Prevalence and risk factors for extended-spectrum β-lactamaseproducing Gram-negative bacterial infections in hospitalized patients at a tertiary care hospital, southwest Nigeria

Abstract

Background: Clinical infections caused by extended-spectrum β-lactamase (ESBL)-producing bacteria constitute great burden to healthcare delivery with these resistant pathogens contributing largely to the magnitude and spread of antimicrobial resistance globally. Hence, knowledge of the risk factors for acquisition of infection caused by ESBL-producing bacteria is crucial to instituting prompt and appropriate treatment as well as prevention and control measures. This study investigated the risk factors associated with the prevalence of ESBL-producing Gram-negative bacteria (GNB) infections among hospitalized patients in Uniosun Teaching Hospital (UTH), Osogbo, Nigeria.

Methodology: A total of 359 hospitalized patients with clinical infections from whose clinical samples we isolated non-duplicate GNB were consecutively recruited. GNB were isolated following aerobic cultures of appropriate clinical samples and MicrobactTMGNB 24E kit was used for species identification. All isolates were screened for ESBL production by the combination disc method. Relevant clinical and demographic information was obtained using a designed data collection form, and multivariate logistic regression analysis was used to identify associated risk factors.

Results: Ninety-four (26.2%) of the 359 patients had ESBL-producing GNB isolated from their clinical samples, with a preponderance of Escherichia coli (26.6%, n=25/94), although the most frequent ESBL-producer was Stenotrophomonas maltophilia (100%, n=2/2) and least frequent was Pseudomonas aeruginosa (2.6%, n=1/39). The study indicated that male gender, age group >60 years and farming were socio-demographic factors associated with significantly higher prevalence of ESBL-producing GNB infection. Other independent risk factors significantly associated with high prevalence of ESBL GNB infections were; (i) admission into intensive care unit and male surgical ward, (ii) presence of invasive devices such as intravenous line, endotracheal tube and urinary catheter, (iii) underlying conditions such as diabetes mellitus and benign prostatic hyperplasia, and (iv) immunocompromised state.

Conclusion: The information obtained from this study can serve as baseline data for designing strategy to prevent drug-resistant infections and transmission in our hospital.

French title: Facteurs de prévalence et de risque pour les infections de bactéries gram-négatives de la β-lactamase prolongées de la β-lactamase chez les patients hospitalisés dans un hôpital de soins tertiaires, au sud-ouest du Nigéria

Contexte: Les infections cliniques causées par des bactéries de la β-lactamase de spectre prolongée (ESBL) constituent une grande charge à la livraison des soins de santé avec ces agents pathogènes résistants contribuant en grande partie à la magnitude et à la propagation de la résistance antimicrobienne mondiale. Par conséquent, la connaissance des facteurs de risque d'acquisition d'une infection causée par les bactéries produisant des ESBL est essentielle à l'institution de traitement rapide et approprié, ainsi que des mesures de prévention et de contrôle. Cette étude a enquêté sur les facteurs de risque associés à la prévalence des bactéries gram-négatives de l'ESBL (GNB) parmi les patients hospitalisés dans l'hôpital d'enseignement Uniosun (Uth), Osogbo, Nigéria.

Méthodologie: Un total de 359 patients hospitalisés avec des infections cliniques de laquelle les échantillons cliniques de laquelle nous avons isolé le GNB non dupliqué ont été recrutés consécutivement. GNB ont été isolés à la suite de cultures aérobies d'échantillons cliniques appropriés et de kit MicroBactTM GNB 24E a été utilisé pour l'identification des espèces. Tous les isolats ont été criblés pour la production ESBL par la méthode des disques combinées. Des informations cliniques et démographiques pertinentes ont été obtenues à l'aide d'un formulaire de collecte de données conçu et une analyse de régression logistique multivariée a été utilisée pour identifier les facteurs de risque associés.

Résultats: Quatre-vingt-quatorze (26,2%) des 359 patients avaient des GNB producteurs de BLSE isolés de leurs échantillons cliniques, avec une prépondérance d'Escherichia coli (26,6%, n=25/94), bien que le producteur de BLSE le plus fréquent soit Stenotrophomonas maltophilia (100.0%, n=2/2) et la moins fréquente était Pseudomonas aeruginosa (2,6%, n=1/39). L'étude a indiqué que le sexe masculin, le groupe d'âge > 60 ans et l'agriculture étaient des facteurs sociodémographiques associés à une prévalence significativement plus élevée d'infections à GNB productrices de BLSE. D'autres facteurs de risque indépendants significativement associés à une prévalence élevée d'infections à BLSE GNB étaient; (i) admission en unité de soins intensifs et en salle de chirurgie pour hommes, (ii) présence de dispositifs invasifs tels qu'une ligne intraveineuse, un tube endotrachéal et un cathéter urinaire, (iii) conditions sous-jacentes telles que le diabète sucré et l'hyperplasie bénigne de la prostate, et (iv) immunodéprimé Etat.

Conclusion: les informations obtenues à partir de cette étude peuvent servir de données de base pour la conception de la stratégie visant à prévenir les infections et la transmission résistantes à la drogue dans notre hôpital.