Karbapenemázok Gram-negatív baktériumokban: laboratóriumi kimutathatóság és klinikai jelentőség

a karbapenemek erős főcím-laktám antibiotikumok, amelyeket súlyos fertőzések kezelésére alkalmaznak kórházi körülmények között. A penicillinekhez, cefalosporinokhoz vagy a ~ laktám/ ~ laktamáz inhibitorokhoz képest széles antimikrobiális spektrumuk van, amely magában foglalja a Gram-pozitív (pl. imipenem, doripenem) és a Gram-negatív baktériumokat (pl. meropenem, ertapenem). Az Imipenem és a meropenem jobb aktivitást mutat a P-vel szemben. aeruginosa, míg az imipenem és a doripenem jobb aktivitást mutat, mint a meropenem az Acinetobacter baumannii ellen. A Doripenem a legkisebb MIC-vel rendelkezik a P. aeruginosa és az A. baumannii ellen az imipenem és a meropenem ellen, és a legkevésbé érzékeny a karbapenemázok általi hidrolízisre.

a PBP-kre való hatáshoz a karbapenemeknek külső membránfehérjéken (porinokon) keresztül kell bejutniuk a Gram-negatív baktériumok falába. A különböző PBP-khez való kötődés gátolja a sejtfal szintézisét, amely végül a baktérium halálához vezet .

a Gram-negatív baktériumokban a karbapenem-rezisztencia a következők következménye lehet: az a-laktamáz termelése, az efflux pumpák expressziója, a porin-veszteség és a PBP-k változása. Mivel a laktámok, beleértve a karbapenem-szerű vegyületeket is, számos környezeti baktérium és gomba természetes termékei, feltételezhető, hogy más baktériumok elkezdték termelni a saját intrinsic-laktamázukat, hogy szelektív előnyt biztosítsanak számukra a túléléshez. Így számos különböző karbapenemázt kódoló gén található olyan környezeti baktériumokban, mint a Bacillus anthracis, Serratia fonticola, Pseudomonas cepacia vagy Acinetobacter spp. a kromoszóma részeként . A rezisztencia ezen evolúciójának további lépése a géneket kódoló karbapenemáz mobil genetikai elemekbe (plazmidok, transzpozonok) való menekülése volt, amely lehetővé tette a rezisztencia gének sikeres horizontális terjedését még a különböző nemzetségek között is .

