Invasive bacterial diseases (IBDs), which see Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, and Haemophilus influenzae as the main etiological agents, have a significant impact on the general population due to their high mortality and the disease burden associated with the sequelae, despite being preventable through vaccination. In Italy, since 2007, IBDs have been the subject of a special surveillance system, at the national and regional level, which over time has seen the integration of multiple information flows, with the aim of obtaining an increasingly complete and accurate epidemiological picture of the phenomenon. Among the goals of the epidemiological surveillance there’s also the monitoring of antimicrobial resistance (AMR) profiles of pathogens under scrutiny, in order to contain an emerging public health issue that represents one of the most significant challenges of our century. This thesis project aims to collect and analyse AMR data emerging from the reporting activity to the integrated IBD Surveillance System of the Veneto Region since its establishment (2007) up until the end of 2023. During the analysis, the notification forms sent to the Veneto Region’s Regional Epidemiological Coordination Centre IBD of the University of Padua, were collected and digitised, and the information was entered into a database created with the aim of obtaining information from the data relating to antimicrobial susceptibility tests (AST) included in the notification forms or in the antibiograms that were increasingly often attached to the notification forms, especially in the later years. Subsequently, the information was experimentally extracted from the database in order to characterise the phenomenon of AMR in IBDs intercepted by the notification flow After a first general analysis we focused on Streptococcus pneumoniae, which resulted the more frequently isolated pathogen. Among the reports of IBDs received (n = 2909), Streptococcus pneumoniae was isolated in 65.5% of those (1905/2909). Streptococcus pneumoniae was shown to be resistant to at least one antimicrobial agent in 20.1% (285/1418) of the isolates tested. The antimicrobial groups to which Streptococcus pneumoniae was more frequently resistant were macrolides (17.3%), clindamycin (13.2%), tetracyclines (12.5%), trimethoprim/sulfamethoxazole (11.3%). Among the isolates resistant to the macrolide group that were also tested for clindamycin, 74.7% were also resistant to clindamycin. The proportion of penicillin resistant Streptococcus pneumoniae isolates throughout the entire observation period showed a statistically significant negative monotonic trend by applying the Kendall rank correlation test (τB=-0.056, p=0.041). Logistic regression for the increase in the proportion of penicillin resistant isolates resulted in an OR = 0.867 (p = 0.034). The proportion of isolates resistant to erythromycin showed a negative monotonic trend with a more moderate statistical significance (τB =-0.045, p=0.051). The logistic regression carried out for erythromycin gave OR=0.973 as output. Among the serotypes most frequently associated with AMR, a high proportion of resistance to clindamycin (57.1%) and erythromycin (44.0%) was detected in isolates belonging to serotype 19A. Serotype 14 was also frequently associated with resistance to clindamycin (66.7%) and erythromycin (48.3%). Considering the heterogeneous and widespread detection of AMR among IBD agents other than pneumococcal, meningococcal and haemophilous (particularly in the last years of the observation period) we underline the possibility of enhancing the completeness of the AMR data intercepted through the IBD national Surveillance System, by integrating it with what is collected from other dedicated surveillance flows, such as the Italian national AMR special Surveillance system (AR-ISS).

