WEEKLY EPIDEMIOLOGICAL RECORD, No. 16, 23 APRIL 1999 • RELEVÉ ÉPIDÉMIOLOGIQUE HEBDOMADAIRE, N o 16, 23 AVRIL 1999
Resistance monitoring in Denmark, 1997 – DANMAP DANMAP (the Danish Antimicrobial Resistance Monitoring and Research Programme) has issued its second report. The programme collects data on human and animal antibiotic consumption and antibiotic resistance in bacteria from humans, animals and foodstuffs. In addition to human and zoonotic pathogens, normally-occurring bacteria (indicator bacteria) that permit a direct comparison of resistance levels are collected from the 3 sources. The programme has now been in existence for 3 years and has received considerable international attention. A selection of results from the report are presented below.
Surveillance de la résistance au Danemark, 1997 – DANMAP Le DANMAP (Programme de surveillance et de recherche en matière de résistance aux antimicrobiens) a publié son deuxième rapport. Ce programme rassemble des données sur la consommation d’antibiotiques humaine et animale, ainsi que sur la résistance aux antibiotiques manifestée par des bactéries provenant de sujets humains, d’animaux ou de denrées alimentaires. Outre les germes pathogènes provenant de sujets humains ou d’animaux, il est procédé à la collecte de bactéries naturellement présentes (bactéries indicatrices) dans ces 3 types d’hôtes ou de milieux, bactéries qui permettent la comparaison directe des niveaux de résistance. Le programme, qui fonctionne désormais depuis 3 ans, a suscité beaucoup d’intérêt de la part de la communauté internationale. Un certain nombre de résultats tirés de ce rapport sont exposés cidessous.
Antibiotic consumption The consumption of antibiotics in human treatment continues to be low in Denmark in comparison with other countries. There was a definite drop in consumption from 1995 to 1996. Contributing factors could be the extra focusing on antibiotic use that took place during that period, and the change in health services prescription subsidies from 1 January 1996. In comparison with other countries, the distribution of consumption over different groups of antibiotics has been favourable for the avoidance of resistance problems. There is, however, some variation between counties. In 1997 consumption of penicillins made up 65% of the total antibiotic consumption in the primary sector. In the period 1994-1997, consumption of the broad-spectrum quinolones and cephalosporins fell by 39% and 13% respectively. In 1997 these accounted for only 2% and < 1%, respectively, of total consumption. The first 9 months of 1998, however, have seen a 5% rise in antibiotic consumption in the primary sector, with increases in quinolone and cephalosporin consumption of 2.9% and 9.5% respectively. This calls for increased vigilance.
Consommation d’antibiotiques La consommation d’antibiotiques pour le traitement de sujets humains est toujours faible au Danemark comparativement à d’autres pays. Il y a eu une nette diminution de la consommation de 1995 à 1996. Le regain d’attention suscité par l’utilisation d’antibiotiques au cours de cette période et la modification du régime des subventions depuis le 1er janvier 1996 en sont des causes possibles. Comparativement à d’autres pays, la répartition de la consommation des différentes classes d’antibiotiques a eu un effet favorable sur les problèmes de résistance. Cependant, des différences existent entre les circonscriptions administratives. En 1997, la consommation de pénicilline a représenté 65% de la consommation totale d’antibiotiques dans le secteur primaire. Au cours de la période 1994-1997, la consommation de quinolones et de céphalosporines à large spectre a reculé respectivement de 39% et 13%. En 1997, ces produits ne représentaient plus, respectivement, que 2% et <1% de la consommation totale. Au cours des 9 premiers mois de 1998, toutefois, on a constaté une augmentation de 5% de la consommation d’antibiotiques dans le secteur primaire, la consommation de quinolone et de céphalosporine augmentant respectivement de 2,9% et 9,5%. C’est un état de choses qui nécessite une vigilance accrue. L’administration d’antibiotiques à des animaux, dans un but thérapeutique ou pour favoriser leur croissance, a augmenté en 1997. Pour pouvoir comparer directement la consommation d’antibiotiques chez l’animal et l’homme, il faut convertir les données de consommation chez l’animal en doses journalières définies. Il s’agit toutefois d’un exercice difficile du fait, d’une part, qu’il n’existe pas de doses journalières définies pour l’animal et, d’autre part, en raison de l’absence de données sur la répartition de la consommation par espèces et tranches d’âge.
Antibiotic use in animals, whether as therapy or to promote growth, rose in 1997. A direct comparison of antibiotic consumption in animals and humans requires the conversion of animal consumption into defined daily doses. This is difficult, however, both because there are no defined daily doses for animals and because no information is available on the distribution of consumption between animal species and age groups.
