Κύριοι φαινότυποι μικροβιακής αντοχής και η ερμηνεία τους Μη-ζυμωτικά βακτήρια

1. Κύριοι φαινότυποι μικροβιακής αντοχήςκαι η ερμηνεία τουςΜη-ζυμωτικά βακτήρια Ε. Λεμπέση Αν. Διευθύντρια Μικροβιολογικού Εργαστηρίου Ν. Παίδων Αθηνών «Π. & Α. Κυριακού» 7η Ημερίδα Κλινικής Μικροβιολογίας- 2007

3. Ιδιαιτερότητες μικροβιακής αντοχήςτων μη ζυμωτικών βακτηρίων • Ενδογενής αντοχή – οφείλεται σε: • Μικρή διαπερατότητα της εξωτερικής μεμβράνης (ΕΜ) • Συστήματα αντλιών ενεργητικής εκροής • Παραγωγή β-λακταμασών τάξης AmpC ή καρβαπενεμασών • Επίκτητη αντοχή - προκαλείται από: • Σημειακές μεταλλαγές ή/και • Απόκτηση εξωγενούς γενετικού υλικού

4. Σχετική Διαπερατότητα Εξωτ Μεμβράνηςτων μη ζυμωτικών βακτηρίων

5. Βασικοί Τύποι Αντλιών Ενεργητικής Εκροής Stover et al, 2000 * P. aeruginosa * * MexAB-OprM: ιδιοσυστασιακή έκφραση MeXY-OprM, MexCD-OprJ: επαγώγιμη » MexEF-OprN, MexJK-OprM: σιωπηλή »

6. Μη-ζυμωτικά βακτήρια • Κλινικά σημαντικά: • Pseudomonas aeruginosa • Acinetobacter baumannii • Stenotrophomonas maltophilia • Burkholderia cepacia

7. P.aeruginosa Ενδογενής αντοχή σε: • AMP, AM/CL, α’, β’, γ’ γενιάς κεφ/νες (πλην CAZ), λόγω: • Μειωμένης διαπερατότητας της EM και • Παραγωγής β-λακταμασών τάξης AmpC –(χρωμοσωματικές και επαγώγιμες) • NAL, TET, CHL, SXT, TIG, λόγω: • Αντλίας Ενεργητικής Εκροής (MexAB-OprM)

8. Φαινότυπος αντοχής P. aeruginosa(άγριο στέλεχος) Παραγωγή AmpC Φαινόμενο Επαγωγής Μικροβιολογικό Εργαστήριο Ν. Παίδων “Π.& Α. Κυριακού”

9. P.aeruginosaΕπίκτητη αντοχή • Αφορά: • β-λακταμικά • Αμινογλυκοσίδες • Φθοριοκινολόνες • Πολυμυξίνες • Οφείλεται σε: • Παραγωγή ενζύμων • Υπερέκφραση αντλιών ενεργητικής εκροής • Τροποποίηση στόχων δράσης των αντιβιοτικών • Μειωμένη διαπερατότητα της ΕΜ

10. Επίκτητη αντοχή της P.aeruginosaστις β-λακτάμες,πλην καρβαπενεμών • PSE β-λακταμάσες (AmpA):PSE-1, -4, CARB-3, -4 • Είναι οι συχνότερες • β-λακταμάσες AmpC: Υπερπαραγωγή • OXA β-λακταμάσες (AmpD):OXA-10,-13,-19,-28,-31 • Αρκετά συχνές – μόνο στην P.aeruginosa • ΦαινότυποςESBL(μη κλασικός) • Εκτεταμένου φάσματος β-λακταμάσες (AmpA) • Πιο σπάνιες – ΦαινότυποςESBL • TEM-21,-24,-42,-4 και SHV-2a,-12,-5 • Άλλες: PER-1, VEB-1, GES-1, IBC-1

11. P. aeruginosa Παραγωγή PSE-1 (AmpA) Υπερπαραγωγή AmpC PIP PIP TIC TCC CAZ TIC TCC CAZ R: TIC, PIP S:TCC, CAZ R: TIC, PIP, TCC, CAZ

12. P. aeruginosa Παραγωγή ESBLs τάξης Α/ SHV-5 Double Disk Synergy Test(+) Ζώνες αναστολής: CAZ-CAZ/CLAV >4mm AMC AZT CAZ Μικροβιολογικό Εργαστήριο Ν. Παίδων “Π.& Α. Κυριακού”

