GLYKOPEPTID- RESISTENS HOS ENTEROKOKKER

Transkript

1 GLYKOPEPTID- RESISTENS HOS ENTEROKOKKER KRISTIN HEGSTAD INNHOLD Enterokokker Utvikling og spredning av resistens hos enterokokker van cluster spredning Persistens Peptidoglykan oppbygging repetisjon Glykopeptidantibiotika og resistens Resistans cluster Kliniske brytningspunkter Fenotypiske deteksjonsmetoder Epidemiologi 1

2 ENTEROKOKKER (1) Gram+, del av normalfloraen i tarmen Arias 2012 Nat Rev Microbiol 16: Blitt en viktig sykehuspatogen siste tiårene Overlever i ekstreme miljø ph, salt, temperaturer, kjemiske desinfeksjonsmidler Klorhexidin induserer vana resistens E. faecium overlever >90 dager på sykehus tøy og plastikk Iboende resistent mot mange antimikrobielle midler Cefalosporiner, sulfonamider, linkosamider, β-lactamer og lavgradige nivå av aminoglykosider Erverver lett nye resistensdeterminanter Suksessfulle kloner har akkumulert virulensfaktorer ENTEROKOKKER (2) Species som hovedsakelig forårsaker infeksjon E. faecalis > E. faecium Vankomycinresistente enterokokker (VRE) E. faecium Effekt av antibiotika på vekst av VRE i tarmen; lectin Arias 2012 Nat Rev Microbiol 16:

3 VAN CLUSTER SPREDNING (1) Kan være del av suksessfulle sykehusadapterte (Høy Risiko) kloner Tre hovedlinjer (ST17, 18 and 78) i sykehusadapterte E. faecium Utviklet seg gjennom rekombiansjon, mutasjon og stressindusert seleksjon Har patogenitetsøy Akkumulerer Virulensgener; hovedsakelig overflateproteiner/adhesiner Ampicillin, vancomycin og ciprofloxacin resistens Willems 2012 mbio 3:e VAN CLUSTER SPREDNING (2) Transposoner som beveger seg mellom kromosomet og plasmider Plasmider som overføres mellom celler Dominerende vanb subtype er integrert del av integrativt konjugativt element (ICE) som kan overføres til enterokokker fra tarmanaerober under antimikrobiell terapi; Hegstad 2010 Clin Microbiol Infect 16: ; Howden 2013 mbio 4:e ; Sivertsen 2014 PLoS ONE 9:e

4 PERSISTENS; VAN CLUSTER KAN VÆRE DEL AV MOBILE GENETISKE ELEMENTER SOM INNEHOLDER ADDIKSJONSSYSTEMER Fig. 2 Hegstad 2010 Clin Microbiol Infect 16: Johnsen 2005 Appl Environ Microbiol 71:159-68; Bjørkeng 2011 APMIS 119: ; Bjørkeng 2013 J Bacteriol 195(23): ; Sivertsen 2014 PLoS ONE 9:e PEPTIDOGLYKAN REPETISJON Nettverk av glykantråder med høy grad av kryssbinding Polysakkaridkjeder med to sakkarider, N-acetylglucosamin (GlcNAc) og N-acetylmuramin syre (MurNAc), lenket sammen med peptidkjeder mellom MurNAc Inkorporering av ny GlcNAc- MurNAc-peptidkompleks katalysert av enzymet transglykosylase Kryssbinding (transpeptidering) av peptider katalysert av transpeptidaser Thanbichler & Shapiro, Nat Rev Microbiol 6:28-40 Mer i celleveggen hos Gram-positive bakterier ( lag/20-80 nm) enn Gram-negative (1-2 lag/5-10 nm) 4

