiline osa viidi läbi Tartu Ülikooli bio- ja siirdemeditsiini instituudi laboris jaanuarist märtsini 2016. aastal, kasutades erinevaid mikrobioloogilisi meetodeid. Eesmärgipärase valimi alusel kasutati uuringus 64 patja, millest pool olid tavalised (ilma filtrita; n = 32) ja pool

UURIMISTÖÖDE ARTIKLID

(n = 32) uuenduslikud PneumaPure™-i filtriga (SleepAngel, Iirimaa) padjad. Uuritavad padjad pärinesid Turu Ülikooli Keskhaigla (Soome) sünnitusosakonnast ja need toimetati uuringuks Tartu Ülikooli bio- ja siirdemeditsiini instituudi mikrobioloogia laborisse paari päeva jooksul hermeetiliselt suletud kilepakendites. Mikrobioloogilisele uuringule eelneva kolme kuu jooksul pesti tavalisi (ilma filtrita) patju siis, kui nende pinnale tekkisid silmaga nähtavad plekid; ühekordselt kasutatavate patjade padjapüüri vahetati pärast igat patsienti. Filtriga patju desinfitseeriti universaalse desinfektandiga (Erisan Oxy ±2%) pärast igat patsienti ja vahetult enne patjade laborisse saatmist. Ilma filtrita ehk tavapatjadelt eemaldati padjapüür: juhul, kui esines plekke, siis need pesti. Padjad toimetati laborisse hermeetiliselt suletud kilepakendites ning proovid võeti 24 h jooksul pärast laborisse jõudmist. Uuringut alustati proovide kogumisega nii patjade sisematerjalist kui ka välispinnast.

Esmalt tehti patjade pinnalt kontaktkülv veriagarile. Selleks võeti proov padja neljast erinevast kohast, puudutades padja pinda vastavatest kohtadest veriagariga. Kohtade valiku tingis asjaolu, et need puutusid rohkem patsiendiga kokku. Filtriga patjadelt võeti proov padja keskelt, sest padja serval asub filter. Padja sisu uuriti, põhinedes varemkirjeldatud meetodile (Weernink 1995). Steriilse noaga tehti padja diagonaalselt vastas asuvatesse nurkadesse kaks sisselõiget. Padja sisu (20–25 ml) viidi steriilse pintseti abil 20 ml füsioloogilisse lahusesse. Saadud segust tehti 100 μl poolkvantitatiivne väljakülv CLED-i, veriagarile (Gram-positiivsete (GP) ja Gram-negatiivsete (GN) bakterite väljakasvuks) ja Saboraud Emmonsi agarile (seente määramiseks). CLED-i ja veriagarit inkubeeriti seejärel 32 tundi 37 °C juures, Saboraud Emmonsi agarit 80 tundi 37 °C juures. Kõik mikroobide kolooniad loendati ja igast unikaalse morfoloogiaga pesast tehti ümberkülv Mueller-Hintoni agarile. Kolooniad loendati ja lõplik mikroobide identifitseerimine toimus MALDI-TOF-i seadmega.

Statistiliseks töötluseks kanti andmed Microsoft Office Exceli 2010. a arvutiprogrammi. Rühmade võrdlemiseks arvväärtuste korral kasutati

t-testi või Mann-Whitney testi, mittearvuliste väärtuste korral χ2-test või Fisheri testi. Statistiliselt oluliseks erinevuseks loeti p-väärtus < 0,05.

Tulemused

Töö käigus isoleeriti kokku 414 mikroorganismi kolooniat. Tavalistelt patjadelt isoleeriti 329 kolooniat, millest 65 pärinesid patjade seest ja 264 patjade välispinnalt. Filtriga patjadelt isoleeriti 85 kolooniat, nendest kolm patjade seest ja 82 patjade välispinnalt. Nagu joonisel 1 on näha, eraldati nii seest kui ka väljast tavalistelt patjadelt rohkem mikroobide kolooniaid kui SleepAngeli patjadelt.

Joonis 1. Mikroobide pesade arv võrdlevalt tavalistel ja SleepAngeli (SA) patjadel nii sees kui ka välispinnal

Isoleeritud mikroobide liigiline jaotus

Patjadelt isoleeriti ainult GP-id mikroobe, millest valdav enamik olid koagulaas-negatiivsed stafülokokid (KONS; 252 414-st). GN-id mikroobe ja seeni ei esinenud. Kuna S. aureus ja S. epidermidis on aga teadaolevalt sagedasemad HI tekitajad Eestis (Parm jt 2010, Sepp jt 2006, Mitt jt 2009),

UURIMISTÖÖDE ARTIKLID

siis käsitleti neid eraldi. Kõige sagedasem isoleeritud mikroob oligi S. epidermidis (n = 51). Peale KONS-i isoleeriti S. aureus (n = 1), Micrococcus luteus (n = 68), Bacillus spp. (n = 11) ja Caulobacter spp. (n = 2). 80 mikroobi ei suutnud MALDI-TOF tuvastada ja need tähistati kui mitteidentifitseeritud (MI) mikroobid.