13. P. aeruginosaΠαραγωγή ESBLs τάξης Α /PER-1 DDST(-) DDST(+) TIC TCC CAZ AMC DDST(+) AZT

14. P. aeruginosa Παραγωγή ESBL τάξης D /OXA-28 DDST(-) 18th ESCMID Postgraduate Education Course

15. P. aeruginosaΑντοχήστις καρβαπενέμες Μη ενζυμικοί μηχανισμοί • Απώλεια ή μειωμένη έκφραση πορίνης: OprD • Υπερέκφραση αντλίας:MexAB-OprM Ενζυμικοί μηχανισμοί • Yπερπαραγωγή AmpC • Παραγωγή β-λακταμασών τάξης A (GES/IBC) • R: IMP, λοιπά β-LACT, S/IS: MEM,AZT • Παραγωγή μεταλλο-β-λακταμασών τάξης Β • IMP, VIM, SPM, GIM

16. P. aeruginosaΑπώλεια ή μειωμένη έκφραση πορίνης OprD ΜΕΜ:S ΙΜΡ:R IP:4mg/L, IPI: 4mg/L MBL: Negative Μικροβιολογικό Εργαστήριο Ν. Παίδων “Π.& Α. Κυριακού”

17. P. aeruginosa Υπερέκφραση αντλίαςενεργητικής εκροής MEM: R IMP: S MBL: Negative Μικροβιολογικό Εργαστήριο Ν. Παίδων “Π. & Α. Κυριακού”

18. P. aeruginosaΜεταλλο-β-λακταμάσες (τάξης AmpΒ) • Ταξινομούνται σε 4 τύπους: • IMP-1, -2, -4, -7, -9, -10, -11, -13, -16, -18 • VIM-1, -2, -3, -4, -5, -7, -11 • SPM-1 • GIM-1 • Ευρεία διασπορά - Ελλάδα: VIM-1, -2, -4 • Υδρολύουν όλα τα β-λακταμικά, πλην ΑΖΤ • Κωδικοποιούνται από γονίδια που φέρονται σε συνήθως ιντεγκρόνια τάξης 1

19. Ιντεγκρόνια τάξης 1 με γονιδιακές κασέττες που κωδικοποιούν μεταλλοένζυμα τύπου IMP και VIM σε P. aeruginosa Clin Microbiol Infect (2002);8:321

20. P. aeruginosaΠαραγωγή μεταλλοενζύμου (VIM) EDTA-Disk synergy test IMP MEM TB TMP 5μL (0.5M) EDTA NT SUL CAZ FOX AZT PIP AMC AK TZP CIP GN FEP 18th ESCMID Postgraduate Education Course Π. Γιακούπη – Εθνική Σχολή Δημόσιας Υγείας

21. Ανίχνευση μεταλλοενζύμων -καρβαπενεμασών τάξης ΒEDTA – disk synergy test IMP EDTA Lee K. et al, CMI (2001),7,88-102 MBLs(+) 15mm • Ενοφθαλμισμός των ΙΜΡRστελεχών σε ΜΗ • Τοποθέτηση δίσκων IMP(10μg) και EDTA • (500mM-10μL) σε απόσταση 15-20mm • Επώαση 18h και • Ερμηνεία IMP EDTA MBLs(-) IMP EDTA MBLs(+) 20mm

22. Ανίχνευση μεταλλοενζύμων -καρβαπενεμασών τάξης ΒEtest - MBL IMP/EDTA IMP MIC ratio of IP/IPI of≥8 or ≥3 log dilutions indicates MBLs Phantom zone between IP/IPI indicates MBLs Deformation of the IP or IPI ellipse indicates MBLs www.abbiodisk.com

23. P. aeruginosaΑντοχή στις αμινογλυκοσίδες Παραγωγή αμινογλυκοσιδο-τροποποιητικών ενζύμων • ACCs • ANTs • APHs

24. T: τομπραμυκίνη, Ν: νετιλμικίνη, Α: αμικασίνη, G: γενταμικίνη, Ι: ισεπαμικίνη

25. Μη ενζυμικοί μηχανισμοί αντοχής της P.aeruginosa στις αμινογλυκοσίδες • Αντλία ενεργητικής αποβολής:MexXY-OprM • Χαμηλού επιπέδου αντοχή σε όλες τις ΑΜΓς και σε άλλες τάξεις αντιβιοτικών: β-Lac, FQ, ERY, TET, TIG • Μειωμένη είσοδος και συγκέντρωση φαρμάκου μέσα στο κύτταρο • Συνήθης μηχανισμός αντοχής σε CF- και ICU-ασθενείς • Χαμηλού ή μέτριου επιπέδου αντοχή σε όλες τις ΑΜΓς • Τροποποίηση ριβοσωματικού στόχου • Ευθύνεται το γονίδιο rmtA που κωδικοποιεί μια 16S rRNA μεθυλάση • Προκαλεί υψηλού επιπέδου αντοχή σε όλες τις ΑΜΓς • Παραγωγή βιομεμβράνης