Le Malattie Batteriche Invasive (MaBI) riconoscono Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis e Haemophilus influenzae come agenti eziologici principali, hanno un rilevante impatto sulla popolazione generale per via della loro alta mortalità e il carico di malattia associato alle sequele. In Italia, dal 2007 le MaBI sono oggetto di un sistema di sorveglianza speciale, a livello nazionale e regionale, che nel tempo ha visto l’integrazione di più flussi informativi, nell’ottica di poter disporre di un quadro epidemiologico sempre più completo del fenomeno. Tra gli obiettivi della sorveglianza epidemiologica c’è anche il monitoraggio dei profili di resistenza ad antimicrobici (AMR) dei patogeni sotto sorveglianza, al fine di contenere una problematica di sanità pubblica emergente che rappresenta una delle sfide più significative del nostro secolo. Il presente progetto di tesi ha lo scopo di analizzare il fenomeno dell’AMR che emerge dalle notifiche del sistema di sorveglianza integrato delle MaBI della Regione Veneto, nel periodo che va dalla sua istituzione (2007), fino alla fine del 2023. Nel corso dell’analisi, sono state raccolte e digitalizzate le schede di notifica inviate al Coordinamento Epidemiologico Regionale per le MaBI, dell’Università di Padova, e le informazioni sono state inserite in un database creato con l’obiettivo di ottenere informatività dai dati relativi ai test di suscettibilità agli antimicrobici (AST) inclusi nelle schede di segnalazione o negli antibiogrammi allegati alle schede stesse. Successivamente sono state sperimentalmente estratte informazioni da tale database con lo scopo di caratterizzare il fenomeno dell’AMR nelle MaBI intercettate dal flusso di notifica. A seguito di una analisi generale ci si è focalizzati nell’analisi di Streptococcus pneumoniae, che è risultato l’agente patogeno più frequentemente isolato. Tra le segnalazioni di MaBI pervenute nel periodo (n = 2909), Streptococcus pneumoniae è stato isolato nel 65.5% dei casi. Streptococcus pneumoniae ha presentato AMR nel 20.1% degli isolati testati. Le classi di antimicrobici alle quali Streptococcus pneumoniae è risultato più frequentemente resistente sono: macrolidi (17.3%), clindamicina (13.2%), tetracicline (12.5%), cotrimossazolo (11.3%). La proporzione di isolati di Streptococcus pneumoniae resistenti a penicillina nell’intero periodo di osservazione ha mostrato un andamento monotono negativo, statisticamente significativo tramite l’applicazione del test di correlazione per ranghi di Kendall (τB=-0.056, p=0.041). La regressione logistica per l’aumento della proporzione di isolati resistenti a penicillina è risultata in un OR=0.867 (p=0.034). La proporzione di isolati resistenti ad eritromicina ha mostrato un andamento monotono negativo con significatività statistica più moderata (τB =-0.045, p=0.051). La regressione logistica effettuata per eritromicina ha fornito come output OR=0.973. Tra i sierotipi più frequentemente associati a AMR, si evidenzia una elevata proporzione di resistenze a clindamicina (57.1%), ed eritromicina (44.0%) negli isolati appartenenti al sierotipo 19A. Anche il sierotipo 14 è stato frequentemente associato a resistenza a clindamicina (66.7%) ed eritromicina (48.3%). Considerata l’eterogenea e diffusa detezione di AMR tra gli agenti MaBI diversi da pneumococco, meningococco ed emofilo, in particolare negli ultimi anni del periodo di osservazione, si sottolinea la possibilità di potenziare la completezza del dato di AMR, intercettato dal Sistema di Sorveglianza nazionale MaBI (ISS-MaBI), andando a complementarlo con quanto raccolto da altri flussi dedicati, attualmente non integrati, quali ad esempio il sistema di sorveglianza speciale nazionale verso l’ AMR (AR-ISS).

La resistenza agli antimicrobici negli agenti delle Malattie Batteriche Invasive: analisi del Sistema di Sorveglianza MaBI negli anni 2021-2023

