Aminoglykosidresistensi Enterobacteriaceae påvisning og molekylær epidemiologi

Transkript

1 Aminoglykosidresistensi Enterobacteriaceae påvisning og molekylær epidemiologi NORM-dagen 10. november 2011 Bjørg C. Haldorsen

2 Innhold Aminoglykosider Aminoglykosidresistens Bakgrunn og formål Materiale og metoder Resultater Konklusjoner

3 Aminoglykosider Streptomycin isolert fra Streptomyces griseus identifisert og karakterisert i 1944 av Selman Waksman det første effektive middelet mot tuberkulose Streptomyces - mycin (Tobramycin) Micromonospora - micin (Gentamicin)

4 Ulike aminoglykosider Aminoglykosid Streptomycin Kanamycin Gentamicin Tobramycin Amikacin Arbekacin Isepamicin Netilmicin Isolert/syntetisert fra S. griseus S. kanamyceticus M. purpureochromogenes Synt fra kanamycin Synt fra kanamycin Synt fra dibekacin(kanamycin) Synt fra gentamicin Synt fra sisomicin(gentamicin) År

5 Virkningsmekanisme To-trinns prosess 1. Opptak av aminoglykosidet inn i bakterien 2. Binding til ribosomet og hemming av protein-syntesen

6 Resistensmekanismer S. Garneau-Tsodikova et al. ChemBioChem 2010, 11,

7 Aminoglykosidmodifiserende enzymer (AME) 3 AME familier AAC aminoglykosid N- acetyltransferaser APH aminoglykosid O- fosfotransferaser ANT aminoglykosid O- nukleotidtransferaser Assosiert med mobile genetiske elementer (plasmider, transposoner) Ramirez et al Drug. Resist. Updat. 13:

8 AME undersøkt i studien AME Undergruppe Resistensprofil AAC AAC(6 )-I Amikacin, gentamicin C 1a og C 2 AAC AAC(3)-Ia Gentamicin AAC ANT AAC(3)-II ANT(2 )-Ia Gentamicin, tobramycin, netilmicin Gentamicin, tobramycin, kanamycin ANT ANT(4 )-IIb Amikacin, tobramycin, isepamycin

9 16S rrnametylaser 7 ulike 16S rrnametylaserer beskrevet rmta, rmtb, rmtc, rmtd, rmte, armaog npma Høygradig og bredspektret aminoglykosidresistens Assosiert med mobile genetiske elementer (plasmider, transposoner) Doi et al Clin. Infect. Dis. 45:88-94.

10 Bakgrunn og formål

11 Aminoglykosidresistensdatafra Europa E. coli Klebsiella pneumoniae EARS-NET 2009

12 Nedsatt følsomhet for gentamicin i E. coliog Klebsiellaspp ,5 2 1,5 1 R I 0, E. coli Klebsiella spp. Kilde: NORM

13 Formål med studien Undersøke nedsatt følsomhet for ulike aminoglykosider i klinisk viktige Gram-negative isolater Undersøke prevalensen av resistensmekanismer: klinisk viktige aminoglykosidmodifiserende enzymer 16S rrna metylaser Sammenligne ulike fenotypiske metoder for påvisning av aminoglykosidresistens

14 Materiale og metoder

15 NORM 2009 (n = 137) Materiale 1. E. coli(n= 105) Blodkulturisolater n= 61 Urinveisisolater n= 44 Klebsiellaspp.(n = 32) Blodkulturisolater n= 17 Urinveisisolater n= 15 med nedsatt følsomhet for gentamicin og/eller tobramycin

16 NORM (n = 68) Materiale 2. ESBL A positive E. coli(blodkulturisolater n = 32 og urinveisisolater n = 28) CTX-M gr. 1 (n = 30) CTX-M gr. 9 (n = 26) SHV (n = 4) Klebsiella spp.(blodkulturisolater n = 8) CTX-M gr. 1 (n = 3) SHV (n = 5)

17 Fenotypiske metoder Etest Aminoglykosid-Etester: amikacin, gentamicin, tobramycin, kanamycin, netilmicin og streptomycin EUCAST diskdiffusjon Aminoglykosid-lapper: amikacin, gentamicin, tobramycin, kanamycin, netilmicin, streptomycin, arbekacin og isepamicin VITEK2 Identifisering: IDGN-kort Resistens: AST029 gentamicin og tobramycin betalaktamer, kinoloner, trimetoprim, trim-sulfa

