MULTIRESISTENTE GRAMNEGATIVE ERREGER · 2019. 4. 3. · ungeeignet (Carbapeneme können sensibel sein). • Daher muss ein sogenannter Screening Cut-off verwendet werden (deutlich

MULTIRESISTENTE

GRAMNEGATIVE ERREGER Hintergrund, Diagnostik, Resistenztestung

Rainer Hartl

Nationales Referenzzentrum für nosokomiale

Infektionen und Antibiotikaresistenz

Institut für Hygiene, Mikrobiologie und Tropenmedizin

Ordensklinikum Linz Elisabethinen

Antibiotikaresistenz

• Antibiotikaresistenz: Fähigkeit von Bakterien, die Wirkung von

Antibiotika abzuschwächen oder ganz aufzuheben

Versagen einer Antibiotikatherapie wahrscheinlich!

• Primäre Resistenz (intrinsische oder natürliche Resistenz): Alle

Organismen einer Gattung oder Art weisen die Resistenz auf. Meist

geben sie diese nicht an andere Erreger weiter.

• Sekundäre Resistenz (erworbene Resistenz): Primär empfindliche

Organismen werden durch Akquisition einer Resistenz

unempfindlich gegen Antibiotika. Eine Weitergabe ist häufig.

Seite 2 19.12.2018

Multiresistente Gramnegative Erreger

Resistenzmechanismen

Gramnegative Erreger

Seite 3 19.12.2018 Multiresistente Gramnegative Erreger

Modifikation des Angriffspunktes für das Antibiotikum

Effluxpumpen, die das Antibiotikum aus Zelle herauspumpen

Herabsetzung der Permeabilität für das Antibiotikum

Produktion von Enzymen, die das Antibiotikum inaktivieren

N Engl J Med 2010; 362:1804-1813

Multiresistenz bei

gramnegativen Erregern

• Das Vorliegen eines isolierten Resistenzmechanismus ist bei

multiresistenten gramnegativen Erregern (MRE) selten.

• Meist treten Kombinationen verschiedener Mechanismen auf.

• Unterschiedliche genetische Elemente mobilisieren Resistenz

Gene und führen zu einer Kumulation, sodass zahlreiche

Antibiotikagruppen betroffen sind.

• In Kombination ergibt sich dann oft ein Phänotyp, der als

multiresistent bezeichnet wird.


N Engl J Med 2010; 362:1804-1813

Beispiel


K. pneumoniae blaKPC +

Wichtige Vertreter multiresistente

gramnegative Erreger

• Enterobacterales

(EB)

• Pseudomonas

aeruginosa

• Acinetobacter

baumannii Gruppe


GLOBAL PRIORITY LIST OF ANTIBIOTIC-RESISTANT BACTERIA TO GUIDE RESEARCH, DISCOVERY, AND DEVELOPMENT OF NEW

ANTIBIOTICS 2017 http://www.who.int/medicines/publications/WHO-PPL-Short_Summary_25Feb-ET_NM_WHO.pdf?ua=1

Klassifikation multiresistente

gramnegative Erreger

• Bis heute gibt es keine allgemein anerkannte Definition von MRE.

• Nicht selten wird daher Multiresistenz mit der Anwesenheit eines

Resistenzmechanismus gleichgesetzt (z.B. ESBL).

• Daher wurden Klassifikationen eingeführt, welche die

Zugehörigkeit zur Gruppe der Multiresistenten Erreger aus dem

Ergebnis der Empfindlichkeitstestung ableiten.

• Eine 2012 vorgeschlagene Definition für epidemiologische

Belange teilt die wichtigsten MRE in folgende Kategorien:

MDR: multi drug resistant

XDR: extensively drug resistant

PDR: pan drug resistant


Clin Microbiol Infect 2012; 18: 268–281

Im Alltag schwer umsetzbar!

Hygiene Klassifikation - 3/4 MRGN

• Die Krankenhaushygiene benötigt eine praktikable Klassifikation

für ein klar strukturiertes Vorgehen im klinischen Alltag.

• Die 2012 vorgeschlagene MRGN (Multiresistente gramnegative

Stäbchen) Klassifikation soll diesem Zweck Rechnung tragen.