AGOSTINI, SIMONE
2023/2024

Abstract

Invasive bacterial diseases (IBDs), which see Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis, and Haemophilus influenzae as the main etiological agents, have a significant impact on the general population due to their high mortality and the disease burden associated with the sequelae, despite being preventable through vaccination. In Italy, since 2007, IBDs have been the subject of a special surveillance system, at the national and regional level, which over time has seen the integration of multiple information flows, with the aim of obtaining an increasingly complete and accurate epidemiological picture of the phenomenon. Among the goals of the epidemiological surveillance there’s also the monitoring of antimicrobial resistance (AMR) profiles of pathogens under scrutiny, in order to contain an emerging public health issue that represents one of the most significant challenges of our century. This thesis project aims to collect and analyse AMR data emerging from the reporting activity to the integrated IBD Surveillance System of the Veneto Region since its establishment (2007) up until the end of 2023. During the analysis, the notification forms sent to the Veneto Region’s Regional Epidemiological Coordination Centre IBD of the University of Padua, were collected and digitised, and the information was entered into a database created with the aim of obtaining information from the data relating to antimicrobial susceptibility tests (AST) included in the notification forms or in the antibiograms that were increasingly often attached to the notification forms, especially in the later years. Subsequently, the information was experimentally extracted from the database in order to characterise the phenomenon of AMR in IBDs intercepted by the notification flow After a first general analysis we focused on Streptococcus pneumoniae, which resulted the more frequently isolated pathogen. Among the reports of IBDs received (n = 2909), Streptococcus pneumoniae was isolated in 65.5% of those (1905/2909). Streptococcus pneumoniae was shown to be resistant to at least one antimicrobial agent in 20.1% (285/1418) of the isolates tested. The antimicrobial groups to which Streptococcus pneumoniae was more frequently resistant were macrolides (17.3%), clindamycin (13.2%), tetracyclines (12.5%), trimethoprim/sulfamethoxazole (11.3%). Among the isolates resistant to the macrolide group that were also tested for clindamycin, 74.7% were also resistant to clindamycin. The proportion of penicillin resistant Streptococcus pneumoniae isolates throughout the entire observation period showed a statistically significant negative monotonic trend by applying the Kendall rank correlation test (τB=-0.056, p=0.041). Logistic regression for the increase in the proportion of penicillin resistant isolates resulted in an OR = 0.867 (p = 0.034). The proportion of isolates resistant to erythromycin showed a negative monotonic trend with a more moderate statistical significance (τB =-0.045, p=0.051). The logistic regression carried out for erythromycin gave OR=0.973 as output. Among the serotypes most frequently associated with AMR, a high proportion of resistance to clindamycin (57.1%) and erythromycin (44.0%) was detected in isolates belonging to serotype 19A. Serotype 14 was also frequently associated with resistance to clindamycin (66.7%) and erythromycin (48.3%). Considering the heterogeneous and widespread detection of AMR among IBD agents other than pneumococcal, meningococcal and haemophilous (particularly in the last years of the observation period) we underline the possibility of enhancing the completeness of the AMR data intercepted through the IBD national Surveillance System, by integrating it with what is collected from other dedicated surveillance flows, such as the Italian national AMR special Surveillance system (AR-ISS).
Dipartimento di Medicina - DIMED
2023
Antimicrobial resistance among Invasive Bacterial Diseases pathogens: an analysis of the IBD Surveillance System in 2021-2023
Le Malattie Batteriche Invasive (MaBI) riconoscono Streptococcus pneumoniae, Neisseria meningitidis e Haemophilus influenzae come agenti eziologici principali, hanno un rilevante impatto sulla popolazione generale per via della loro alta mortalità e il carico di malattia associato alle sequele. In Italia, dal 2007 le MaBI sono oggetto di un sistema di sorveglianza speciale, a livello nazionale e regionale, che nel tempo ha visto l’integrazione di più flussi informativi, nell’ottica di poter disporre di un quadro epidemiologico sempre più completo del fenomeno. Tra gli obiettivi della sorveglianza epidemiologica c’è anche il monitoraggio dei profili di resistenza ad antimicrobici (AMR) dei patogeni sotto sorveglianza, al fine di contenere una problematica di sanità pubblica emergente che rappresenta una delle sfide più significative del nostro secolo. Il presente progetto di tesi ha lo scopo di analizzare il fenomeno dell’AMR che emerge dalle notifiche del sistema di sorveglianza integrato delle MaBI della Regione Veneto, nel periodo che va dalla sua istituzione (2007), fino alla fine del 2023. Nel corso dell’analisi, sono state raccolte e digitalizzate le schede di notifica inviate al Coordinamento Epidemiologico Regionale per le MaBI, dell’Università di Padova, e le informazioni sono state inserite in un database creato con l’obiettivo di ottenere informatività dai dati relativi ai test di suscettibilità agli antimicrobici (AST) inclusi nelle schede di segnalazione o negli antibiogrammi allegati alle schede stesse. Successivamente sono state sperimentalmente estratte informazioni da tale database con lo scopo di caratterizzare il fenomeno dell’AMR nelle MaBI intercettate dal flusso di notifica. A seguito di una analisi generale ci si è focalizzati nell’analisi di Streptococcus pneumoniae, che è risultato l’agente patogeno più frequentemente isolato. Tra le segnalazioni di MaBI pervenute nel periodo (n = 2909), Streptococcus pneumoniae è stato isolato nel 65.5% dei casi. Streptococcus pneumoniae ha presentato AMR nel 20.1% degli isolati testati. Le classi di antimicrobici alle quali Streptococcus pneumoniae è risultato più frequentemente resistente sono: macrolidi (17.3%), clindamicina (13.2%), tetracicline (12.5%), cotrimossazolo (11.3%). La proporzione di isolati di Streptococcus pneumoniae resistenti a penicillina nell’intero periodo di osservazione ha mostrato un andamento monotono negativo, statisticamente significativo tramite l’applicazione del test di correlazione per ranghi di Kendall (τB=-0.056, p=0.041). La regressione logistica per l’aumento della proporzione di isolati resistenti a penicillina è risultata in un OR=0.867 (p=0.034). La proporzione di isolati resistenti ad eritromicina ha mostrato un andamento monotono negativo con significatività statistica più moderata (τB =-0.045, p=0.051). La regressione logistica effettuata per eritromicina ha fornito come output OR=0.973. Tra i sierotipi più frequentemente associati a AMR, si evidenzia una elevata proporzione di resistenze a clindamicina (57.1%), ed eritromicina (44.0%) negli isolati appartenenti al sierotipo 19A. Anche il sierotipo 14 è stato frequentemente associato a resistenza a clindamicina (66.7%) ed eritromicina (48.3%). Considerata l’eterogenea e diffusa detezione di AMR tra gli agenti MaBI diversi da pneumococco, meningococco ed emofilo, in particolare negli ultimi anni del periodo di osservazione, si sottolinea la possibilità di potenziare la completezza del dato di AMR, intercettato dal Sistema di Sorveglianza nazionale MaBI (ISS-MaBI), andando a complementarlo con quanto raccolto da altri flussi dedicati, attualmente non integrati, quali ad esempio il sistema di sorveglianza speciale nazionale verso l’ AMR (AR-ISS).
Invasive
Sorveglianza
Batteriche
AMR
MaBI
AMORUSO, IRENE
Lauree magistrali a ciclo unico
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