26. Παραγωγή βιομεμβράνης • Ευθύνεται ο γονιδιακός τόπος ndvB, που κωδικοποιεί την παραγωγή γλυκανών στον περιπλασμικό χώρο • Οι γλυκάνες δεσμεύουν τις ΑΜΓςεμποδίζοντας την είσοδο τους στο κυτταρόπλασμα • Προκαλεί ιδιαίτερη αντοχή στην ΤΟΒ και σε πολλές τάξεις αντιβιοτικών Science (1998), 280:226-227

27. P.aeruginosaΑντοχή στις κινολόνες • Ενδογενής αντοχή • Μειωμένη διαπερατότητα της ΕΜ • Αντλία ενεργητικής εκροής: MexAB-OprM • Εκφράζεται ιδιοσυστασιακά σε βασικά επίπεδα • Αφορά κυρίως το NAL

28. Επίκτητη αντοχή στις κινολόνες Euro Surveillance Of Antimicrobial Consumption, ESAC

29. P.aeruginosaΕπίκτητη αντοχή στις φθοριοκινολόνες(FQ) • Τροποποίηση του στόχου δράσης • Σημειακές μεταλλαγές στα γονίδια gyrAκαι parC που κωδικοποιούν τις τοποϊσομεράσες ΙΙ (DNA γυράση)και ΙV • Υπερέκφραση Αντλιών Ενεργητικής Εκροής • MexAB-OprM: β-Lac, FQ, CHL, NV, TPM, SUL, TG • MexCD-OprJ: β-Lac, FQ, CHL, NV, TPM, SUL,TG • MexXY-OprM: β-Lac, FQ, AMGs, ERY, TET, TG • MexEF-OprN: FQ, CHL, TPM • MexVW-OprM: FQ, CHL, ERY, TET

30. P. aeruginosaΠολυανθεκτικό στέλεχος • R: • β-Lact, • FQs, • AMGs • S: • Colistin

31. Aντοχή τηςP. aeruginosaστις πολυμυξίνες Β και Ε (colistin) • Διασταυρούμενη αντοχή • Σπάνια (SENTRY 2001-04: 1.1-2.9%) • Yψηλού επιπέδου • Οφείλεται σε μεταβολές στη χημική σύνθεση της εξωτερικής μεμβράνης

32. P. aeruginosa Μέθοδος διάχυσης των δίσκων MH άγαρ - 35±20C- 16 έως 18h Περιβάλλον ατμοσφαιρικού αέρα CLSIτροποποιημένο

33. Acinetobacter baumanniiΕνδογενής αντοχή Μειωμένη διαπερατότητα • 1-3% της διαπερατότητας της E.coli • 2-7 φορές μικρότερη, σε σχέση με την P. aeruginosa Παραγωγή β-λακταμασών σε βασικά επίπεδα • AmpC: χρωμοσωματικές – μη επαγώγιμες • OXA-51/69 Αντλία ενεργητικής αποβολής: AdeABC • R: AMGs, CTX, TET, ERY, CHL, TPM, FQs

34. A. baumanniiΕπίκτητη αντοχή • Αντοχή στα β-Lac, πλην καρβαπενεμών • Υπερπαραγωγή AmpC β-λακταμασών (ADC-1…-7) • Εισδοχή της αλληλουχίας ISAba1στο γονίδιο blaAmpCεπιφέρει υπερπαραγωγή της AmpC και R στην CAZ • Παραγωγή άλλων β-λακταμασών τύπου ESBL • TEM, SHV, CTX-M, PER-1, VEB-1

35. baumannii • Παραγωγή ESBL β-λακταμάση VEB-1 18th ESCMID Postgraduate Education Course

