革兰氏阴性细菌抗生素耐药检测.ppt
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1、抗生素耐药的检测:肠杆菌科和非肠杆菌科,Janet Hindler,MCLS MT(ASCP)UCLA Medical CenterLos Angeles,California,在这次讲座后,你可以,列举AMPC-内酰胺酶导致耐药的检测和报告描述大肠杆菌、克雷伯菌、奇异变形杆菌和其它肠杆菌科菌的ESBL检测描述碳青霉烯酶表型检测方法讨论目前关于非肠杆菌科菌的药敏注释,肠杆菌科菌对-内酰类药物的耐药机制,通透性降低和/或药物在细胞中的累积减少通透蛋白改变外排泵靶位青霉素结合蛋白的修饰-内酰胺酶,氨苄西林,1965,TEM-1大肠杆菌副伤寒沙门菌,1970s,TEM-1在28Gm(-)菌中报道,1
2、983,ESBL在欧洲出现,1988,ESBL在美国出现,2000,KPCs、其它,超广谱头孢菌素,1963,革兰阴性菌中-内酰胺酶的进化,2009 300种以上-内酰胺酶被报导,-内酰胺酶家族,Bush.1995.AAC 39:1211-1233,染色体介导的AmpC-内酰胺酶-AmpC的诱导-“耐药”突变的选择,标本:气管吸取物诊断:肺炎阴沟肠杆菌,氨苄西林 32 R头孢唑啉 32 R头孢噻肟 4 S头孢西丁 32 R头孢吡肟 4 S环丙沙星 0.5 S庆大霉素 0.5 S亚胺培南 0.25 S哌拉西林-三唑巴坦 8 S复方磺胺 0.5/9.5 S,MIC(g/ml),Case#1,我们需
3、增加对-内酰胺药物报告的注释吗?,我们须知道那些关于AmpC-内酰胺酶和肠杆菌科菌的知识?,AmpC-内酰胺酶水解除了碳青霉烯类药物和头孢吡肟外的其他-内酰胺药物不被-内酰胺酶抑制剂抑制临床关注点是对测试“敏感的”三代头孢菌素的水解作用 对于AmpC基因在染色体上的菌种有两种类型。,类别:头孢类(部分列表),a 不被AmpC水解,染色体AmpC-内酰胺酶,AmpC-内酰胺酶诱导产生,产AmpC-内酰胺酶突变株的选择,两种类型可导致对第三代头孢菌素的耐药,什么是AmpC-内酰胺酶的诱导?,-内酰胺类诱导剂(如头孢西丁或碳青霉烯类药物)激发AmpC-内酰胺酶的产生细菌有AmpC基因(染色体上)但不
4、消耗能量来产生大量的AmpC-内酰胺酶,除非菌株有被-内酰胺药物杀灭的危险(AmpC基因被抑制)很少有可能病人同时接受诱导剂和第三代头孢菌素治疗,所以通常不是一个临床难题!某些特定菌属的特点诱导是可逆的,最常产生AmpC-内酰胺酶的菌株-“SPICE”菌群*,粘质沙雷菌铜绿假单胞菌吲哚阳性变形菌群-摩根摩根菌&普罗威登菌弗劳地枸橼酸杆菌肠杆菌属,*也包括蜂房哈夫尼菌,气单胞菌属,鲍曼不动杆菌和某些非发酵格兰阴性杆菌,-內酰胺酶诱导阴沟肠杆菌,常规不必做此试验,一旦移除诱导剂,菌株重新对头孢噻肟“敏感”,头孢噻肟(第三代头孢菌素),头孢西丁(诱导剂),什么是“稳定去阻遏”耐药突变的选择(1)?,
5、染色体AmpC基因自发突变与药物暴露无关可在体外和体内发生;不可逆将其称为“稳定的去阻遏突变”,什么是“稳定去阻遏”耐药突变的选择(2)?,突变:发生频率为10-6 至 10-8结构性地(持续地)产生大量AmpC-內酰胺酶对第三代头孢菌素,氨曲南,碳基(如替卡西林)和脲基青霉素(如哌拉西林)耐药不同菌种耐药突变的选择频率不同-肠杆菌属-高-沙雷菌属-低,治疗前菌群,治疗后菌群,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,R,在“敏感”菌群中耐药突变株已预先存在第三代头孢菌素杀灭了敏感菌“耐药”菌株繁殖,R,使用第三代头孢菌素(如头孢噻肟),R,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,S,我们需要做