Antibiotic resistance Four indicator bacteria have been chosen because they are readily isolated from humans, foodstuffs and animals. These are Enterococcus faecium, E. faecalis, coagulasenegative staphylococci and Escherichia coli. Bacterial zoonoses are represented by the most commonly occurring: Salmonella enteritidis, S. typhimurium and Campylobacter spp. The pathogenic bacteria have been chosen for their frequent occurrence and virulence in either humans or animals. For the human pathogens, data are collected both nationally and from Aarhus and Roskilde counties, which have been chosen as key counties. 125
Résistance aux antibiotiques Quatre bactéries indicatrices ont été choisies en raison de leur facilité d’isolement chez les sujets humains, chez les animaux et à partir de denrées alimentaires. Il s’agit d’Enterococcus faecium, d’E. faecalis, des staphylocoques coagulase-négatifs et d’Escherichia coli. Les zoonoses bactériennes sont représentées par les plus fréquentes d’entre elles, à savoir les infections à Salmonella enteritidis, S. typhimurium et Campylobacter spp. Ces bactéries pathogènes ont été choisies en raison de leur fréquence et de leur virulence chez l’humain ou l’animal. En ce qui concerne les germes pathogènes pour l’homme, les données ont été recueillies à l’échelle nationale ainsi que dans les circonscriptions d’Aarhus et de Roskilde, considérées comme des circonscriptions de référence.
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Indicator bacteria Enterococci. Baseline material has been collected, consisting of isolates from army recruits, nurses, slaughterhouse workers and pig farmers. Isolates from pig farmers show a higher frequency of resistance to macrolides and nitrofurantoin than those from the other groups, a difference that is statistically significant. This is probably because pig farmers are exposed both to large amounts of antibiotics and to many resistant bacteria from their animal stock. Even with a sensitive method, only 1 enterococcus isolate was shown to have acquired vancomycin resistance. This may indicate that Denmark has a lower faecal carrier frequency for vancomycin-resistant enterococci than some other countries. E. coli. The resistance level was generally low. No differences in resistance were found between strains isolated from the different occupational groups: 31% of strains were resistant to sulphonamide, 19% to ampicillin and < 1% to gentamicin or quinolones.
Bactéries indicatrices Entérocoques. Le matériel de référence recueilli consistait en isolements effectués sur des militaires du contingent, des infirmières, des employés d’abattoirs et des éleveurs de porcs. Les isolements provenant d’éleveurs de porcs étaient plus souvent résistants aux macrolides et à la nitrofurantoïne que ceux qui étaient originaires d’autres groupes, la différence étant statistiquement significative. Cela s’explique probablement par le fait que les éleveurs de porcs sont exposés à la fois à de grandes quantités d’antibiotiques et à de nombreuses bactéries résistantes dont sont porteurs les animaux qu’ils élèvent. Malgré l’utilisation d’une méthode sensible, seulement 1 isolement d’entérocoque s’est révélé résistant à la vancomycine. Cela pourrait indiquer qu’au Danemark, la proportion de porteurs d’entérocoques fécaux résistants à la vancomycine est moindre que dans certains autres pays. E. coli. Le niveau de résistance était généralement faible. On n’a pas relevé de différences de résistance entre des souches isolées sur divers groupes professionnels: 31% des souches étaient résistantes aux sulfamides, 19% à l’ampicilline et <1% à la gentamicine ou aux quinolones.
Zoonotic bacteria Campylobacter jejuni. Resistance levels were generally low. However, a 12% resistance to quinolones (ciprofloxacin) is giving rise to concern, as quinolones are usually the preparations of first choice for treating complicated gastrointestinal infections in humans. Quinolone resistance was lower in isolates from live chickens than from Danish and foreign poultry meats or from humans. This is probably due to resistant Campylobacter from imported poultry and/or to the fact that about 20% of human infections are associated with travel.