Isoleeritud mikroobid patjade ja piirkondade kaupa

Joonisel 2 on võrdlevalt välja toodud kõik isoleeritud mikroobide liigid nii tavalistelt kui ka filtriga patjadelt. Kõige enam olid potentsiaalsete HI tekitajatega (S. epidermidis, Staphylococcus warneri, Staphylococcus hominis) kontamineeritud tavalised padjad. Kui vaadata MALDI-TOF-i poolt mitteidentifitseeritud mikroobe (MI), siis neid oli rohkem SleepAngeli patjades. Kuid vaatamata sellele oli tavalisi kontamineeritud patju rohkem (n = 27) kui kontamineeritud SleepAngeli patju (n = 21).

Joonis 2. Erinevate mikroobide esinemine tavalistel ja SleepAngeli patjadel.

Kui jälgida patjade pindu (joonis 3), siis selgus, et kõige saastunumad olid tavaliste haiglapatjade pinnad. Sealt isoleeriti sagedasi HI tekitajaid, nagu S. aureus, S. epidermidis, S. warneri, Staphylococcus capitis, S. hominis.

Tavalistel patjadel võrreldes SleepAngeli patjadega esines statistiliselt rohkem M. luteus’t ja muid KONS-e.

Joonis 3. Isoleeritud mikroobid võrdlevalt tavaliste ja SleepAngeli patjade pinnalt

Jooniselt 4 on näha, et patjade sisemus oli vähem mikroobidega kontamineerinud, kuid ikkagi esines seal sagedamini KONS-e, mida oli statistiliselt rohkem tavalistel kui SleepAngeli patjadel.

Joonis 4. Isoleeritud mikroobid tavaliste ja SleepAngeli patjade täitematerjalist

UURIMISTÖÖDE ARTIKLID Arutelu

Uuringuga püüti juhtida tähelepanu haigla patjadele kui oportunistlike bakterite potentsiaalsele reservuaarile ja võimalikule levikutegurile ning selgitada, kas bakteriaalse filtriga padjad võiksid vähendada kontaminatsiooni. Tööst selgus, et võrreldes SleepAngeli patjadega esines tavalistel patjadel tunduvalt rohkem mikroobide pesi ja ka erinevaid mikroobide liike. Tavalised padjad olid rohkem kontamineeritud nii seest kui ka väljast. Siiski esines kontaminatsiooni vaid GP-te mikroobidega, Candida spp. pärmseeni ega GN-id mikroobe ei esinenud. Vaatamata sellele, et uuringusse võetud tavalised haiglapadjad olid kasutamise ajal kaetud padjapüüriga ja ka kaitsekilega ning vajaduse korral määrdumisel eelnevalt pestud, esines siiski nende pinnal mikroobe. Samuti oli osa mikroobe tunginud patjade sisse. Seega võib öelda, et tekstiilide puhastamine ja desinfitseerimine ei pruugi alati olla tõhus ning alati jääb väike risk potentsiaalsete haigustekitajate levimiseks ristkontaminatsiooni teel.

Uuringu käigus selgus, et sagedasemad patjade kontamineerijad olid GP-d mikroobid, kuhu kuulusid viis erinevat KONS-i, millest sagedasem oli S. epidermidis. Teadaolevalt kuulub see mikroob naha ja vastsündinu soole loomuliku mikrobioota hulka. Seega on kontaminatsioon tõenäoline ja võib arvata, et tavatingimustes ohutu, kuid arvestama peab virulentse mikroobitüvede võimaliku invasiooniga ja patsientide (vastsündinu) nõrga vastupanuvõimega.

