Empirical antibiotherapy as a potential driver of antibiotic resistance: observations from a point prevalence survey of antibiotic consumption and resistance in Gombe, Nigeria

Abstract

Background: Empirical use of antibiotics is a standard practice in the treatment of infections worldwide. However, its over utilization without subsequent culture and antibiotic susceptibility testing could be a major driver of resistance.Over reliance on empirical antibiotherapy is common in most developing countries where antibiotic policies and availability or utilization of clinical microbiology laboratory are suboptimal. A standardized approach to point prevalence survey (PPS) on antimicrobial use (AMU) in hospitals was employed to assess the antimicrobial prescribing practices in Federal Teaching Hospital Gombe (FTHG), Nigeria.Methodology: A PPS was conducted in April 2019 at FTHG by recruiting all in-patients present in the hospital on the day of survey. Data obtained from patients’ records included details of the type and indication for antibiotherapy. A customized online application developed by the University of Antwerp (www.global-pps.be) was used for data-entry, validation, analysis and reporting.Results: Of the total 326 patients who were on admission on the day of survey, 70.6% and 73.4% were on at least one antibiotic in adult and paediatric wards respectively. Most commonly used antibiotics include beta lactams such as cephalosporins (29.2%) and penicillins (22.8%), fluoroquinolones (12.4%), aminoglycosides (9.1%) and macrolides (3.4%). Among patients on antibiotics, route of administration was mainly parenteral (71.6%) while 44.8% were on more than one antibiotic. Overall, 91.3% of the antibiotic treatments were empirical with adults, children and neonates accounting for 96.4%, 77.6% and 100.0% respectively. Empirical antibiotic use is also high in medical wards (86.3%), surgical wards (89.9%) and intensive care unit (100.0%).Conclusion: There is predominance and over-reliance on empirical antibiotherapy in our hospital. It further exposes the poor utilization of clinical microbiology laboratory and the potential for development of antibiotic resistance with resultant increase in morbidity/mortality and poor patient safety. There is need for further studies to highlight the dangers of over-reliance on empirical antibiotherapy and herald improvement in development and implementation of antibiotic stewardship programme.
 Keywords: Empirical antibiotherapy, antimicrobial resistance, point prevalence survey, antimicrobial stewardship 
 
 French title:L'antibiothérapie empirique comme moteur potentiel de la résistance aux antibiotiques: observations d'une enquêteponctuelle de prévalence de la consommation et de la résistance aux antibiotiques à Gombe, au Nigéria
 
 Contexte: L'utilisation empirique d'antibiotiques est une pratique courante dans le traitement des infections dans le monde entier. Cependant, sa surutilisation sans culture ultérieure ni test de sensibilité aux antibiotiques pourrait être un facteur majeur de résistance. Le recours excessif à l'antibiothérapie empirique est courant dans la plupart des pays en développement où les politiques d'antibiotiques et la disponibilité ou l'utilisation du laboratoire de microbiologie clinique sont sous-optimales. Une approche standardisée de l'enquête de prévalence ponctuelle (PPS) sur l'utilisation des antimicrobiens (AMU) dans les hôpitaux a été utilisée pour évaluer les pratiques de prescription d'antimicrobiens au Federal Teaching Hospital Gombe (FTHG), au Nigéria.Méthodologie: Un PPS a été réalisé en avril 2019 au FTHG en recrutant tous les patients hospitalisés présents à l'hôpital le jour de l'enquête. Les données obtenues à partir des dossiers des patients comprenaient des détails sur le type et l’indication de l’antibiothérapie. Une application en ligne personnalisée développée par l'Université d'Anvers (www.global-pps.be) a été utilisée pour la saisie, la validation, l'analyse et le reporting des données.Résultats: Sur les 326 patients au total qui étaient admis le jour de l'enquête, 70,6% et 73,4% prenaient au moins un antibiotique dans les services pour adultes et pédiatriques respectivement. Les antibiotiques les plus couramment utilisés comprennent les bêta-lactamines telles que les céphalosporines (29,2%) et les pénicillines (22,8%), les fluoroquinolones (12,4%), les aminosides (9,1%) et les macrolides (3,4%). Parmi les patients’ sous antibiotiques, la voie d'administration était principalement parentérale (71,6%) tandis que 44,8% prenaient plus d'un antibiotique. Dans l'ensemble, 91,3% des traitements antibiotiques étaient empiriques, les adultes, les enfants et les nouveau-nés représentant respectivement 96,4%, 77,6% et 100,0%. L'utilisation empirique d'antibiotiques est également élevée dans les services médicaux (86,3%), les services chirurgicaux (89,9%) et les unités de soins intensifs (100,0%).Conclusion: Il y a une prédominance et une dépendance excessive à l'antibiothérapie empirique dans notre hôpital. Il expose en outre la mauvaie utilisation du laboratoire de microbiologie clinique et le potentiel de développement d'une résistance aux antibiotiques avec une augmentation résultante de la morbidité/mortalité et une mauvaise sécurité des patients. Des études supplémentaires sont nécessaires pour mettre en évidence les dangers d'une dépendance excessive à l'antibiothérapie empirique et annoncer une amélioration dans le développement et la mise en œuvre d'un programme de gestion des antibiotiques.
 Mots clés: antibiothérapie empirique, résistance aux antimicrobiens, enquête ponctuelle de prévalence, gestion des antimicrobiens
 