6、特殊试验来检测-內酰胺类耐药突变吗?,不假如培养中存在很多的耐药(突变)菌株,该细菌会被检测为耐药。对于以往敏感的病原菌,需按照CLSI原则“重新”测试以确定病人体内是否出现耐药菌株。,CLSI重测原则,原先敏感的菌株可能在治疗后会变为“中介”或“耐药”。这可能发生在肠杆菌属,枸橼酸杆菌属和沙雷菌属用第三代头孢菌素治疗3天内。,CLSI M100-S19.Table 2A.,建议:治疗3-4天后检测相似感染部位分离出的同种细菌的敏感性以查看菌株是否仍对第三代头孢菌素敏感。,头孢噻肟,最初培养-第一天,阴沟肠杆菌1号,头孢噻肟,CTX 30,继续培养-第三天,头孢噻肟,继续培养-第三天;选择抑菌
7、圈中的菌落重新测试,阴沟肠杆菌2号抑菌圈中菌落,不同药物的诱导/选择能力,好,差,当SPICE菌群对第三代头孢菌素敏感时应如何报告?,报告第三代头孢菌素敏感?将所有头孢菌素结果由敏感改为耐药,除外头孢吡肟隐藏第三代头孢菌素的结果添加注释如“由于高的耐药突变选择性,尽管体外结果敏感,第三代头孢菌素可能对阴沟肠杆菌无效”添加注释,提示当菌株对第三代头孢菌素耐药时,可以与另一种有效的药物进行联合治疗。,标本:气管吸取物诊断:肺炎阴沟肠杆菌,氨苄西林 32 R头孢唑啉 32 R头孢噻肟 4 S头孢西丁 32 R头孢吡肟 4 S环丙沙星 0.5 S庆大霉素 0.5 S亚胺培南 0.25 S哌拉西林-三唑
8、巴坦 8 S复方磺胺 0.5/9.5 S,MIC(g/ml),对该株阴沟肠杆菌应考虑联合治疗(如-内酰胺类+氨基糖苷类或氟喹诺酮类),Case#1,终报告,标本:气管吸取物诊断:肺炎阴沟肠杆菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 32 R头孢西丁 32 R头孢吡肟 4 S环丙沙星 0.5 S庆大霉素 0.5 S亚胺培南 0.25 S哌拉西林-三唑巴坦 128 R复方磺胺 0.5/9.5 S,MIC(g/ml),药敏谱提示为AmpC稳定去阻遏突变株,第三代头孢菌素变为耐药头孢吡肟保持敏感,不被内酰胺酶抑制剂抑制,SPICE菌群对第三代头孢菌素的耐药出现.AmpC 内酰胺酶,732个肠杆
9、菌属,弗劳地枸橼酸杆菌,粘质沙雷菌,摩根摩根菌感染的病人732个病人中有11个在治疗中发展为第三代头孢菌素耐药10株肠杆菌属菌1株劳地枸橼酸杆菌,Choi et al.2008.Antimicrob Agents Chemother.52:995.,质粒介导的-内酰胺酶,原始的质粒介导-内酰胺酶,灭活青霉素和窄谱头孢菌素TEM-1 在大肠杆菌中导致氨苄西林耐药在流感嗜血杆菌中导致氨苄西林耐药在淋球菌中导致氨苄西林耐药TEM-2与TEM-1相似SHV-1 在肺炎克雷伯菌中导致氨苄西林和头孢噻吩耐药被内酰胺酶抑制剂抑制(如克拉维酸)不水解超广谱-內酰胺类药物(如第三代和第四代头孢菌素),质粒介导-
10、内酰胺酶的进化,TEM-1,TEM-2,SHV-1在菌株突变中,大肠杆菌肺炎克雷伯菌,菌株获得AmpC基因,质粒介导-内酰胺酶超广谱-内酰胺酶(ESBLs),对ESBLs我们应知道什么?(1),灭活(水解)超广谱-内酰胺药物通过TEM-1,TEM-2,SHV-1的突变产生ESBLs有很多种不同敏感谱的酶型(TEM 150 种;SHV 100 种;CTX-M 50 种)不水解头霉素类可被内酰胺酶抑制剂抑制(如克拉维酸),Website listing,对ESBLs我们应知道什么?(2),携带ESBL基因的质粒会同时携带多个耐药基因氨基糖苷类,甲氧苄啶-磺胺甲噁唑,氟喹诺酮类,氯霉素,四环素产ES