• Definiert 2 Ausprägungsgrade von Multiresistenz (unabhängig

vom eigentlich zugrundeliegenden Mechanismus):

Resistenz gegen 3 der 4 klinisch relevanten Antibiotikagruppen: 3 MRGN

Resistenz gegen 4 der 4 klinisch relevanten Antibiotikagruppen: 4 MRGN

• Gilt für:

Enterobacterales

P. aeruginosa

Acinetobacter baumannii Komplex


Bundesgesundheitsbl 2012 55:1311–1354

Wichtige Vertreter

multiresistente gramnegative Erreger

• Enterobacterales (EB):

CPE

ColRE

• Pseudomonas aeruginosa

• Acinetobacter baumannii Gruppe


Carbapenemase produzierende

Enterobacterales - CPE

• Carbapeneme (Ertapenem, Imipenem, Doripenem, Meropenem):

gegen bakterielle Enzyme stabilste und somit potenteste Gruppe

der ß-Laktam Antibiotika

• Carbapenemasen: Meist Plasmid-kodierte Enzyme, die von

Enterobakterien gebildet werden und Carbapeneme inaktivieren

• CPE: Carbapenemase produzierende Enterobacterales, weltweit

rasante Zunahme beschrieben (typische Verteilung der Enzyme)

• Vorkommen bei allen Enterobacterales, wobei K. pneumoniae und

E. coli überwiegen

• Einteilung in 3 Ambler Klassen möglich: A, B und D



Carbapenemasen

• Ambler Klasse A (Serin-Carbapenemasen): KPC, IMI etc.

Hydrolysieren so gut wie alle ß-Laktame

Hemmung durch neue ß-Laktamase Hemmer

• Ambler Klasse B (Metallo-ß-Laktamasen): VIM, NDM etc.

Hydrolysieren Penicilline, Cephalosporine und Carbapeneme

Keine Aktivität gegenüber Monobactamen

• Ambler Klasse D (Serin-Carbapenemasen): OXA-48

Hydrolysiert Penicilline, Schmalspektrum-Cephalosporine und

Carbapeneme

Oxyiminobetalaktame und Aztreonam: schlechte Hydrolyse

Hemmung durch neuen ß-Laktamase Hemmer Avibactam

Seite 11 19.12.2018 Multiresistente Gramnegative Erreger Clin Microbiol Infect 2014; 20: 821–830,

Int J Antim Agents 46(2015): 483-493

CPE Diagnostik

Detektion (Screening Cut-off)

• Das Ergebnis der Empfindlichkeitstestung ist zur CPE Detektion

ungeeignet (Carbapeneme können sensibel sein).

• Daher muss ein sogenannter Screening Cut-off verwendet werden

(deutlich niedriger als die klinischen Grenzwerte):

• Meropenem weist die beste Balance zwischen Sensitivität und

Spezifität in Hinblick auf CPE Detektion auf.


Substanz MHK Wert (mg/L)

Sensibel Screening cut-off

Meropenem ≤ 2 > 0,125

Ertapenem ≤ 0,5 > 0,125

EUCAST guideline for the detection of resistance mechanisms and specific resistances of clinical and/or public health importance version 2.0

CPE Diagnostik

Bestätigung

• Wird der Screening Cut-off erreicht, ist eine Bestätigung im Sinn

einer Zweistufen Testung anzuschließen:

Phänotypische Bestätigung

• Tests zum Nachweis aller Carbapenemasen

• Tests zum Nachweis einzelner Carbapenemasegruppen (meist

Inhibitor basierte Bestätigung, die eine grobe Zuordnung zu den

einzelnen Ambler Klassen erlaubt)

Molekularbiologische Bestätigung

• Goldstandard

• Weist direkt das kodierende Carbapenemasegen nach

• Molekularbiologischer Carbapenemasenachweis: 4MRGN!

• Detektiert nur bereits bekannte Carbapenemasen


Phänotypische Bestätigungstests


Modifizierter Hodge-Test Inhibitor basierte Bestätigung

CPE Diagnostik

Screening aus klinischen Proben

• Kultureller Nachweis aus klinischen

(Screening-) Proben etabliert

Sensitivität von verwendeter Methode

abhängig

Relativ lange Dauer

Chromogene Nährmedien verfügbar

Empfindlichkeitstestung möglich

• Direkter molekularbiologischer

Nachweis

Rasche Ergebnisse

Höhere Kosten

Nur bekannte CPE werden detektiert

Keine Empfindlichkeitstestung möglich


Clin Microbiol Infect 2014; 20: 839-53

Epidemiologie

CARBA-Net

• Seit 2015: Diagnostik und Surveillance von Carbapenemase

produzierenden gramnegativen Bakterien in Österreich (CARBA-Net)

• Abklärung gramnegativer Bakterien mit Verdacht auf

Carbapenemase-Produktion in Österreich:

Enterobacterales

Pseudomonas aeruginosa

Acinetobacter baumannii Gruppe

• Zeitnahe Abklärung am Nationalen Referenzzentrum für

nosokomiale Infektionen und Antibiotikaresistenz in Linz.