a felfedezés óta a karbapenemázok globális problémává váltak. Az Ambler osztályozás szerint (szerkezeti hasonlóságok alapján) az A, B és D osztályokba tartoznak . Az A osztályú karbapenemázok aktív helyükön szerint tartalmaznak, és képesek hidrolizálni az összes ons-laktámot, beleértve az aztreonámot is. Ebben a karbapenemázcsoportban a Sme (Sme-1-Sme-3), az IMI (IMI-1-IMI-3), az NmcA és az SFC-1 enzimek többnyire kromoszómálisan kódoltak, míg a KPC (KPC-2-KPC-13) és a GES (GES-1-ges-20) plazmid kódoltak. Ebből a csoportból a domináns karbapenemáz a KPC, amelyet 1996-ban azonosítottak Észak-Karolinában, az USA-ban, ma már számos regionális járványt okoz, endemicitással az USA északkeleti részén, Izraelben, Kínában, Porto Rico-ban, Kolumbiában és Görögországban, és egyre inkább elterjedt egész Európában . A K. pneumoniae mellett, amelyet egy domináns klón (ST258) képvisel, más Enterobacteriaceae-kben, valamint a P. aeruginosa és A. baumannii-calcoaceticus komplexekben is megtalálható. Néha nehéz felismerni, mivel a karbapenemek mikrofonjai sok esetben alacsonyabbak, mint a töréspontok . A B osztályú karbapenemázok metallo-ons-laktamáz (MBL) néven is ismertek, mivel aktív helyükön fémionokat(ionokat) tartalmaznak. A környezeti baktériumokban (Bacillus cereus-BCI, BCII, Aeromonas spp.- CphA, és S. maltophilia-L1), a megszerzett MBL kódoló gének gyakran az integronon belüli génkazettákban találhatók, amelyek egy plazmid vagy kromoszóma részét képezik. Először leírt szerzett MBLs voltak Japánban 1991-ben, az úgynevezett IMP-enzimek (jelenleg több mint 30 származékok), és még mindig domináns MBLs az ázsiai kontinensen okoz főleg szórványos járványok. A VIM enzimeket (jelenleg több mint 30 származék létezik) először a P. aeruginosa-ban írták le, de később az Enterobacteriaceae-ban is megjelentek, és gyorsan elterjedtek egész Európában, számos mediterrán országban (például Görögországban, Olaszországban és Törökországban). A Vim metallo-6-laktamáz ma a legelterjedtebb karbapenemáz, amely globálisan terjed, és bár nagyrészt kapcsolódik a P. aeruginosa-hoz, ma már gyakrabban jelentik a mediterrán országokból származó Enterobacteriaceae-ból, különösen Görögországból és Törökországból, számos panrezisztens törzs leírásával . Egy másik aggasztó metalloenzim Indiából származott 2008-ban, nevezetesen az Új-Delhi MBL (NDM-1; eddig több mint tíz változatot írtak le), és a következő néhány évben gyorsan elterjedt az indiai szubkontinensen. Az NDM-enzimek többnyire nem csak a K. pneumoniae és az E. coli nem clonálisan rokon izolátumaihoz kapcsolódnak, hanem a P. aeruginosa és A. baumannii . A bizonyított tények mellett, hogy ezek az enzimek a környezetben terjedő izolátumokban léteznek, és az általános populációban a bélben oldódó flóra hordozza őket, a probléma nagysága felerősíti az indiai szubkontinensről és Közép-Ázsiából származó hatalmas populációs tározót, amely az egész világon mozog, tovább terjesztve a rezisztencia géneket . Ezen enzimek másik új forrása lehet A balkáni régió . A D molekuláris osztályú oxacillinázok, amelyek karbapenemáz aktivitást mutatnak, gyakran megtalálhatók az Acinetobacter spp-ben. A globálisan legelterjedtebb OXA-23 csoportra oszlanak, amely az Acinetobacter spp környezeti izolátumában is megtalálható. az Oxa-24 csoport, amely nem annyira elterjedt, mint az OXA-23, többnyire Európában és az USA-ban, és az OXA-58 csoport, amelyet számos járványban írtak le a világ minden tájáról . A probléma globálisabbá vált az Oxa-48 felfedezésével az Enterobacteriaceae-ben, különösen a K. pneumoniae-ban és kisebb mértékben az E. coli-ban, az egész világon elterjedt, de különösen a Földközi-tengerhez közeli országokban .

a Karbapenemázt termelő Gram-negatív baktériumok a fertőzések széles spektrumát okozhatják, beleértve a bacteraemiát, a nosocomialis pneumoniát, a sebfertőzéseket, az endocarditist és a húgyúti fertőzéseket. Ezek a fertőzések gyakran a kezelés sikertelenségével, a hosszú kórházi tartózkodással és a magas halálozási arányokkal társulnak; például a karbapenem-rezisztens P. aeruginosa fertőzéseknek tulajdonítható mortalitás 51,2% és 95% között mozgott .

ideális esetben a karbapenemáz meghatározására szolgáló módszereknek rövid fordulási idővel kell rendelkezniük az ellenőrző intézkedések időben történő végrehajtásának biztosítása érdekében. Ezt megkérdőjelezhetik a karbapenemáz-termelők kimutatásának nehézségei, mivel a karbapenemekre vonatkozó Mic-K megemelkedhetnek, de a fogékony tartományon belül vagy akár alacsonyak is lehetnek, amint azt az Enterobacteriaceae és az A. baumannii írja le .

azonban a specifikus laboratóriumi vizsgálatokkal kapcsolatos releváns módszertant még nem szabványosították. A módosított Hodge-teszt az egyetlen olyan teszt, amelyet a CLSI ajánlott a karbapenemáz-termelők fenotípusos kimutatására, de gyakran hiányzik az érzékenység és a specificitás. Számos inhibitor alapú teszt is létezik, amelyek különböző inhibitorokat alkalmaznak (EDTA és fenantrolin az MBLs inhibitoraként, fenilbórsav a KPC inhibitoraként) karbapenemmel (pl. meropenem) vagy cefalosporinnal (pl. ceftazidim) kombinálva, különböző formátumban-lemez diffúzió vagy húsleves hígítás vagy-teszt .

nincs specifikus inhibitor, amely felhasználható lenne a D osztályú karbapenemázok kimutatására, de vannak jelentések a temocillin lemez (vagy avibaktámmal kombinálva) erre a célra történő alkalmazásáról .