5 GLYKOPEPTIDERS PEPTIDOGLYCAN BINDING Glykopeptider - inhiberer celleveggbiosyntesen - forhindrer polymerisering og kryssbinding av peptidoglykan Vankomycin Normal peptidoglykan peptidtermini Modifisering av target lavere affinitet for binding av glykopeptider Alternativ peptidoglykan peptidtermini Nicas 1997 Trends Microbiol 5:240-9 GLYKOPEPTIDRESISTENS HOS ENTEROKOKKER Resistens Ervervet Iboende Nivå Høy Variabel Høy Moderat Lav Lav Type VanA VanB VanM VanD VanE, VanG, VanL, VanN MIC mg/l: Vankomycin Teikoplanin 16 > 8 1 0,5-1 > 256 > 0, Lokalisasjon * P/K på Tn P/K, Tn/ICE? K K/ICE (VanE) K Overførbar /+ (VanG) - Distribusjon E. faecium E. faecalis E. avium E. casseliflavus E. durans E. gallinarum E. hirae E. mundii E. raffinosus S. aureus B. circulans O. turbata A. haemolyticum Paenibacillus Rhodococcus E. faecium E. faecalis E. casseliflavus E. durans E. gallinarum E. hirae S. epidermidis Streptococcus Clostridium Ruminococcus Eggerthella A. minutum E. faecium E. faecium E. faecalis E. avium E. gallinarum E. raffinosus Ikkeenterokokk flora ,5 E. faecalis/ E. faecium (VanN) VanG også i ikkeenterokokk flora og i C. difficile VanC ,5-1 E. gallinarum vanc1 E. casseliflavus vanc2/3 Ervervet vanc også funnet i enkelte E. faecalis og E. faecium isolater * K kromosom, P plasmid, Tn transposon, ICE integrativt konjugativt element Modifisert Tabel 2 fra Hegstad 2010 Clin Microbiol Infect 16:

6 VANKOMYCIN VARIABLE ENTEROKOKKER vana PCR positive med glykopeptid følsom fenotype som kan bli resistent når eksponert for vankomycin Utbrudd i Kanada fra 2009 Utbrudd i Trøndelag Sporadiske isolater Prevalens ukjent Vanskelig å detektere med fenotypiske metoder ISL3 IS1216 vanr vans vanh vana vanx vany vanz VSE Trøndelag VRE Trøndelag NORDICAST KLINISKE BRYTNINGSPUNKTER; GLYKOPEPTIDER Vankomycin MIC R > 4 mg/l Sonediameter R < 12 mm Teikoplanin MIC R > 2 mg/l Sonediameter R < 16 mm Disk diffusjon: Vanco screen: 12 mm 6

7 VRE DETEKSJON; CLSI AGAR SCREENING Vankomycin agar screen på BHI med 6 mg/l vankomycin BHI BHI med 6 mg/l vankomycin Vekst (inkludert små kolonier eller skygge) på BHI med vankomycin skal ansees som positiv Metode fra Swenson 1994 JCM 32: VRE DETEKSJON; EUCAST DISK DIFFUSJON EUCAST disk diffusjon med 5 μg vankomycin disk og MH agar A B C D A) Skarp sonekant og sonediameter 12 mm skal rapporteres som følsom B-D) Ujevn sonekant eller kolonier inni sonen skal rapporteres som resistent selv om sonediameter er 12 mm 7

8 VRE DETEKSJON; MIC BESTEMMELSE MH agar med vankomycin og teikoplanin MIC test strips Avlesning av MIC verdier; Vankomycin MIC > 4 mg/l og teikoplanin MIC > 2 mg/l skal rapporteres som resistent NORDICAST MULTISENTER STUDIE - SAMMENLIGNING AV VRE DETEKSJONSMETODER 28 Skandinaviske labber inkludert 13 norske 10 svenske 5 danske Metoder brukt Antall labber EUCAST disk diffusjon (6 mm disks) 28 CLSI BHI agar screen vanco 6 mg/l 18 Vitek 2 automatisert system 5 Hegstad 2014 J Clin Microbiol 52:

9 NORDICAST BLINDET MATERIALE (N=30) Species van genotype Vancomycin MIC range mg/l E. faecalis B E. faecalis E 16 1 E. faecalis G 16 1 E. faecalis ATCC E. faecalis ATCC B 16 3 E. faecium B 8- > Antall stammer Inkludert utbrudds isolater med lavgradig vankomycinresistens fra Bergen (1996), Örebro ( ), Huddinge (2007) og Västerås (2008) 23 PFGE typer 7 MLST typer av13 typede 5 STer innen høyrisiko klones av E. faecium Hegstad 2014 J Clin Microbiol 52: NORDICAST STUDIE; RESULTATER TOTALE TALL Metode Very major errors (VME) Major errors (ME) Vitek 2 system 18/135 (13%)* 0/15 (0%) CLSI agar screen 32/486 (6.6%) 3/54 (5.6%) EUCAST disk diffusjon 53/756 (7.0%) 2/84 (2.4%) VME resistent rapportert som følsom ME følsom rapportert som resistent *Signifikant dårligere enn CLSI agar screen og EUCAST disk diffusjon Hegstad 2014 J Clin Microbiol 52:

10 NORDICAST STUDIE; SAMMENLIGNING AV RESULTATER BASERT PÅ ERFARING I BRUK AV METODENE Metode Erfaring (antall labber) VME i % ME i % EUCAST disk diffusjon CLSI agar screen Erfaren (13) Uerfaren (15)* Erfaren (13) Uerfaren (5) *Signifikant dårligere enn med erfaring Hegstad 2014 J Clin Microbiol 52: NORDICAST STUDIE; SAMMENLIGNING AV AGAR Metode Agar (antall labber) Very major errors i % EUCAST disk diffusjon CLSI agar screen Major errors i % Oxoid MH (n=16) BBL MH II (n=10)* BHI Difco (n=8) BHI Oxoid (n=5)* 11 0 *Signifikant dårligere Hegstad 2014 J Clin Microbiol 52:

11 VANKOMYCINRESISTENT E. FAECIUM: EUROPA NASJONALT UTBRUDD AV VANKOMYCIN- RESISTENTE E. FAECIUM MED VANB I SVERIGE NORM/NORM-VET 2009 Majoriteten av isolater har nært beslektet PFGE type som inneholder vanb på en ICE på et konjugativt plasmid med et addiksjonssystem 11

12 RESISTENTE ENTEROKOKKER - INFEKSJONER OG KOLONISERING I NORGE Fylke Østfold Akershus Oslo Hedmark Oppland Buskerud Vestfold Telemark Aust-Agder Vest-Agder Rogaland Hordaland Sogn og Fjordane Møre og Romsdal Sør-Trøndelag Nord-Trøndelag Nordland Troms Finnmark Totalt Hovedsakelig vanb E. faecium Hovedsaklig vankomycin variable vana+ E. faecium 19/10/2016 OPPSUMMERING VAN TYPER To vanlige typer av overførbar vankomycinresistens hos enterokokker; vana Høygradig resistens mot vankomycin og teikoplanin Kan være stille og bli resistent under behandling vanb Vankomycin MIC mg/l og følsom for teicoplanin Kan være vanskelig å fange opp med eksisterende fenotypiske metoder Transposon kan erverves fra den anaerobe tarmfloraen 12

13 HOVEDTYPER AV MOBILE ELEMENTER INVOLVERT I VAN CLUSTER SPREDNING Kromosom Plasmider; sirkulære, selvreplikerende ekstrakromosomale DNA molekyler, kan kode for egen overføring ved konjugasjon Transposable elementer; DNA enhet som kan bevege seg/bytte plass i genomet, eks. Tn1546 vana transposon Integrative konjugative elementer (ICE); overførbare elementer som rekombinerer inn i genomet, eks. Tn5382 vanb transposon vana og vanb transposoner finnes ofte på konjugative plasmider 13