• Jährlicher Berichterstattung im österreichischen Resistenzbericht

AURES


CARBA-Net

CPE Epidemiologie Österreich 2016

• 163 CPE Verdachtsfälle


AURES 2016

61

39

25

12

6 6 4 3 2 2 1 1 1

Klebsiellapneumoniae

Enterobactercloacaecomplex

Escherichiacoli

Enterobacteraerogenes

Citrobacterfreundii

Klebsiellaoxytoca

Serratiamarcescens

Proteusmirabilis

Morganellamorganii

Raoultellaplanticola

Citrobacterbrakii

Proteusvulgaris

Providentiastuartii

CARBA-Net

CPE Epidemiologie Österreich 2016

• 102 CPE (62,6%) molekularbiologisch bestätigt


AURES 2016

40

32

15 14

1

blaVIM blaOXA-48 blaNDM blaKPC blaIMI

Colistin resistente EB

ColRE

• Colistin als Reservesubstanz ist nicht selten die letzte verfügbare

Therapiealternative bei MRE

Wirkt an der äußeren Membran gramnegativer Erreger (zahlreiche Spezies

sind intrinsisch resistent)

• Korrekte Empfindlichkeitstestung sehr schwierig

Nur Bouillon Mikrodilution zulässig

• Resistenz gegenüber dieser Substanz wird besondere Beachtung

geschenkt (insbesondere bei EB und CPE: ColRE)

Plasmid kodierter mcr Mechanismus (bisher mcr-1 bis mcr-8 bekannt)

• PCR Nachweis in der Routine bisher für mcr etabliert


Clin Infect Dis 2005; 40:1333–41

Emerging Microbes & Infections (2018) 7:122

CARBA-Net

Bouillon Mikrodilution


Pseudomonas aeruginosa

• Gramnegatives Stäbchenbakterium („Nonfermenter“) mit

zahlreichen intrinsischen Resistenzen

• Klassischer Erreger nosokomialer Infektionen

• Schnelle Resistenzentwicklung unter Therapie möglich

• Zahlreiche Mechanismen können zur Multiresistenz führen:

Porinverlust, Efflux-Pumpen, AmpC, ESBL

Carbapenemasen: V.a. Metallo-Beta-Laktamasen, seltener Serin-

Carbapenemasen

Molekularbiologischer Carbapenemasenachweis bedeutet nicht

automatisch 4MRGN!


Clin Microbiol Rev 2009; 22:582-610

Carbapenemase produzierender

Pseudomonas aeruginosa - Diagnostik

• Richtlinien zur Detektion nicht so genau definiert wie bei EB

• Ebenfalls phänotypische und molekularbiologische Bestätigung:


CARBA-Net

Epidemiologie Österreich 2016

• 99 Isolate mit Verdacht auf Carbapenemaseproduktion

• In 40 Fällen (40,4%) Carbapenemasegen mittels PCR bestätigt:


AURES 2016

35

2 2 1

blaVIM blaDIM blaIMP blaNDM

Acinetobacter baumannii Gruppe

• Acinetobacter baumannii Gruppe

MRGN Klassifikation erfasst A. baumannii, A. pittii und A. nosocomialis

• Häufiges Auftreten von nosokomialen Ausbrüchen

Nicht selten ausgehend von Indexpatienten, die zuvor in

Hochendemiegebieten hospitalisiert waren

• Hohe Umweltresistenz und ausgeprägte Biofilmbildung

• Zahlreiche Mechanismen können zur Multiresistenz führen

• Bei den ß-Laktamasen überwiegen Enzyme der Ambler Klasse D

(OXA Carbapenemasen)


Pathog Dis 2014; 71(3): 292-301


CARBA-Net

Epidemiologie 2016

• 18 Isolate zur Bestätigung einer Carbapenemase

eingesandt:


AURES 2016

8

7

2

1

blaOXA-51, -23 blaOXA-51, -24 blaNDM, OXA-51,-23 blaOXA-51

Zusammenfassung

• Das Phänomen der Multiresistenz bei gramnegativen Erregern

wird meist durch eine Kombination mehrerer Resistenz-

mechanismen verursacht

• Die Labordiagnostik bei MRE ist aufwändig und bedarf oft eines

spezialisierten Labors

Lange Dauer bis Vorliegen der Befunde

Hohe Kosten

• Weltweit wird eine Zunahme von MRE beschrieben

• Enterobacterales, P. aeruginosa und Acinetobacter baumannii

stellen die wichtigsten Vertreter der MRE dar


Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!

MULTIRESISTENTE GRAMNEGATIVE ERREGER · 2019. 4. 3. · ungeeignet (Carbapeneme können sensibel sein). • Daher muss ein sogenannter Screening Cut-off verwendet werden (deutlich

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