Bactéries responsables de zoonoses Campylobacter jejuni. Le niveau de résistance était généralement faible. Toutefois, la présence d’une résistance aux quinolones (ciprofloxacine) chez 12% des souches est préoccupante, étant donné que les quinolones sont généralement les produits de première intention pour le traitement des complications d’infections gastro-intestinales chez l’humain. La résistance aux quinolones était moindre dans le cas d’isolements provenant de poulets vivants que pour les souches isolées sur des sujets humains ou de la viande de poulet danoise ou étrangère. Cet état de choses s’explique probablement par la présence de Campylobacter résistants provenant de volailles importées ou encore par le fait que, dans environ 20% des infections humaines à Campylobacter, il y a notion de voyage. Salmonella. Le niveau de résistance ne s’est pas modifié et il est resté faible chez S. typhimurium et S. enteritidis. Il y avait un bon accord entre les fréquences de résistance relevées chez les souches de S. typhimurium d’origine porcine ou humaine. En 1997, on n’a pas constaté de résistance aux quinolones sur des isolements d’origine humaine. Le typage des salmonelles provenant d’élevages d’animaux ou de sujets humains montre qu’au Danemark, les porcs et la viande de porc sont probablement la principale source d’infections à S. typhimurium d’origine alimentaire.
Salmonella. Resistance levels in S. typhimurium and S. enteritidis were low and unchanged. There was a correspondingly good agreement between the occurrence of resistance in S. typhimurium from pigs and from humans. No quinolone resistance was found in human isolates during 1997. Typing of Salmonella from animal production and human infections shows that pigs and pork are probably the principal source of foodborne S. typhimurium infection in Denmark.
Pathogenic bacteria E. coli is a frequent cause of both bacteraemia and urinary tract infections. There are resistance data for isolates from both hospitals and general practice. In isolates from blood the occurrence of ampicillin and cefuroxime resistance was generally higher in Aarhus county than in Roskilde county. This may be explained by the different hospital structures in the 2 counties. Some hospitals in Aarhus county have a regional function and thus a higher degree of specialization. This could be the reason for a higher use of broadspectrum antibiotics. Despite a fall in the use of cephalosporins in Aarhus county there was a rise in resistance to ampicillin and cefuroxime. This may be due to a conjoint selection of bacteria that are resistant to several antibiotics at the same time, or to the fact that changes in antibiotic use are first reflected as changes in resistance rates after 126
Bactéries pathogènes E. coli est une cause fréquente de bactériémie et d’infections urinaires. On dispose de données sur la résistance d’isolements effectués tant en milieu hospitalier qu’en pratique générale. Dans les isolements d’origine sanguine, on a constaté une résistance à l’ampicilline et à la céfuroxime généralement plus fréquente dans la circonscription d’Aarhus que dans celle de Roskilde. Cette différence pourrait s’expliquer par le fait que la structure hospitalière n’est pas la même dans ces 2 circonscriptions. Certains hôpitaux de la circonscription d’Aarhus ont des responsabilités régionales et sont, par conséquent, plus spécialisés. Cet état de choses pourrait expliquer le fait qu’on recourt davantage aux antibiotiques à large spectre. En dépit d’un recul de l’utilisation des céphalosporines dans la circonscription d’Aarhus, on y a constaté une augmentation de la résistance à l’ampicilline et à la céfuroxime. Cela pourrait s’expliquer par la sélection conjointe de bactéries simultanément
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some time. The changes in resistance rates of blood isolates in Roskilde county are not statistically significant, probably because of the low number of isolates. In isolates from urine, the resistance of E. coli from urinary tract infections diagnosed in either general practice or hospitals was nearly identical, and ampicillin resistance was similar to that of blood isolates. This may be due to the fact that the vast majority of urine specimens from the primary sector are sent in because of treatment failure, so that the source material has undergone a preselection. The rise in the occurrence of quinolone-resistant E. coli calls for increased vigilance. In this case data from the Roskilde county primary sector are not comparable with those from Aarhus, as the samples from Roskilde were collected to assess the resistance of E. coli from untreated urinary tract infections in the primary sector.