Antibiotic Use Among Hospitalized Patients in Africa: A Systematic Review of Point Prevalence Studies

“…Overall, the prevalence of antibiotic use among hospitalized patients in Africa ranged from 27.6 to 83.5% [ 28 , 39 ]. The prevalence of antibiotic use was higher in West Africa (ranged from 51.4 to 83.5%) [ 19 , 21 , 22 , 25 – 27 , 29 , 33 , 35 – 37 , 39 – 41 , 47 , 48 ], followed by North Africa (79.1%) [ 20 ], East Africa (ranged from 27.6 to 73.7%) [ 28 , 30 – 32 , 34 , 38 , 42 – 44 ], and South Africa (ranged from 33.6 to 49.7%) [ 45 , 46 ]. The highest prevalence of antibiotic use was found in Nigeria (83.5%) [ 39 ], Ghana (82%) [ 25 ], Egypt (79.1%) [ 20 ], and Uganda (73.7%) [ 34 ].…”

“…The prevalence of antibiotic use was higher among patients admitted to the ICU (64.4–100%; n = 9 studies) [ 30 , 32 , 36 , 38 , 40 , 42 – 44 , 47 ], followed by pediatric medical (10.6–94.6%; n = 13 studies) [ 21 , 22 , 30 , 32 , 35 , 36 , 38 , 40 , 42 – 44 , 47 , 48 ], neonatal (45.5–93.7%; n = 7 studies) [ 22 , 32 , 36 , 38 , 40 , 42 , 47 ], pediatric surgery (56.7–90.7%; n = 6 studies) [ 22 , 30 , 35 , 36 , 40 , 47 ], and adult surgical (22.9–82.9%, n = 12 studies) [ 21 , 22 , 30 , 32 , 35 , 36 , 38 , 40 , 42 – 44 , 47 ] ward. The rate of antibiotic use among patients hospitalized on other wards includes neonatal ICU (53.1–76.8%; n = 3 studies) [ 30 , 36 , 40 ], adult medical (19.5–73.6%; n = 13 studies) [ 21 , 22 , 30 , 32 , 35 , 36 , 38 , 40 , 42 – 44 , 47 , 48 ], and OBG/postnatal (6.7–92.5%; n = 8 studies) [ ...…”

“…Both oral and parenteral antibiotics are used among hospitalized patients in Africa. The parenteral antibiotics were the most commonly used and accounted for 54.0–98.6% of all antibiotics ( n = 18 studies) [ 19 – 22 , 30 , 32 – 37 , 39 , 41 , 42 , 45 – 48 ] while oral antibiotics accounted for 11.0–46.0% ( n = 11 studies) [ 19 , 21 , 22 , 32 , 34 , 37 , 39 , 42 , 45 – 47 ].…”

Point prevalence of evidence-based antimicrobial use among hospitalized patients in sub-Saharan Africa: a systematic review and meta-analysis

“…The uptake of antimicrobials in medical wards ranged from 63 (19.6%) to 236 (73.5%) as reported by thirteen studies 34 , 36 , 37 , 41 , 43 , 49 – 52 , 54 , 55 , 58 , 61 from five countries (Table 3 ). The pooled prevalence of use of antibiotics in medical wards were 54.01% (95% CI: 47.24–60.71%) (Fig.…”