European surveillance of invasive pneumococcal disease. Epidemiology, serotype distribution and antimicrobial resistance patterns

Abstract

Antecedentes Streptococcus pneumoniae es el agente causal de enfermedad grave, tanto en términos de morbilidad como mortalidad, tales como la enfermedad neumocócica invasiva (ENI), neumonía y enfermedades del tracto respiratorio superior que afectan principalmente a niños. Era previsible que la introducción de la vacuna neumocócica conjugada en Europa tuviera un impacto sobre la epidemiología de la enfermedad neumocócica invasiva. El estudio y evaluación de los cambios en la epidemiología de la enfermedad y las tendencias, en particular el desplazamiento de serotipos, la emergencia se nuevas cepas virulentas y el seguimiento de la resistencia a antibióticos entre los distintos clones se hizo necesario.

Material y métodos El análisis se concibió como un estudio observacional basado en la población europea con datos procedentes de los sistemas nacionales de vigilancia de los países de la Unión Europea y del Espacio Económico Europeo en 2010. En la vigilancia aumentada de la ENI participaron veintiséis países europeos que notificaron los casos electrónicamente al sistema de vigilancia europeo (TESSy) centralizado en el ECDC. Un caso de ENI se definió de acuerdo con la definición de caso de la Unión Europea del 2008, como el aislamiento de S. pneumoniae o detección del ácido nucleico o antígeno de S. pneumoniae en un lugar normalmente estéril. En el análisis de datos se utilizó los tests de χ2 de Pearson y Fisher para comparaciones. La tasa de notificación se definió como el número de casos de ENI confirmados por laboratorio por 100.000 habitantes. Los datos de población para denominadores se obtuvieron del sitio web de European Statistics (EUROSTAT). Para el análisis de los datos se utilizó el paquete estadístico STATA® 12.0. Además se realizó un estudio de los factores de riesgo de muerte por ENI con las distintas variables. La muestra del estudio correspondió a aquellos casos para los cuáles se disponía información sobre serotipo y desenlace (264 casos). Se diseñó un modelo lineal generalizado con estándares robustos. La edad resultó una variable modificadora y el análisis se estratificó por grupos de edad.

Resultados Los países europeos notificaron un total de 21.565 casos de ENI en 2010. Los países nórdicos (Dinamarca, Noruega, Finlandia y Suecia) y Bélgica presentaron las tasas de notificación más elevadas. Las tasas de notificación más elevadas correspondieron a niños menores de un año (18.5 por 100.000) seguidos por adultos ≥ 65 años (15.6 por 100.000). En niños menores de 5 años la presentación clínica que produjo un número más elevado de muertes fue meningitis mientras que en ≥ 65 años fueron septicemia y neumonía/septicemia. Los serotipos más frecuentes fueron: 19A, 1, 7F, 3, 14, 22F, 8, 4, 12F y 19F. La PCV7 hubiera cubierto el 19.2% de los casos en niños < 5 años, PCV10 el 46.1% y PCV13 el 73.1%. Entre los adultos, PCV13 hubiera cubierto el 60.1% de los casos de 15 a 64 años y el 53.9% de los de ≥ 65 años. La eritromicina fue el antibiótico que presentaba mayor nivel de no-sensibilidad (17.6%) seguido por penicilina (8.9%) y por ultimo cefotaxima (2.7%). Los países del sur y este de Europa fueron los que notificaron mayores índices de no-sensibilidad a penicilina y/o eritromicina. El estudio reveló que la edad avanzada, meningitis, serotipos no incluidos en las PCV entre los niños menores de 5 años y los serotipos PCV7 entre las personas de 5-64 años, y la no-sensibilidad a penicilina, resultaron factores de riesgo de muerte por ENI en Europa.

Conclusiones El estudio demostró la necesidad de continuar y mejorar la vigilancia de la ENI en Europa, incluyendo la distribución de serotipos y la resistencia a antibióticos. Con objeto de combatir la elevada carga de la ENI y su mortalidad en niños y adultos son necesarias nuevas estrategias de vacunación así como el diseño de nuevas vacunas neumocócicas de mayor valencia o vacunas basadas en proteínas que confieran inmunidad independiente del serotipo, así como políticas de uso racional de antibióticos.

Background Streptococcus pneumoniae is responsible for a considerable burden, in terms of both morbidity and mortality. It causes severe diseases such as invasive pneumococcal disease and pneumonia, and is also the causative agent of upper tract respiratory infections that mainly affect children. The introduction of pneumococcal conjugate vaccines in Europe was expected to have an impact on the epidemiology of invasive pneumococcal disease. This made it necessary to study and assess changes in the epidemiology of the disease and its trends, particularly the potential serotype replacement, emergence of new virulent strains, and monitoring of antimicrobial resistance among spreading clones.

Material and Methods The study was conceived as an observational study based on the European population and on data from the national surveillance for invasive pneumococcal disease (IPD) in EU/EEA countries in 2010. Data were uploaded into the European Surveillance System (TESSy) hosted by the European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC). Twenty-six European countries participated in the surveillance for IPD. A case of IPD was defined as the isolation of Streptococcus pneumoniae or detection of Streptococcus pneumoniae nucleic acid or antigen from a normally sterile site of a patient. The notification rate was defined as the number of laboratory confirmed cases of IPD per 100 000 inhabitants. Population data for denominators were retrieved from the European Statistics (EUROSTAT) website. Data comparisons were performed using the Pearson χ2 and Fisher exact tests. In addition, we conducted a study of risk factors for death of IPD among the variables collected. The study sample was the subsample of cases for which information was available about both serotype and outcome (264 fatal cases). A generalised linear model with robust SEs accounting for the country effect was fitted. Age was an effect modifier of the association between serotype and risk for death, and thus the analysis was stratified by age group. A regression analysis was also conducted.

Results In 2010, 21 565 cases of IPD were reported by 26 EU/EEA countries. The Nordic countries (Denmark, Norway, Finland and Sweden) and Belgium had the highest notification rates. The highest notification rates were reported among children below 1 year (18.5 per 100 000) followed by adults aged 65 years or older (15.6 per 100 000). In children under 5 years of age, meningitis was the clinical presentation that accounted for the greatest number of deaths while bacteraemia and pneumonia/bacteraemia were the major causes in the age group ≥65 years. The most common serotypes were 19A, 1, 7F, 3, 14, 22F, 8, 4, 12F and 19F. Overall, PCV7 serotype coverage among children <5 years in Europe, was 19.2%; for the same age group, the serotype coverage for PCV10 was 46.1% and for PCV13 was 73.1%. The overall percentage of non-susceptibility was 17.6% for erythromycin, 8.9% for penicillin and 2.7% for cefotaxime. In the main, resistance to erythromycin was predominant in Europe with sixteen countries reporting a proportion above 10%. Countries in Southern and Eastern Europe reported the highest proportion of non-susceptibility of S. pneumoniae to penicillin and/or erythromycin. Simultaneous resistance to penicillin, erythromycin and cefotaxime (multidrug-resistance) was observed for serotypes 19A, 14, 19F, and 23F. Older age, meningitis, non-PCV serotypes among children <5 years of age and PCV7 serotypes among persons 5–64 years of age, and penicillin non-susceptibility were risk factors for death from IPD in Europe.

Conclusions The study revealed a need for continued and improved surveillance of IPD throughout Europe, including serotype distribution and antimicrobial resistance. New immunisation strategies are needed to tackle the considerable IPD burden and associated death in children and adults and in designing new extended valence vaccines or protein-based pneumococcal vaccines that may confer serotype-independent immunity. Additionally, policies for the prudent use of antibiotics are warranted.