a Carba NP-teszt egy egyszerű biokémiai vizsgálat, amely az imipenem hidrolízisén alapul, amely a pH csökkenése miatt az indikátor színének megváltozásával kimutatható. a legtöbb mikrobiológiai laboratóriumban alkalmazható, bár a karbapenemáz-termelés kimutatásának referencia standardja a karbapenem hidrolízisének spektrofotometriás mérése inhibitor jelenlétében vagy hiányában, de továbbra is a referencialaboratóriumok számára van fenntartva . A közelmúltban a tömegspektrometria (MALDI-TOFF) alkalmazása a karbapenem molekula lebomlásának elemzése alapján lehetővé tette a KPC karbapenemáz (45 perc alatt) vagy MBL (150 perc alatt) gyors kimutatását . Végül a szimplex vagy multiplex PCR, a valós idejű PCR vagy a hibridizációs tesztek jelentősen javíthatják a karbapenemáz gének kimutatását a klinikai laboratóriumban, megkerülve a fenotípusos tesztekkel kapcsolatos érzékenységi és specifitási problémákat. A molekuláris módszerek azonban drága felszerelést és képzett laboratóriumi személyzetet igényelnek.

még mindig vannak viták a karbapenemáz termelő törzs által okozott fertőzések lehetséges kezelési megközelítésének optimalizálásáról. Erősen javasolt, hogy a kombinációs terápia, beleértve a kolisztint, a tigeciklint, az aminoglikozidokat, az aztreonámot és a karbapenemeket különböző kombinációs sémákban, még mindig jobb, mint a monoterápia, és hogy a karbapenemet tartalmazó sémák jobbak voltak, mint mások, ha megfelelő dózist alkalmaznak .

a rezisztens mikroorganizmusok átvitelének ellenőrzése az egészségügyi környezetben, amely magában foglalja a karbapenem rezisztens Enterobacteriaceae-t (CRE), több lépésből áll. Fontos, hogy ezeket a baktériumokat epidemiológiai szempontból jelentősnek ismerjék el, ismerjék az adott régió prevalenciáját, képesek legyenek azonosítani a fertőzött és kolonizált betegeket, és intézkedéseket hajtsanak végre a CRE átvitelének megállítására .

van egy csomag intézkedések, amelyek általában végre. Ezek közé tartozik a megfelelő kézhigiénia, az érintkezés elszigetelése, az oktatás, az eszközök szigorú használata, a betegek és a személyzet kohortálása, a laboratóriumi értesítés, az antimikrobiális felügyelet és a különböző szűrési stratégiák. A legjobb eredményeket csak akkor lehet elérni, ha az összes intézkedést egyszerre hajtják végre . A veszélyeztetett betegek szűrése elengedhetetlen a CRE terjedésének ellenőrzéséhez. A szűrés korlátozható a kapcsolattartókra vagy a korábban kórházba került betegekre CRE pozitív intézmények. Az általában vett minták rektális tamponok, széklet vagy vizelet. A környezeti minták nem hasznosak, kivéve a fertőtlenítés és a tisztítás ellenőrzését. A mikrobiológiai laboratóriumnak rendelkeznie kell a CRE kimutatására vonatkozó iránymutatásokkal és a CRE pozitív eredmények gyors bejelentésére vonatkozó eljárásokkal. A CDC és a HICPAC (Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee) iránymutatásai azt javasolják, hogy laboratóriumi adatokban keressenek fel nem ismert CRE-t. Ha pozitív CRE-t találnak, tanácsos elvégezni a pont prevalencia vizsgálatot bizonyos osztályokon. Ezt követően javasoljuk, hogy végezzen aktív megfigyelést, amíg negatív eredményeket nem kap. A karbapenemekkel szembeni rezisztenciát az akut egészségügyi intézményekben és a tartós gondozási intézményekben ellenőrizni kell .összefoglalva, az antibiotikum-rezisztencia globális válságával szemben, amelyet a karbapenemáz termelő Gram-negatív baktériumok gyors elterjedése jelent, sok kérdés továbbra is ellentmondásos, különösen a kimutatási módszerek és a kezelési lehetőségek. Az aktív megfigyelés, a kézhigiénia, az érintkezési óvintézkedések és a megfelelő antibiotikum-használat azonban a hatékony megközelítés részét képezik a kolonizáció és az ezen életkezelő mikroorganizmusok által okozott fertőzések előfordulásának csökkentésében.

bedeni Branko!
Wanda Plein!
Sandra Sardeli!
Selma Uzunovi!
Carmen Godi!

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.