37. baumanniiΑντοχή στις καρβαπενέμες Μη ενζυμικοί μηχανισμοί • Απώλεια ή μειωμένη έκφραση πορινών (CarO) εξωτερικής μεμβράνης • Προκαλούν αντοχή κυρίως στην ΙΜΡ • Υπερέκφραση αντλίας ενεργητικής εκροής (AdeABC) • R: IMP, MEM, CTX, TET, ERY, CHL, TPM, FQs • Τροποποίηση των PBPs (σπάνια)

38. baumannii • Παραγωγή OXA –58 (CHDLs) MEM MBL:Negative IP/IPI:16 / 16mg/L=1 AZT IMP Μικροβιολογικό Εργαστήριο Ν. Παίδων “Π. & Α. Κυριακού”

39. Α. baumanniiΑντοχή στις κινολόνες • Σημειακές μεταλλαγές στα γονίδια gyrAκαι parC • Χαμηλού ή υψηλού επιπέδου αντοχή • Υπερέκφραση Αντλίας ενεργητικής αποβολής: AdeABC (RND-type) • Χαμηλού ή μέτριου επιπέδου αντοχή • Επί πλέον αντοχή σε: CTX, TET, ERY, CHL, TPM, AMGs • Μείωση ή απώλεια πορινών • Χαμηλού ή μέτριου επιπέδου αντοχή

40. Α. baumanniiΑντοχή στις αμινογλυκοσίδες • Παραγωγή Αμινογλυκοσιδο-τροποποιητικών ενζύμων • ACCs: ακετυλ- τρανσφεράσες • ANTs: αδενυλ- ή νουκλεοτιδυλ- τρανσφεράσες • APHs: φωσφορυλ- τρανσφεράσες • Υπερέκφραση Αντλίας ενεργητικής εκροής: AdeABC • Επί πλέον αντοχή σε: CTX, TET, ERY, CHL,TPM, FQs

41. Α. baumanniiΑντοχή στις πολυμυξίνες Β και Ε (colistin) • Διασταυρούμενη αντοχή • Σπάνια (SENTRY 2001-2004: 1.7-2.7%) • Yψηλού επιπέδου • Οφείλεται σε μεταβολές στη χημική σύνθεση της εξωτερικής μεμβράνης

42. CLSI Acinetobacter baumannii Μέθοδος διάχυσης των δίσκων MH άγαρ - 35±20C-ατμ. αέρα -20 έως 24h

43. Stenotrophomonas maltophiliaΕνδογενής Αντοχή Μειωμένη διαπερατότητα ΕΜ • Πτωχή διάχυση β-λακταμικών, πλήν TCC • Μειωμένη είσοδοςαμινογλυκοσιδών (AMGs) Παραγωγή β-λακταμασών • L1 – μεταλλοένζυμο (AmpΒ) R: καρβαπενέμες & άλλα β-Lac, πλην AZT • L2 – β-λακταμάση (AmpΑ), τύπου ΤΕΜ R: κεφαλοσπορίνες & AZT (αναστέλλεται από CLAV) Αντλία ενεργητικής αποβολής • SmeDEF: β-Lac, AMGs, FQs

44. S. maltophilia DDST: AMC+CTX/AZT TCCS TCC TZP AN CF TC TB GN OF IMP CP IMPR

45. CLSI S. maltophilia Μέθοδος διάχυσης των δίσκων MH άγαρ -35±20C -20 έως 24h Περιβάλλον ατμοσφ. αέρα MIC: Μέθοδος αραιώσεων σε ζωμό (CAMHB)ή άγαρ (ΜΗΑ) 35±20C -20 έως 24h

46. Βurkholderia cepaciaΑντιμικροβιακή αντοχή Ενδογενής • ΑΜΓς και Πολυμυξίνες • Αδυναμία εισόδου από την Ε.Μ. • β-λακταμικά • Μειωμένη διαπερατότητα (πολύ στενές πορίνες: OpcPO,OpcS) • ΤΕΤ, CHL, CIP • Αντλία ενεργητικής εκροής (OpcK) Επίκτητη • Αντλία ενεργητικής εκροής: CeoAB-OpcM • R: CHL,CIP, TPM • Υπερπαραγωγή AmpC και απώλεια πορινών • R: β-LACT

47. Βurkholderia cepacia

48. CLSI B. cepacia Μέθοδος διάχυσης των δίσκων MH άγαρ -35±20C -20 έως 24h MIC: Μέθοδος αραιώσεων σε ζωμό (CAMHB)ή άγαρ (ΜΗΑ) 35±20C -20 έως 24h

49. Ενδογενής αντοχήμη ζυμωτικών βακτηρίων