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

*1Adeyemo, A. T., 2Adeyemo, A. T., 3Odetoyin, B. W., and 2,3Onipede, A. O.
1Department of Medical Microbiology and Parasitology, Uniosun Teaching Hospital, Osogbo, Nigeria
2Department of Medical Microbiology and Parasitology, Obafemi Awolowo University Teaching Hospitals
Complex, Ile-Ife, Nigeria
3Department of Medical Microbiology and Parasitology, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria
*Correspondence to: [email protected]; +2347031287078

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.

Keywords: Prevalence, risk factors, extended-spectrum β-lactamase, Gram-negative bacilli

Received Nov 29, 2021; Revised Jan 31, 2022; Accepted Feb 5, 2022
Copyright 2022 AJCEM Open Access.

This article is licensed and distributed under the terms of the Creative Commons Attrition 4.0 International License <a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/”, which permits unrestricted use, distribution and reproduction in any medium, provided credit is given to the original author(s) and the source. Editor-in-Chief: Prof. S. S. Taiwo

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

*1Adeyemo, A. T., 2Adeyemo, A. T., 3Odetoyin, B. W., et 2,3Onipede, A. O.

1Département de Microbiologie Médicale et de Parasitologie, Hôpital d’enseignement Uniosun, Osogbo, Nigéria

2Département de la Microbiologie Médicale et de la Parasitologie, Obafemi Awolowo Université
Enseignement Hôpitaux Complexe, Ile-Ife, Nigéria

3Département de la microbiologie médicale et de la parasitologie, de l’Université Obafemi Awolowo,
Ile-Ife, Nigéria

*Correspondance à: [email protected]; +2347031287078

Résumé:
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.

Mots-clés: Prévalence, facteurs de risque, β-lactamase de spectre prolongé, bacille Gram-négatif

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