Tähtis on teada, mida patjadelt leitud mikroobid võivad tähendada vastsündinutele. Mitmete uuringute kohaselt on täheldatud, et sagedasemad vastsündinuid koloniseerivad stafülokokid on S. aureus, S. epidermidis, S. haemolyticus; harvem S. capitis, Staphylococcus chromogenes, Staphylococcus lentus, Staphylococcus simulans, S. warneri ja Staphylococcus intermedius (Fanaro jt 2003, Sepp jt 2003, Parm jt 2010). Esimesed kolm on ka sagedasemad vastsündinute HI tekitajad (Sepp jt 2003), kuid potentsiaalsed on ka ülejäänud. Eriti vastuvõtlikud keskkonna mikroobidele on keisrilõikega sündinud lapsed (Fanaro jt 2003). Nõrga soolebarjääri tõttu on

ohus ka enneaegsed vastsündinud, sest neil esineb suurem oht mikroobide sattumiseks vereringesse (Pauskar 2008, Parm jt 2010, Mitt 2016).

Nagu eelpool kirjeldatud, võib S. epidermidis olla sage HI tekitaja. Näiteks aastatel 2003, 2006 ja 2007 Tallinna ning Tartu lastehaiglates läbiviidud uuringud näitasid, et kõige enam HI juhtumeid vastsündinutel põhjustas S. epidermidis (Sepp jt 2003), mis oli ka sage tavaliste patjade kontamineerija selles uuringus. Samuti näitas Merit Pauskar (2008) oma lõputöös, et S. epidermidis on intensiivravi osakonnas viibivate vastsündinute rektaalpiirkonna sagedane koloniseerija, aga ka sepsise tekitaja. Kuid S. epidermidis’ega seotud vereringe infektsioonid on valdavalt seotud alakaalu ja lühema gestatsiooniajaga (Cheung jt 2011). GN-ed (sageli K. pneumoniae jt enterobakterid) mikroobid on ohtlikumad infektsiooni tekitajad (Sepp jt 2003), kuid neid patjadelt ei leitud. See on meeldiv tulemus, sest GN-te bakterite põhjustatud vereringeinfektsioon vastsündinutel kulgeb enamasti raskekujuliselt (Parm 2012, Mitt 2016).

Hea on tõdeda, et koagulaas-positiivsetest stafülokokkidest isoleeriti S. aureus’t ainult ühe tavalise padja pinnalt. Tegemist on tõsise HI tekitajaga ja see mikroob on suureks probleemiks nii Eestis kui ka mujal maailmas. Teadaolevalt ringlevad haiglas ja ka vastsündinute osakondades nii metitsilliiniresistentse S. aureus`e (MRSA) kui ka metitsilliiniresistentse S. epidermidis’e (MRSE) tüved (Pauskar 2008, Poren 2010, Parm 2010). CDC (2010) andmete kohaselt on ligi 49–65% S. aureus’ega seotud infektsioone põhjustanud MRSA, kuid Eestis pole see probleem siiski nii suur (Mitt 2016).

Töö käigus ilmnes probleem mikroobide lõplikul identifitseerimisel, sest paljusid patjadest isoleeritud mikroobe polnud MALDI-TOF võimeline identifitseerima. Ilmselt on tegemist tavaliste keskkonnamikroobidega. Seega ei pruugi tulemused olla päris adekvaatsed, sest neid patju, kus esines identifitseerimata jäänud mikroobe, oli filtriga patjade seas rohkem. Korraldatud uuringu käigus GN-id mikroobe ei tuvastatud. Võib

UURIMISTÖÖDE ARTIKLID

tekkida kahtlus, et analüsaatoris identifitseerimata jäänud mikroobide hulgas võiks tegelikkuses esineda patogeenseid mikroobe, kuid see on vähetõenäoline, sest MALDI-TOF tunneb ära peamised nendest. Tulemusi võis mõjutada fakt, et patju kasutasid erinevad patsiendid, kelle mikrobioom on iseenesest erinev. Kuna nii Soome kui ka Eesti varasem kogemus selles valdkonnas on vähene, siis polnud ka kindlat metoodikat ja kogemust, millele toetuda. Seega ei osanud uuringu korraldajad prognoosida, millised võiksid olla uuringu tulemused. Positiivne on see, et mingeid tulemusi üldse saadi.

Töö peamiseks ülesandeks oli selgitada võimalikud erinevused haiglas kasutusel olevate filtrita tavapatjade ja uuenduslike SleepAngeli patjade vahel, sealjuures jälgida uuringu käigus tekkivaid probleeme metoodika sobivuse osas tulevaste samalaadsete uuringute korraldamiseks. Kui arvestada välismaal tehtud analoogseid uuringuid ja nende tulemusi, siis on neid raske eeskujuks võtta, sest enamasti puudub põhjalik metoodika ja töö probleemsete aspektide kirjeldus. Tänapäeval leidub palju erineva hinnaklassiga mikrobioloogilisi meetodeid ja nende valik sõltub uuringu eesmärgist. Kui on olemas sobiv metoodika ning ligikaudne oodatav tulemus, siis on tunduvalt lihtsam uuringu eelarvet planeerida ja tellida uurigu läbiviimiseks vajalikud materjalid.

