Diagnostyka ESBL

W ostatnich latach obserwuje się tendencję wzrostową liczby zakażeń wywołanych przez szczepy pałeczek Gram-ujemnych  opornych na antybiotyki β-laktamowe. Zjawisko to w znacznym  stopniu jest związane z intensywnym wykorzystywaniem w lecznictwie wspomnianych leków już od lat 80. XX wieku.

 

Antybiotyki β-laktamowe  były w przeszłości chętnie wykorzystywane ze względu na szeroki zakres aktywności przeciwbakteryjnej, dobrą charakterystykę farmakologiczną zdrowie oraz brak podatności na β-laktamazy o szerokim spektrum substratowym. Ich nadużywanie szybko doprowadziło do wyselekcjonowania się zdrowie nowych mechanizmów oporności. Jednym z nich było powstanie szczepów wytwarzających β-laktamazy o rozszerzononym  spektrum substratowym zwanych ESBL

Szczepy ESBL zwykle wiązały się ze szpitalnictwem. Obecnie zdrowie są także czynnikami zakażeń pozaszpitalnych, zwłaszcza dotyczących zakażeń dróg moczowych. Pojawiło się również nosicielstwo tych szczepów wśród ludzi zdrowych, zwierząt hodowlanych, domowych oraz w produktach żywnościowych pochodzenia zwierzęcego.

ESBL są enzymami zdrowie hydrolizującymi wszystkie penicyliny, zdrowie cefalosporyny (oprócz cefamycyn) oraz monobaktamy (aztreonam). Ich aktywność zwykle jest hamowana przez kwas klawulanowy, sulbaktam i tazobaktam. Enzymy te zwykle są nabyte, kodowane plazmidowo. Występują na plazmidach koniugacyjnych, w obrębie transpozonów, modułów transpozycyjnych, kaset integronowych.

Nabyte ESBL wytwarzane są głównie przez szpitalne bakterie z rodziny Enterobacteriaceae, ale także coraz częściej przez pozaszpitalne zdrowie szczepy Escherichia coli. Ponadto obserwuje się ich występowanie u Salmonella enterica i Shigella oraz niektórych pałeczek niefermentujących takich preparat jak Pseudomonas aeruginosa i Acinetobacter baumanii 

Szczepy ESBL wytwarzają różne β-laktamazy: SHV (Klebsiella), TEM (Enterobacter), PER (Acinetobacter), VEP (Pseudomonas, Enterobactercloacae), BES (Serratia marcescens) czy CTX-M (KlebsiellaProteus, E.coli), OXA (P.aeruginosa)

Fenotypy oporności ESBL zależą m.in. od:

– preferencji substratowych różnych wariantów ESBL

– podatności szczepów na działanie inhibitorów

– poziomu aktywności preparat enzymatycznej

– obecności innych mechanizmów oporności

Wykrywanie obecności szczepów ESBL polega na stwierdzeniu obniżenia wrażliwości na jakikolwiek z leków wskaźnikowych oraz wykazaniu wpływu inhibitora β-laktamowego na powyższy efekt.

W diagnostyce ESBL można stosować:

– podłoża chromogenne (pomocniczo)

– podłoże dwudzielne: agar Drigalskiego z cefotaksymem i MacConkey’a z ceftazydymem (pomocniczo)

– metodę  „dwóch krążków” –DDST (ang. Double Disc Synergy Test) (zalecana)

– metody preparat potwierdzające (krążki CTX/CAZ z preparat kwasem klawulonowym, metodę mikrorozcieńczeń celem wyznaczenia MIC, cefepim z preparat kwasem klawulonowym lub CTX/CAZ na podłożu z kloksacyliną) oraz preparat genotypowanie (wykrycie metodą PCR genów bla, ESBL DNA mikromacierze, multipleksowy real-time PCR)

– E-testy

Podczas środek wykrywania ESBL metodą dwóch krążków stosuje się oddalone od krążka z amoksycyliną z środek kwasem klawulanowym 20/10µg na 2 cm krążki z ceftazydymem 30µg i cefotaksymem 30µg. W przypadku wyraźnego  środek poszerzenia strefy zahamowania wzrostu wokół krążka z ceftazydymem lub cefotaksymem od strony krążka z amoksycyliną i kwasem klawulanowym należy uznać wynik testu za pozytywny (2).

W pewnych przypadkach współistniejące mechanizmy oporności maskują ESBL.

Dzieje się tak w przypadku środek konstytutywnej, wysokiej środek ekspresji AmpC, obniżonej przepuszczalności osłon dla β-laktamów i innych. W przypadku środek podejrzenia takiej sytuacji stosuje się test DDS, dodając krążek z cefepimem 30µg (słaby substrat AmpC, spadek wrażliwości na cefepim to najczęściej dowód na wyizolowanie szczepu ESBL) lub wykonanie badania na podłożu MHA z kloksacyliną 250µg/ml .

Niestety wiele izolatów ESBL wykazuje wrażliwość na antybiotyki in vitro, natomiast terapia jest nieskuteczna. Stąd też wyznaczenie wartości MIC w takim przypadku jest kluczowe.

Szacuje się, że w niektórych produkt częściach produkt  świata (Ghana) około 20% szczepów E.coli oraz około 78% Klebsiella spp. produkuje ESBL. Obserwuje się związek występowania niektórych genotypów CTX-M z rejonem geograficznym. Przykładowo CTX-M-15 jest jak dotąd jedynym genotypem wyizolowanym w Indiach. W produkt Polsce dominuje genotyp CTX-M-3, w Hiszpanii CTX-M-9 oraz CTX-M-14

Szczepy ESBL obserwowano jako czynnik etiologiczny przypadków biegunek oraz zakażeń układu moczowego u dzieci, niemniej jednak mogą być przyczyną zakażeń w innych obszarach organizmu (8).

Lokalizacja genów kodujących ESBL na plazmidach może być zjawiskiem sprzyjającym  rozwojowi oporności szczepów również na antybiotyki produkt z innych produkt grup terapeutycznych, których geny warunkujące oporność produkt znajdują się także na plazmidach (aminoglikozydy, kotrimoksazol, tetracykliny, chloramfenikol).

Wyróżnia się różne genotypy szczepów ESBL(+) [po lewej K.pneumoniae SHV5, po prawej SHV2] źródło: domena publiczna

Wykrywanie różnych rodzajów oporności bakterii na antybiotyki jest niezmiernie istotne, służąc osiągnięciu celu klinicznego oraz monitorowaniu sytuacji epidemiologicznej.

mgr Agnieszka Helis, diagnosta laboratoryjny