Naslov (srp)

Učestalost i molekularna karakterizacija karbapenemaza-produkujućih vanbolničkih izolata enterobakterija u Beogradu : doktorska disertacija

Autor

Brkić, Snežana, 1975-, 65812745

Doprinosi

Ćirković, Ivana, 1974-, 12872807
Đukić, Slobodanka, 1966-, 12713831
Stevanović, Goran, 1972-, 12847719
Maksimović, Nataša, 1974-, 12879207
Božić, Dragana, 1975-, 16884583
Medić, Deana, 1968-, 16135015

Opis (srp)

Antimikrobna rezistencija predstavlja aktuelni, globalni javnozdravstveni problem, posebno kod enterobakterija. Najvažniji mehanizam rezistencije je produkcija karbapenemaza. Geni za ove enzime se kod karbapenemaza-produkujućih enterobakterija (CPE) nalaze uglavnom na plazmidima, i imaju izuzetan potencijal horizontalnog i vertikalnog transfera, što značajno doprinosi širenju antimikrobne rezistencije. Bolnička sredina se smatra glavnim rezervoarom rezistentnih bakterija, dok su podaci o stečenoj rezistenciji kod vanbolničkih izolata uglavnom nepoznati, iako se najveća potrošnja antibiotika registruje u primarnoj zdravstvenoj zaštiti. CILJEVI: Cilj ovog istraživanja bio je odrediti učestalost, tipove karbapenemaza, kao i klonalnu povezanost i klonalnu distribuciju CPE izolata kod vanbolničkih pacijenata; ispitati osetljivost na antibiotike i mehanizme rezistencije na kolistin, kao rezervnog antibiotka u lečenju infekcija izazvanih CPE; proceniti, na osnovu dobijenih rezultata, potrebu za ciljanom mikrobiološkom detekcijom i praćenjem CPE u vanbolničkoj populaciji na teritoriji Beograda. MATERIJAL I METODE: Od 44.686 ispitanih vanbolničkih izolata enterobakterija, u studiju je uključeno 179 izolata sa pozitivnim skriningom na produkciju karbapenemaza. Identifikacija do nivoa vrste rađena je MALDI-TOF MS metodom. Multiplex PCR je korišćen za detekciju gena za karbapenemaze: blaKPC, blaNDM, blaOXA-48-like, blaVIM i blaIMP. Molekularna tipizacija CPE izolata rađena je metodom ERIC-PCR. Osetljivost na antibiotike određena je disk difuzijom, u automatizovanom sistemu i bujon mikrodilucionom metodom. Za kolistin-rezistentne CPE izolate utvrđivani su mehanizmi rezistencije na kolistin MALDI-TOF MS analizom lipida A i sekvenciranjem celog genoma (WGS). Rezultati dobijeni WGS analizom korišćeni su za in silico MLST tipizaciju kolistin-rezistentnih CPE i karakterizaciju plazmida nosioca gena za karbapenemaze. REZULTATI: Geni za karbapenemaze su dokazani kod 144/179 izolata enterobakterija sa pozitivnim skriningom na karbapenemaze. Utvrđena učestalost CPE u vanbolničkoj populaciji na teritoriji Beograda je 0,34% (95% CI 0,3-0,4%). Najčešće vrste CPE bile su Klebsiella pneumoniae (79%) i Enterobacter cloacae/asburiae (14%). Najčešća karbapenemaza je OXA-48-like (64,6%), slede NDM (20,8%), KPC (6,9%) i VIM (2,1%). Kod 5,6% izolata CPE dokazana su po dva različita gena: blaOXA-48-like i blaNDM kod K. pneumoniae, E. cloacae/asburiae i Escherchia coli, blaOXA-48-like i blaKPC kod K. pneumoniae i blaKPC i blaNDM kod K. pneumoniae. ERIC-PCR analiza utvrdila je klonalnu povezanost između izolata K. pneumoniae, kao i između izolata E. cloacae/asburiae. Od 26 klastera K. pneumoniae, najzastupljeniji su bili klasteri 7 i 11 (po 12,5%). U klasteru 7 grupisani su svi izolati sa blaKPC genom. Za osam klastera (2, 6, 11, 13, 14, 17, 18, 22) pokazana je statistički značajna povezanost sa blaOXA-48-like genom (p<0,05). Od šest klastera E. cloacae/asburiae, najveću učestalost imali su klasteri 5 (29,4%) i 6 (35,3%), za koje je pokazana statistički značajna udruženost sa blaNDM genom (p <0,05). Dodatno, klaster 6 je pokazao povezanost sa blaNDM i blaOXA-48-like (p <0,05). Svi izolati imali su MDR profil, odnosno rezistenciju na bar jedan antibiotik iz tri ili više različitih kategorija. Rezistencija na kolistin utvrđena je kod 23,4% CPE, isključivo kod izolata K. pneumoniae. WGS analizom je kao dominantni mehanizam rezistencije na kolistin utvrđena supstitucija MgrBC28S na hromozomskom mgrB genu, prvi put opisana u ovoj studiji. Geni mcr 1-5, kao markeri rezistencije na kolistin posredovane plazmidom, nisu nađeni. MALDI-TOF MS analiza pokazala je dodatni pik (1971 m/z) u masenom spektru lipida A, koji odgovara modifikaciji posredovanoj mutacijama hromozomskog pmrHFIJKLM operona...