Vaatamata sellele, et tehtud töö annab ülevaate patjadel esinevatest mikroobidest, on raske öelda, kas haigustekitaja pärineb just padjast. Sellisel juhul tuleks lähtuda konkreetsest haigusest ja patsiendist ning padjast pärit mikroobist ja neid molekulaarsete meetoditega võrrelda. Molekulaarsete meetodite kasutamine võimaldaks teha kindlaks infektsiooni tekitajate päritolu, võrreldes nende geno- ja fenotüüpilisi omadusi. Kuid need meetodid on kulukad ja sageli ka väga töömahukad (Sepp jt 2003).

Järeldused

Mõlemates patjade rühmades oli mikroobide poolt kontamineeritud patju, kuid tavalised padjad olid enam nii seest kui ka väljast kontamineeritud

kui SleepAngeli padjad. Seega võib eeldada, et esineb võimalus HI edasikandmiseks patjade vahendusel, kuid SleepAngeli patjade kasutamine võib seda oluliselt vähendada. Sagedasemad patju kontamineerivad mikroobid olid inimeste mikrobioota tavalised esindajad, nagu S. epidermidis ja teised KONS-id, kuid ka muud GP-ed mikroobid, sealhulgas S. aureus. Seega võib öelda, et tavatingimustes ei ole tegemist eriti ohtlike mikroobidega, kuid haiglas võivad ringelda nende virulentsed ja resistentsed tüved. Kuna tegemist oli sünnitusosakonnaga, siis kõigist isoleeritud mikroobitüvedest kolmandikku võib pidada võimalikuks HI tekitajaks vastsündinutel.

Allikaloend

Cheung, G., Y., C., Otto, M. (2011). Understanding the significance of Staphylococcus epidermidis bacteremia in babies and children. Current Opinion in Infectious

Diseases, 23(3): 208–216. Ducel, G., Fabry, J., Nicolle, L. (2002). Prevention of hospital-acquired infections. A practical guide. 2nd edition. World Health Organization. Fanaro, S., Chierici, R., Guerrini, P., Vigi, V. (2003). Intestinal microflora in early infancy: composition and development. Acta Paediatrica Supplement, 91(441): 48–55. Jõe, L. (2002). Haiglainfektsioonid – probleem iga arsti jaoks. Lege Artis: eriväljaanne, 1: 2–3. Mitt, P. (2016). Healthcare-associated infections in Estonia –epidemiology and surveillance of bloodstream and surgical site infections. Tartu Ülikool, arstiteaduskond.

Doktoritöö. Parm, Ü. (2012). Early mucosal colonisation and its role in prediction of invasive infection in neonates at risk of early onset sepsis. Tartu Ülikool, arstiteaduskond.

Doktoritöö. Parm, Ü., Metsvaht, T., Sepp, E., Ilmoja, M., L., Pisarev, H., Pauskar, M., Lutsar, I. (2010). Impact of empiric antibiotic regimen on bowel colonizationin neonates with suspected early onset sepsis. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious

Diseases, 29: 807–16.

Pauskar, M. (2008). Intensiivravi vajavate vastsündinute stafülokokilise kolonisatsiooni, ravimresistentsuse ja infektsiooni määramine erinevate mikrobioloogiliste meetoditega. Tartu tervishoiu Kõrgkool, bioanalüütiku õppekava. Lõputöö. Poren, Kerli. (2010). Oportunistlike patogeenide esinemine Tervishoiu töötajate kitlitel ja igapäevatöös kasutusel olevatel esemetel. Tartu Tervishoiu Kõrgkool, bioanalüütiku õppekava. Lõputöö. Sepp, E., Kõljalg. S., Naaber, P., Truusalu, K., Stsepetova, L., Metsvaht, T., Sau, L.,

Jürna, M., Mägi, H., Allik, M., Mihkelsaar, M. (2003). Staphylococcus epidermidis ja Klebsiella pneumoniae – võimalikud hospitaalinfektsioonide tekitajad Eesti lasteintensiivravi osakondades. Eesti Arst, 82: 239-248. Weernink, A., Severin, W., P., J., Tjernberg, I., Dijkshoorn, L. (1995). Pillows, an unexpected source of Acinetobacter. Journal of Hospital Infection, 29: 189–199.