Abstract

Background: antimicrobial resistance (AMR) will cause 10 million deaths per year worldwide by 2050, with economic costs of up to 100 trillion dollars. Antibiotic resistance (ABR) constitutes the majority of this health threat. Globally, 1.27 million people died in 2019 as a direct result of ABR. One in 5 deaths occurred in children under five, and 6 bacterial pathogens accounted for more than 70% of ABR-associated deaths.

Objectives: to compare ABR estimates in terms of death and disability-adjusted life-years (DALYs) in 2019 in Italy and in Western Europe (WE) by grading the infectious syndromes and the bacterial pathogens involved, with the aim to identify the most urgent healthcare needs in Italy.

Design: the estimates of the burden of ABR in 2019 in WE and Italy, extracted from the Measuring Infectious Causes and Resistance Outcomes for Burden Estimation (MICROBE) tool by the Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME; Seattle, USA), reported deaths and DALYs associated with 33 bacterial pathogens across 12 infectious syndromes, as well as deaths and DALYs associated with and attributable to ABR for 23 bacteria and 86 pathogen-drug combinations. The comparison between WE and Italy was performed in steps. First, among the 12 groups of infectious syndromes from the Global Burden of Diseases (GBD) study 2019, the most impacting in terms of deaths and DALYs were ranked based on the magnitude of rates, and the corresponding ABR-associated burden was reported. Then, the burden of the leading pathogens (bacteria, viruses, fungi, and polymicrobial infections) for all infectious syndromes was compared between the two areas. Death and DALY rates associated with ABR were reported for each bacterium, together with the percentage of ABR-attributable burden. Although it is known that Italy is one of the WE countries with the largest share of elderly, crude rates were reported instead of age-standardized rates, in order to quantify the actual burden of ABR in the two areas.

Setting and participants: Italy and Western Europe.

Main outcomes measures: death and DALYs rates per 100,000 inhabitants. 

Results: the largest difference between ABR-associated death rates in the two areas was found for bloodstream infections (25.2 and 18.8 per 100,000 in Italy and WE, respectively), followed by peritoneal and abdominal infections (15.1 and 12.2 in Italy and WE, respectively). However, the percentages of deaths and DALYs attributable to ABR were always higher in Italy for all the infections considered. Regarding pathogens, Escherichia coli accounted for the greatest burden associated to ABR, in terms of both deaths and DALYs, in both areas. The highest ABR-attributable percentage of deaths was found for Acinetobacter baumannii (28.4% in WE and 31.9% in Italy), accounting also for the highest percentage of ABR-attributable DALYs (28.4% in WE and 31.7% in Italy). The pathogen-drug combination with the highest burden associated with AMR was Escherichia coli-Aminopenicillin, while the greatest AMR-attributable burden was found for Staphylococcus aureus-Methicillin (MRSA). On average, 55.4% of Escherichia coli was resistant to Aminopenicillin in WE, with Italy ranking third (67.6%). Nordic countries showed smaller values, with Sweden in last place (32.8%). The average percentage of MRSA in WE was 16%, with Italy exceeding it by more than 13 points

Conclusions: despite similar sepsis mortality rates in Italy and other WE countries, the proportion of ABR-associated and attributable deaths was higher in Italy. Targeted strategies aimed at reducing the circulation of bacteria and resistant microorganisms together with other interventions could lead to an overall reduction in deaths associated with ABR.

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Riassunto

Introduzione: si stima che, entro il 2050, l’antimicrobico-resistenza (AMR) causerà 10 milioni di morti annui nel mondo, con costi fino a 100 trilioni di dollari. La resistenza agli antibiotici (ABR) costituisce la minaccia di salute più importante e, nel 2019, ha causato globalmente 1,27 milioni di morti. Un decesso su 5 è avvenuto sotto i cinque anni d’età e 6 patogeni batterici hanno determinato oltre il 70% dei decessi. 

Obiettivi: confrontare le stime di mortalità e disabilità (DALYs) associate ad ABR nel 2019 in Italia ed Europa occidentale (EO), classificando le sindromi infettive e i patogeni batterici coinvolti, al fine di identificare i bisogni di salute pubblica più urgenti in Italia.

Disegno: le stime del carico dell’ABR nel 2019 in EO e in Italia, estratte dal tool Measuring Infectious Causes and Resistance Outcomes for Burden Estimation (MICROBE) dell’Institute for Health Metrics and Evaluation (IHME; Seattle, USA), hanno riguardato decessi e DALYs associati a 33 patogeni e 12 sindromi infettive, nonché decessi e DALYs associati e attribuibili ad ABR. Tra le 12 sindromi infettive del Global Burden of Disease Study 2019, sono state selezionate quelle con un maggiore impatto in termini di tassi di mortalità e DALYs per 100,000 abitanti e, per ciascuna di esse, è stato riportato il relativo burden associato ad ABR. In seguito, il confronto ha riguardato il carico dei principali patogeni (batteri, virus, funghi e infezioni polimicrobiche) per tutte le sindromi infettive. Per ciascun batterio, sono stati riportati i tassi di mortalità e DALYs associati ad ABR e la percentuale di carico a essa attribuibile. Sebbene sia noto che l’Italia sia uno dei Paesi dell’EO con la maggior quota di anziani, nel confronto sono stati utilizzati tassi grezzi anziché standardizzati per età, allo scopo di quantificare il reale carico dell’ABR nelle due aree.

Setting e partecipanti: Italia ed Europa occidentale.

Principali misure di outcome: tassi grezzi di mortalità e DALYs per 100.000 abitanti. 

Risultati: nelle due aree, la differenza maggiore in termini di mortalità associata ad ABR è stata rilevata per le infezioni ematiche (25,2 e 18,8 per 100.000 in Italia e in EO, rispettivamente), peritoneali e addominali (15,1 e 12,2 in Italia e in EO, rispettivamente). Tuttavia, le percentuali di decessi e DALYs attribuibili ad ABR sono risultate maggiori in Italia per tutte le sindromi infettive considerate. In entrambe le aree, a Escherichia coli si deve il carico più elevato associato ad ABR, sia per i decessi sia per i DALYs. La percentuale di mortalità attribuibile a resistenza più alta è, invece, emersa per Acinetobacter baumannii (28,4% in EO e 31,9% in Italia), responsabile anche della più alta percentuale di DALYs attribuibili ad ABR (28,4% in EO e 31,7% in Italia). La coppia patogeno-farmaco con il maggior burden associato ad AMR è Escherichia coli-Aminopenicillina, mentre alla coppia Staphylococcus aureus-Meticillina (MRSA) si deve il maggiore carico attribuibile ad AMR. La percentuale media di Escherichia coli resistente ad Aminopenicillina in EO è risultata del 55,4%, con l’Italia terza in classifica (67,6%). I Paesi del Nord hanno mostrato percentuali minori, con il valore più basso in Svezia (32,8%). In media, in EO è stata riscontrata una percentuale MRSA pari al 16%, superata di oltre 13 punti dall’Italia.

Conclusioni: sebbene i tassi di mortalità per sepsi siano sostanzialmente simili in Italia e negli altri Paesi dell’EO, è emersa una maggiore proporzione di decessi associati e attribuibili ad ABR in Italia. Strategie mirate alla riduzione della circolazione di batteri e microrganismi resistenti, insieme ad altri interventi, sono essenziali per ottenere una diminuzione dei decessi associati ad ABR. 

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