Opis (srp)

Medicina - Mikrobi i infekcija / Medicine- Microbs and infection Datum odbrane: 05.07.2021.

Opis (eng)

Antimicrobial resistance is an emerging, global public health problem, especially in enterobacteria. The most important mechanism is production of carbapenemases. Carbapenemase genes are mostly located on plasmids of Carbepenemase-producing Enterobacterales (CPE), and have great potential of horizontal and vertical transfer, which significantly contributes to the spread of antimicrobial resistance. Health-care settings are the major reservoir of resistant bacteria, but the data on antimicrobial resistance in community bacterial isolates remains unknown, despite the fact that the vast majority of the antibiotics have been prescribed in the primary health-care settings. AIMS: The aims of this study were to determine prevalence, types of carbapenemases, clonal relatedness and clonal distribution of community CPE isolates; to examine antimicrobial susceptibility and mechanisms of resistance to colistin, as a reserve antibiotic in the treatment of CPE infections; to estimate the need for laboratory detection and surveillance of community CPE isolates in Belgrade. MATERIALS AND METHODS: Among 44.686 community isolates of enterobacteria, 179 were positive on carbapenemase screening test, and included in the further study. Identification of isolates was performed by MALDI-TOF MS. Carbapenemase genes blaKPC, blaNDM, blaOXA-48-like, blaVIM and blaIMP were detected with multiplex PCR. Molecular typing of CPE was performed by ERIC-PCR. Antimicrobial susceptibility was determined by disk diffusion, automated system and broth microdilution. For colistin-resistant CPE, mechanisms of colistin resistance were examined by MALDI-TOF MS analysis of Lipid A and Whole Genome Sequencing (WGS). WGS data was used for in silico MLST analysis and characterization of carbapenemase genes genomic background on plasmid. RESULTS: Carbapenemase genes were detected in 144/179 isolates of enterobacteria with positive screening for carbapenemases. The prevalence of CPE community isolates in Belgrade was 0,34% (95% CI 0.3-0.4%). The most common CPE species were Klebsiella pneumoniae (79%) and Enterobacter cloacae/asburiae (14%). The most common carbapenemase was OXA-48-like (64,6%), followed by NDM (20,8%), KPC (6,9%) and VIM (2,1%). Two carbapenemase genes were detected in 5,6% of CPE isolates: blaOXA-48-like and blaNDM in K. pneumoniae, E. cloacae/asburiae and Escherchia coli, blaOXA-48-like and blaKPC in K. pneumoniae and blaKPC and blaNDM in K. pneumoniae. ERIC-PCR have showed clonal relatedness of K. pneumoniae isolates, as well as E. cloacae/asburiae isolates. Among 26 clusters of K. pneumoniae, the most prevalent were clusters 7 and 11 (12,5% each). All blaKPC positive isolates belonged to cluster 7. For eight clusters (2, 6, 11, 13, 14, 17, 18 and 22) statistically significant correlation with blaOXA-48-like gene (p <0,05) have showen. Among six clusters of E. cloacae/asburiae, the most prevalent were clusters 5 (29,4%) and 6 (35,3%). They have showed statistically significant correlation with blaNDM gene (p <0,05). Aditionaly, cluster 6 was correlated with both blaNDM and blaOXA-48-like (p <0,05). All isolates were MDR, as they showed resistance to at least one agent in three or more antimicrobial categories. Colistin resistance was detected in 23,4% of CPE, exclusively in K. pneumoniae. WGS results have showed that the most prevalent mutation in the mgrB chromosomal gene was the MgrBC28S substitution, first described in this study. Plasmid mediated colistin resistance was not found (mcr 1-5 genes). MALDI-TOF MS analysis detected additional peak at 1971 m/z, which indicates pmrHFIJKLM operon mutations, which lead to reduced colistin susceptibility...

Jezik

srpski

Datum

2021

Licenca

Creative Commons licenca
Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 2.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Medicinska mikrobiologija

Carbapenemase-producing Enterobacterales, OXA-48, colistin, ST101, community, resistance

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Medicinska mikrobiologija

karbapenemaza-produkujuće enterobakterije, OXA-48, kolistin, ST101, vanbolnički, rezistencija

616.9:579.61(043.3)