Invazinių Klebsiella pneumoniae padermių išplėsto spektro beta-laktamazių charakteristika
Kazakevič, Ana |
Recenzentas / Reviewer | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member |
Klebsiella pneumoniae (K. pneumoniae) yra vienas iš kliniškai svarbiausių oportunistinių patogenų, kolonizuojantis žmogaus virškinamąjį traktą, odos ir viršutinių kvėpavimo takų gleivinę bei galintis sukelti sunkias invazines infekcijas, pneumonijas, šlapimo takų, žaizdų infekcijas, sepsį ir kt. Šios infekcijos gali sparčiai plisti tarp pacientų ir sukelti pavojingus protrūkius asmens sveikatos priežiūros įstaigose (ASPĮ). Nustatyta, kad reikšmingiausias K. pneumoniae atsparumo mechanizmas yra išplėsto spektro beta-laktamazių (ISBL) gamyba, kuri yra koduojama plazmidžių genuose. Darbo tikslas: nustatyti invazinių K. pneumoniae padermių atsparumą antibiotikams ir įvertinti su atsparumu susijusių ISBL charakteristiką. Darbo uždaviniai:
- Nustatyti invazinių K. pneumoniae padermių, gaminančių ISBL, atsparumo įvairių grupių antibiotikams dažnį.
- Nustatyti vyraujančius ISBL tipus K. pneumoniae padermėse.
- Įvertinti ISBL tipų sąsajas su atsparumu ne beta-laktaminiams antibiotikams. Tyrimo metodika: Iš 2015-2016 m. Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Kauno klinikose išskirtų invazinių K. pneumoniae padermių atrinktos ISBL gaminančios padermės. Atrinktoms padermėms nustatytas atsparumas antibiotikams ir įvertintas pagal Europos komiteto skirto jautrumo antibiotikams tyrimams (EUCAST) reikalavimus. Invazinių K. pneumoniae padermių ISBL tipai nustatyti polimerazės grandininės reakcijos (PGR) metodu. Statistinė analizė atlikta naudojantis IBM SPSS 23.0 statistiniu duomenų paketu. Tyrimo objektas: LSMU ligoninės Kauno klinikose 2015-2016 m. gydytų pacientų, kuriems iš kraujo arba likvoro buvo išskirtos invazinės K. pneumoniae padermės, gaminančios ISBL bei mikrobiologinių tyrimų rezultatų protokolai. Rezultatai: Iš atrinktų invazinių K. pneumoniae padermių, gaminančių ISBL, 90,9 proc. buvo atsparios aminoglikozidams, 74,5 proc. – fluorochinolonams bei 80,0 proc. sulfonamidams/pirimidinams. Invazinių K. pneumoniae padermių atsparių plačiausio veikimo spektro antibiotikams – karbapenemams šio tyrimo metu, nenustatyta. 69,1 proc. tirtų invazinių K. pneumoniae padermių pasižymėjo dauginiu atsparumu antibiotikams (DAA) - fluorochinolonams, cefalosporinams bei aminoglikozidams. Daugiausiai tokių padermių buvo nustatyta terapinio profilio skyriuose gydytiems pacientams (30,9 proc.). Reanimacijos ir intensyviosios terapijos skyriuose (RITS) iš viso buvo išskirta 21,8 proc. DAA pasižyminčių invazinių K. pneumoniae padermių, tuo tarpu chirurginio profilio skyriuose dauginio K. pneumoniae atsparumo pasiskirstymo dažnis siekė 16,4 proc. Tyrimo metu nustatyta, kad beveik visos – 53 padermės (po 96,4 proc.) gamino TEM, SHV ir CTX1 tipų ISBL, tuo tarpu mažiausiai paplitę buvo CTX4 ir CMY2 tipai (po 12,7 proc.). CTX4 ir CTX2 tipai vyravo RITS, tuo tarpu CMY2 tipas dažniau išskirtas iš tiriamųjų medžiagų pacientų, kurie buvo gydyti terapinio profilio skyriuose. OXA tipas dažniau buvo nustatytas chirurginio profilio skyriuose. Tyrimas parodė, kad didžioji dauguma invazinių K. pneumoniae padermių gaminančių TEM, SHV, CTX2 ir CTX1 tipų ISBL buvo atsparios gentamicinui (GM), tuo tarpu didžiausias atsparumas trimetoprimui/sulfametoksazoliui (SXT) buvo nustatytas padermėse, turinčiose OXA tipą. Statistinės analizės rezultatai rodo, kad mažiausiai paplitusį tarp invazinių K. pneumoniae padermių - CTX4 tipą gaminančios padermės statistiškai reikšmingai dažniau (100,0 proc.) buvo atsparios amikacinui (AN), palyginti su šio geno negaminančiomis padermėmis (31,3 proc.), o vertinant ISBL tipų sąsajas su atsparumu ciprofloksacinui (CIP), nustatyta, kad didžioji dalis CTX1 (77,4 proc.) ir beveik visos (94,1 proc.) OXA tipus gaminančios padermės buvo atsparios šiam antibiotikui. Išvados: Visos invazinės K. pneumoniae padermės, gaminančios ISBL buvo jautrios karbapenemams. Didžioji dalis tirtų padermių pasižymėjo dauginiu atsparumu trims skirtingoms antibiotikų grupėms. Dažniausiai invazinių K. pneumoniae padermių atsparumas buvo susijęs su TEM, SHV bei CTX1 ISBL tipų gamyba. Invazinės K. pneumoniae padermės, gaminančios įvairių tipų ISBL dažniau buvo atsparios ne beta-laktaminiams antibiotikams, palyginti su atitinkamų ISBL tipų negaminančiomis padermėmis. Dažniausiai skirtingų ISBL tipų gamyba buvo susijusi su atsparumu GM.