résistantes à plusieurs antibiotiques ou par le fait qu’une modification dans l’usage des antibiotiques commence au bout de quelque temps par se manifester sous la forme d’une modification du taux de résistance. L’évolution du taux de résistance observée sur des isolements d’origine sanguine dans la circonscription de Roskilde n’est pas statistiquement significative, probablement en raison du nombre trop faible de ces isolements. Dans les isolements obtenus à partir de l’urine de malades souffrant d’infections urinaires diagnostiquées soit en pratique générale, soit à l’hôpital, la résistance de E. coli était pratiquement identique dans les 2 cas, et la résistance à l’ampicilline était analogue à celle des isolements d’origine sanguine. Cela peut s’expliquer par le fait que la grande majorité des échantillons d’urine provenant du secteur primaire sont envoyés pour analyse en raison d’un échec thérapeutique, de sorte qu’il y a une présélection des échantillons à l’origine. L’augmentation de la fréquence de E. coli quinolono-résistantes justifie une vigilance accrue. Dans ce cas, les données provenant du secteur primaire de la circonscription de Roskilde ne peuvent être comparées à celles de la circonscription d’Aarhus, étant donné que les échantillons de Roskilde ont été recueillis en vue d’évaluer la résistance de E. coli responsables d’infections urinaires non traitées dans le secteur primaire. Streptococcus pneumoniae. Les pneumocoques pénicillino-résistants posent un problème qui prend de plus en plus d’ampleur dans l’ensemble du monde. On a observé une augmentation de la résistance à l’érythromycine et à la pénicilline entre 1990 et 1997, la proportion de souches présentant une sensibilité moindre à la pénicilline ayant doublé au cours de cette période. Toutefois, au Danemark, la résistance reste faible comparativement à d’autres pays. Il n’en demeure pas moins qu’il est très important de surveiller la résistance aux pneumocoques, et le Statens Serum Institut s’efforce actuellement de déterminer quels sont les facteurs qui sont à l’origine de cette augmentation. Staphylocoques coagulase-négatifs. Il n’y a pas eu de différences appréciables dans les taux de résistance entre les 2 circonscriptions.
Streptococcus pneumoniae. Penicillin-resistant pneumococci constitute an ever-growing problem on a world scale. There has been a rise in erythromycin and penicillin resistance from 1990 to 1997, with the proportion of strains with reduced sensitivity to penicillin doubling over this period. In Denmark, however, resistance remains low in comparison with other countries. It is still of great importance to monitor the resistance of pneumococci, and the Statens Serum Institut is investigating which factors have contributed to this rise. Coagulase-negative staphylococci. There were no appreciable differences between resistance rates in the 2 counties.
Summary In the human isolates, resistance levels were generally low in comparison with those from other countries. There is nevertheless a need in several areas for an increased drive to curtail the rise in the number of penicillin-resistant pneumococci and quinolone-resistant E. coli. In the veterinary sector of medicine, guidelines have now been drawn up for the treatment of animals with antibiotics, as has been the case for many years in human medical care. In addition work is in progress to facilitate a better registration of antibiotic consumption in the treatment of animals. DANMAP has been able to demonstrate that the banning in May 1995 of the use of avoparcin as a growth promotor has resulted in a fall in resistance rates to this agent. Resistance in E. faecium from chickens fell from 52% in the first half of 1996 to 12% in the second half of 1997. A less significant fall has been seen in E. faecium from pigs, which may be connected to the fact that the pig stock is maintained by continuous breeding, whereas chickens for slaughter are bred by a batchwise “all in - all out” process. On the basis of data including those from DANMAP, the use of a further 4 growth promoters has been prohibited. The DANMAP 97 report can be obtained from the Statens Serum Institut; e-mail: tls@ssi.dk; fax: + 45 32 68 38 87. (Based on 2 articles published in EPI-NEWS No. 3 and No. 4, 1999, Statens Serum Institut, Copenhagen, Denmark.) 127
Résumé En ce qui concerne les isolements d’origine humaine, la résistance a été généralement faible comparativement à ce qui s’observe dans d’autres pays. Il est néanmoins nécessaire, dans plusieurs secteurs, d’agir plus vigoureusement pour mettre un terme à l’augmentation du nombre de souches de pneumocoques résistants à la pénicilline et de E. coli résistantes aux quinolones. En médecine vétérinaire, on dispose désormais de directives pour l’administration d’antibiotiques aux animaux, comme c’est le cas depuis plusieurs années pour le traitement des sujets humains. En outre, des travaux sont en cours afin d’améliorer l’enregistrement de la consommation d’antibiotiques destinés au traitement des animaux. Le DANMAP a pu montrer que l’interdiction, en mai 1995, de l’avoparcine pour faciliter la croissance des animaux a entraîné un recul du taux de résistance à ce produit. La résistance de E. faecium d’origine aviaire est passée de 52% au cours du premier semestre de 1996 à 12% au cours du second semestre 1997. Un recul moins sensible a été observé chez E. faecium d’origine porcine, recul qui pourrait être lié au fait que les porcs sont élevés en continu alors que les volailles destinées à l’abattage sont élevées en bandes uniques. A la lumière des données obtenues, et notamment de celles du DANMAP, 4 autres stimulateurs de croissance ont été interdits. On peut obtenir le rapport 97 du DANMAP en s’adressant au Statens Serum Institut; e-mail: tls@ssi.dk; fax: +45 32 68 38 87. (D’après 2 articles publiés dans EPI-NEWS No 3 et No 4, 1999, Statens Serum Institut, Copenhague, Danemark.)