18 Molekylære metoder PCR Aminoglykosidmodifiserende enzymer (AME) 16S rrna metylaser Sekvensering Puls Felt Gel Elektroforese (PFGE) Multilocus Sequence Typing(MLST)

19 Resultater

20 Resistensdata Materiale 1 % isolates with reduced susceptibility Tobramycin Gentamicin Amikacin E. coli (blood) E. coli (urine) Klebsiella spp. (blood) Klebsiella spp. (urine)

21 Bredspektret aminoglykosidresistens Materiale 1 (NORM 2009) % K G G, T G, T, K T, N, K G,T, N G, T, N, K A, T, N, K A, G, T, N, K

22 Norsk suksess-klon?

23 Co-resistenstil andre antibiotikagrupper: Materiale 1 (NORM 2009) 34% ESBL A / ESBL M-C profil 54% resistent mot ciprofloxacin 80% resistent mot trim/sulfa 20% ESBL A / ESBL M-C profil + ciprofloxacinog trim/sulfa resistens

24 Resistensdata Materiale 2 % isolates with reduced susceptibility Tobramycin Gentamicin Amikacin E. coli Klebsiella spp.

25 Bredspektret aminoglykosidresistens: ESBL A -positivee. coliog Klebsiella spp % Susceptible K T, N, K T, N, G T, N, K, A T, N, K, G T, N, K, G, A

26 AAC(6')-Ib + AAC(3)-II Forekomst av AME AAC(6')-Ib AAC(3)-II ANT(2")-Ia AAC(6')-Ib + AAC(3)-II E. coli NORM 2009 E. coli NORM ESBL Klebsiella spp. NORM 2009 Klebsiella spp. NORM ESBL AAC(6')-Ib AAC(3)-II ANT(2")-Ia PCR-positive isolates (%) PCR-positive isolates (%) E. coli Klebsiella spp.

27 Forekomst av 16S rrnametylaser: Materiale 1 og 2

28 Metodesammenligning Etest vs diskdiffusjon (amikacin, gentamicin, tobramycin) Etest vs VITEK2 (gentamicin, tobramycin) VITEK2 vs diskdiffusjon (gentamicin, tobramycin)

29 Klassifisering av feil Meget alvorlig feil (R S) Alvorlig feil (S R) Mindre feil (S I, I R) Ved funn av meget alvorlige feil, ble metodene repetert

30 Resultater Slipp sidefelt her Antall av Gentamicin R < 14 S > (tom) Disk Genta Disk-diffusjon mm-soner Etest Genta (tom) ,5 1 0,75 0,5 0,38 0,25 0,064 Etest MIC

31 Gentamicin Enterobacteriaceae Etestvsdiskdiffusjon Etest vs disk diffusion Gentamicin NORM 2009 S < 2 R > 4 No of isolates Mindre feil: 3 Antall av Gentamicin mm-zones R < 14 S > 17 Disk Genta Etest Genta ,5 1 0,75 0,5 0,38 0,25 0,064

32 Tobramycin Enterobacteriaceae Etestvsdiskdiffusjon Meget alvorlig feil: 1 (1) Mindre feil: 24

33 Amikacin Enterobacteriaceae Etestvsdiskdiffusjon Etest vs disk-diffusion Amikacin ESBL NORM Antall av Amikacin No of isolates S < 8 R > 16 Etest Amikacin , mm-zones R < 13 S > 16 Disk Amikacin Mindre feil: 5

34 Konklusjoner (1) Forekomsten av aminoglykosidresistente E. coli og Klebsiella spp. i Norge er lav, men har økt de siste årene Bredspektret aminoglykosidresistens forekommer hyppig Forekomst av nedsatt følsomhet for tobramycinog gentamycin i Norge er høyere i E. coli sammenlignet med Klebsiella spp høyere i blodkultur sammenlignet med urinveisisolater Koplet resistens 60% av ESBL A -positivee. coliog Klebsiellaspp.

35 Konklusjoner (2) Divers populasjon av aminoglykosidresistente E. coli i Norge AAC(3)-II og AAC(6 )-Ib er de dominerende aminoglykosidmodifiserende enzymene blant norske Enterobacteriaceae 16S rrnametylasen rmtber påvist i norsk E. coliisolat Brytningspunkter er ikke statiske, men må evalueres jevnlig

36 Tusen takk til Alle norske mikrobiologiske laboratorier Ørjan Samuelsen Gunnar Skov Simonsen Kristin Hegstad Bettina Aasnæs Arnfinn Sundsfjord