Klebsiella pneumoniae is one of the most clinically important opportunistic pathogens that colonizes the human digestive tract, the skin and upper respiratory tract mucous membrane and can cause invasive infections, pneumonia, urinary tract or wound infections, sepsis and other. These infections can rapidly spread between patients and cause outbreaks in health care institutions. It was found that the most significant resistance mechanism of K. pneumoniae is the extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) production, which is encoded by the plasmid genes. Aim of the study: To identify the resistance of invasive K. pneumoniae strains to antibiotics and evaluate the molecular characteristics of the ESBL. Objectives:
- To identify the frequency of invasive K. pneumoniae strains resistance to various groups of antibiotics.
- To identify the prevalent types of ESBL in K. pneumoniae strains.
- To evaluate the relationship between the ESBL types and the resistance to non-beta-lactam antibiotics. Methods: The research included invasive K. pneumoniae strains, which produces ESBL. Resistance to antibiotics identified for selected strains and evaluated according to the requirements of the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST). ESBL types of invasive K. pneumoniae strains were determined using the polymerase chain reaction (PCR) method. The statistical analysis was performed using the IBM SPSS 23.0 statistical package. Research object: Invasive K. pneumoniae strains, producing ESBL isolated from blood or cerebrospinal fluid (CSF) of patients treated in „Hospital of Lithuanian University of Health Sciences“ during 2015-2016 and microbiological results reports. Results: 90.9 percent of chosen invasive K. pneumoniae strains were resistant to aminoglycosides, 74.5 percent – to fluoroquinolones and 80.0 percent - to sulfonamides/pyrimidines. All invasive strains of K. pneumoniae producing ESBL were sensitive to carbapenems. 69.1 percent of isolated invasive K. pneumoniae strains were characterized by multiple resistance to fluoroquinolones, cephalosporins and aminoglycosides. Most of these strains were isolated from patients treated in the therapeutic profile units (30.9 percent), 21.8 percent of the multiresistant invasive strains of K. pneumoniae were isolated from pacients treated in intensive care units, 16.4 percent - from surgical profile units. The research showed that the most prevalent types of ESBL were TEM, SHV and CTX1 (96.4 percent), while the least prevalent - CTX4 and CMY2 types (12.7 percent). CTX4 and CTX2 types predominated in intensive care units, while CMY2 type was more often isolated from the material of patients treated in the therapeutic profile units. OXA type was more commonly found in the surgical profile units. The research showed that the majority of invasive K. pneumoniae strains producing TEM, SHV, CTX2 and CTX1 types of ESBL were resistant to gentamicin, while the highest resistance to trimethoprim/sulfamethoxazole was detected in strains that have an OXA type. The results of the statistical analysis showed that the least common invasive K. pneumoniae strains producing CTX4 type were statistically significantly more frequently (100.0 percent) resistant to amikacin, compared to this type non producing strains (31.3 percent). The most of CTX1 (77.7 percent) and OXA-producing strains (94.1 percent) were resistant to ciprofloxacin. Conclusions: All invasive strains of K. pneumoniae producing ESBL were sensitive to carbapenems. Most of the investigated strains were characterized by multiple resistance to three different antibiotic groups. Generally, resistance of invasive K. pneumoniae strains was associated with TEM, SHV and CTX1 ESBL types. Invasive K. pneumoniae strains producing different types of ESBL were more resistant to non-beta-lactam antibiotics, compared to non-ESBL-producing strains. Generally, the production of different ESBL types was associated with resistance to gentamicin.