Surveillance of Antimicrobial Resistant Bacteria in Africa and Namibia

Abstract

ABSTRACT

Sub-Saharan Africa faces a growing antimicrobial resistance (AMR) threat. Antimicrobial resistant bacterial organisms pose a serious problem to human infection treatment, particularly urinary tract infections and bloodstream infections. Due to inadequate surveillance systems, information gaps on AMR prevalence in Africa (including Namibia) exist.

A systematic review of the WHO African region (2008-2019) analysed 27 bacteremic E. coli and S. aureus AMR studies. Additionally, a nationwide retrospective AMR analysis of Namibian female urine (2016-2017, Study II) and all patients blood (2011-2019, Study III) isolates was conducted. Antibiotic susceptibility testing (AST) was performed using disk diffusion and Vitek 2 according to CLSI guidelines.

Study I revealed that E. coli median resistance was: cefotaxime (42%), ciprofloxacin (44%) and carbapenems (<1%). The S. aureus resistance rates for cloxacillin was 34%. Study II estimated ESBL bacterial isolates prevalence at 22% based on cefotaxime resistance. Nitrofurantoin resistance was low in non-ESBL isolates but increased in ESBL isolates (12.9% to 19%), with one region reaching 59% resistance. Study III found that the E. coli resistance was: piperacillin-tazobactam (8%), cefotaxime (32%), ciprofloxacin (29%), gentamicin (18%) and co-trimoxazole (79%). S. aureus showed 18.8% oxacillin resistance with low resistance (<10%) to clindamycin, gentamicin and rifampin and none to teicoplanin.

This study highlights the limited bacteremic AMR data from only a quarter of WHO African region countries, thereby emphasising the need for strengthened surveillance. In Namibia, nitrofurantoin remains a useful empirical antimicrobial for female urinary tract infections, although regional variations necessitate enhanced surveillance. The high resistance rates in bacteremic E. coli (>20%) for most antimicrobials in Namibia underscore the importance of AST-guided therapy.

KEYWORDS: Escherichia coli, ESBL, Extended Spectrum beta-lactamase, MRSA, Methicillin Resistant Staphylococcus aureus, Namibia, Africa

TIIVISTELMÄ

Kasvava antibioottiresistenssi (AMR) uhkaa Saharan eteläpuolista Afrikkaa. AMR-bakteerit muodostavat vakavan ongelman ihmisten infektioiden hoidossa, erityisesti virtsatieinfektioissa ja verenmyrkytyksissä. Riittämättömien seurantajärjestelmien vuoksi Afrikassa (ml. Namibiassa) on puutteita AMR-esiintyvyystiedoissa.

WHO:n Afrikan alueen systemaattisessa katsauksessa (2008–2019) analysoitiin 27 Escherichia coli ja Staphylococcus aureus –bakteremia resistenssitutkimusta. Lisäksi tehtiin maanlaajuinen retrospektiivinen namibialaisten naisten virtsa- (2016-2017, osatyö II) ja kaikkien potilaiden verilöydösten (2011-2019, osatyö III) mikrobilääkeherkkyysanalyysi. Herkkyys määritettiin kiekkoherkkyysmenetelmällä ja Vitek 2:lla CLSI:n ohjeiden mukaisesti.

Osatyössä I E. colin mediaaniresistenssi oli kefotaksiimille 42%, siprofloksasiinille 44% ja karbapeneemeille <1%. S. aureuksen resistenssi kloksasilliinille oli 34%. Osatyö II arvioi kefotaksiimiresistenssiin pohjaten ESBL-bakteerikantojen esiintyvyyden olevan 22%. Resistenssi nitrofurantoiinille oli alhainen muissa kuin ESBL:ia tuottavissa kannoissa, mutta lisääntyi tutkimuksen aikana ESBL-kannoissa (13%-19%) yhden alueen saavuttaessa 59% resistenssin. Osatyössä III E. colin resistenssi oli piperasilliini-tatsobaktaamille 8%, kefotaksiimille 32%, siprofloksasiinille 29%, gentamysiinille 18% ja sulfatrimetopriimille 7%. S. aureuksen resistenssi oksasilliinille oli 19%, alle 10% klindamysiinille, gentamysiinille ja rifampiinille, eikä lainkaan teikoplaniinille

Vain neljännes WHO:n Afrikan alueen maista raportoi verenmyrkytysbakteerien AMR-tietoa, mikä korostaa tarvetta tehostaa seurantaa. Namibiassa nitrofurantoiini on edelleen hyödyllinen empiirinen mikrobilääke naisten virtsatieinfektioiden hoidossa, vaikka alueelliset vaihtelut edellyttävätkin tehostettua seurantaa. Veri-E. colien korkeat resistenssiluvut (>20%) useimmille mikrobilääkkeille Namibiassa korostavat herkkyysmäärityksillä ohjatun hoidon merkitystä.

AVAINSANAT: Escherichia coli, ESBL, Laajakirjoinen beetalaktamaasi, MRSA, metisilliiniresistentti Staphylococcus aureus, Namibia, Afrikka