Cefalosporin R hos Enterobacteriaceae

1
Cefalosporin R hos Enterobacteriaceae

• Arnfinn Sundsfjord
• Kres, Universitetssykehuset i Nord-Norge og
  Universitet i Tromsø

2
Innhold

• Bakgrunn
• Mekanismer for ß-laktam resistens
• Betalaktamaser ESBL and AmpC
• Påvisning av resistens
• Hva finner vi ?
• Blant E coli og Klebsiella spp.

3
Historikk

• 1940 den første beskrivelse av ß-laktamaser
• ?
• TEM-1 E. coli
• ?
• SHV-ESBL i Klebsiella pneumoniae
• ?
• 2000- Plasmid AmpC metallo-ß-laktamaser, CTX-M
  ESBLer
• The potential of ß-lactamases to challenge
  antimicrobial therapy remains unexhausted D
  Livermore 1995

4
EARSS 2004 E coli 3 gen Cepha R
5
Mekanismer for ß-laktam resistens

• Endringer i bindingssted
• Penicillin bindende proteiner (PBP)
• Effluks systemer
• Impermeabilitet - yttermembran
• Betalaktamaser

6
Nedsatt porin-mediert permeabilitetE coli og K
pneumoniae
Porin
Ytter membren
Lipopolysakkarid
Fosfolipid

• Cefoxitin R, Cefuroxim R
• 3/4 gen Cefalosporiner S

7
ß- laktamaser (Bla)

• Bla Gram positive bakterier
• Hovedsakelig ekstracellulær
• Beskytter populasjonen av bakterier
• Bla Gram negative bakterier
• Hovedsakelig intracellulær - periplasmatisk
• Beskytter den individuelle celle
• Diversitet og seleksjon

8
Betalaktamaser (bla) - mekanisme
Bla
9
ß- laktamase-inhibitorer

• Klavulansyre
• Tazobactam
• Sulbaktam
• Irreversibel binding 11 til Bla
• Hemmende effekt influert av
• Bla-hyperproduksjon
• Inokulum

10
Ambler Bla-klasser sekvens basert
11
Kromosomale ß- laktamaser Enterobacteriacea (1)

• Klasse A Bla
• Klebsiella pneumoniae SHV-1
• Klebsiella oxytoca K1
• Proteus vulgaris
• Citrobacter diversus

Hyperproduserende mutanter
12
Kromosomale ß- laktamaser Enterobacteriacea (2)

• Klasse C Bla
• Enterobacter spp.
• Citrobacter freundii
• Morganella morganii
• Serratia spp.
• Providencia stuartii/rettgeri
• Hafnia alvei
• E. coli

Derepresserte mutanter
13
Ervervet klasse A ß- laktamaser Enterobacteriacea

• 1960-70 TEM-1, TEM-2 (Temoniera) og SHV-1
  (sulphydryl variable)
• Plasmid-mediert
• Penicillinaser
• Cephamyciner (cefoxitin) S
• Klavulansyre S

14
NORM 2000 E. coli invasive (n186)
15
Ekstendert spektrum ß- laktamaser (ESBL)

• 1983- ESBL utvikling og spredning
• TEM-3 ? gt 130 typer
• SHV-2 ? gt 50 typer
• CTX-Ms gt 40 typer ?
• Noen OXA typer
• Andre (VEB, PER, GES )

http//www.lahey.org
16
Fenotypiske kriterier for ESBL E. coli og
Klebsiella pneumoniae

• Betalaktamaser som kan hydrolysere
  oxyimino-cephalosporiner (3/4. gen cefa)
• Klavulanat (KA) synergi
• ?Cefamyciner (cefoxitin) S?

Bradford P et al. CMR 200114933-51 Gniadkowski
M CMI 20017 597-608
17
ESBL MICs
Ref D Livermore R Bonnet
18
ESBL - deteksjonsmetoder
Ceftazidim CA
CA
CA
19
Ervervet klasse C ß- laktamaser Enterobacteriacea

• 1990s CMY-1 (cefamycinase)
• gt 20 plasmid-mediert AmpC typer
• Cefalosporinaser
• 3 gen Cef R (ceftazidim, cefotaxim, ceftriaxon)
• 4 gen Cef S (cefepim, cefpirom) in vitro
• Cefamyciner (cefoxitin) R
• Klavulanate R
• Karbapenemer S

Philippon A et al. AAC 2002461-11
20
Påvisning av AmpC
Haldorsen B et al. ECCMID 2006
21
Cefalosporin R typer E coli

• E. coli (n131) MIC ? 2 mg/L ekstendert-spektrum
  cefalosporiner eller aztreonam. - Group 1
  21/131 (16 ) ESBL - Group 2 59/131 (45 )
  nedsatt følsomhet for cefpodoxim alene (MIC 2-
  4 mg/L) - TEM porin defekt OXA-30- Group
  3 51/131 (39 ) nedsatt følsomhet for
  cefpodoxime OG ceftazidim/cefotaxim - TEMs
  AmpC hyperproducer porin tap

Tenover et al JCM 2003413142-6
22
Cefalosporin R typer K pneumoniae

• K pneumoniae (n139) MIC ? 2 mg/L
  ceftazidim/cefotaxim. - Gruppe 1 116/139 (83
  ) ESBL - Gruppe 2 7/139 (5 ) AmpC
  betalaktamase- Gruppe 3 16/139 (12 )
  Ikke-identifisert betalaktamase uten KA effekt

Steward and Tenover et al JCM 2001392864-72
23
Påvisning av resistensmekanismer

• Screening
• Riktige brytningspunkter og substrat
• Cefpodoxim alene eller ceftazidim cefotaxime
• Bekreftelse
• cefalosporin R med KA effekt ? ESBL
• cefalosporin R uten KA effekt? AmpC?
• Iboende resistens species identifisering
• Ervervet resistens
• Plasmid AmpC
• Impermeabilitet
• Andre betalaktamaser
• Kombinasjoner

24
Konklusjoner

• Species identifikasjon avgjørende for tolkning
• ß-lactamase diversitet
• Skille mellom AmpC og ESBL
• Substrat profil klavulanat effekt
• Ikke-ESBL/ikke-AmpC mechanismer
• MIC-basert
• Til diskusjon
• Er alle resistens-mekanismer viktig?
• Kan følsomhet-rapporter være basert på MIC alene?

25
Takk

• Kres
• Bjørg Haldorsen
• Bettina Aasnæs
• Kristin H Dahl
• Gunnar S Simonsen
• Ståle Tofteland
• Umaer Naseer
• AFA
• Norske laboratorier
• Timothy R Walsh

26
Hva finner vi i Norge?

• E. coli og K. pneumoniae

27
Kres - E.coli 2004-5
28
E.coli CTX-M ESBL 2004-5
29
E. coli CTX-M ESBL MIC profil
30
Kres - K. pneumoniae 2004-5
31
K. pneumoniae ESBL 2004-5
32
MIC plasmidmediert AmpC E. coliblaCMY
33
MIC ved økt uttrykk av kromosomal AmpC E. coli