11、BL菌株导致的血流感染通常与高的死亡率相关在医院和护理室的暴发流行-对感染控制很重要,标本:腹水诊断:腹膜炎肺炎克雷伯菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 8 S 头孢西丁 1 S头孢吡肟 8 S 环丙沙星 4 R庆大霉素 4 S亚胺培南 1 S哌拉西林-三唑巴坦 8 S复方磺胺 4/76 R,MIC(g/ml),Case#2,我们怎么办?,对这份报告我们需了解什么?,结果提示菌株可能产ESBL头孢菌素的结果可能有误导性(如体外敏感但药物在体内无效)假如报告头孢噻肟(或头孢吡肟)”敏感“,临床医生使用了其中一种药物,病人可能治疗失败甚至死亡!,ESBL检测/报告目前的CLSI建议,
12、菌株:检测大肠杆菌,克雷伯菌属,奇异变形杆菌筛选试验:观察菌株对超广谱-内酰胺类”筛选“药物”有否敏感性降低表型确证试验:-内酰胺酶抑制剂恢复了头孢噻肟,头孢他啶或两者的活性一些检测系统在原始药敏板上即配备了确证试验;不必要进行两步检测,CLSI M100-S19.Appendix A.,CLSI M100-S19.附录A,ESBL筛选试验,抑菌圈(mm)MIC(g/ml)*头孢泊肟*17 4*头孢他啶 22 1*头孢噻肟 27 1头孢曲松 25 1氨曲南 27 1,CLSI M100-S19.Appendix A.,*只有这些药物适于奇异变形杆菌*对奇异变形杆菌为22 mm 和1 g/ml,
13、假如结果符合以下标准,则大肠杆菌,克雷伯菌或奇异变形杆菌为“可疑”产ESBL菌株,标本:腹水诊断:腹膜炎肺炎克雷伯菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 8 S 头孢西丁 1 S头孢吡肟 8 S 环丙沙星 4 R庆大霉素 4 S亚胺培南 1 S哌拉西林-三唑巴坦 8 S复方磺胺 4/76 R,MIC(g/ml),“这株肺炎克雷伯菌可疑产超广谱beta內酰胺酶;确证试验还未完成”,*隐藏头孢吡肟和头孢噻肟的“敏感”结果,初步报告 例:,Case#2,ESBL阳性的确证试验,头孢他啶/克拉维酸,头孢噻肟/克拉维酸,头孢他啶,头孢噻肟,10 mm,26 mm,阳性的ESBL表型确证试验=头
14、孢噻肟或头孢他啶加克拉维酸后其抑菌圈直径比头孢噻肟或头孢他啶单药大5mm或以上(仅需要其中一对阳性即可),头孢他啶/克拉维酸,头孢他啶,头孢噻肟,头孢他啶/克拉维酸,头孢他啶,头孢噻肟/克拉维酸,头孢噻肟,头孢他啶/克拉维酸,头孢他啶,标本:腹水诊断:腹膜炎肺炎克雷伯菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 8 S R头孢西丁 1 S头孢吡肟 8 S R环丙沙星 4 R庆大霉素 4 S亚胺培南 1 S哌拉西林-三唑巴坦 8 S复方磺胺 4/76 R,MIC(g/ml),“该菌株的确证试验提示为少见的耐药类型【产超广谱beta內酰胺酶(ESBL)】”,Case#2,终报告,ESBL阳性的
15、确证试验,头孢他啶/克拉维酸,头孢他啶,阳性的ESBL表型确证试验=头孢他啶/克拉维酸比头孢他啶单药的MIC有3个稀释倍或以上的降低(还需测定头孢噻肟和头孢噻肟/克拉维酸),确证试验也可以用Microscan,Phoenix,Sensititre,Vitek等仪器完成,ESBL报告原则,原则(CLSI M100-S19)“产ESBL的克雷伯菌,大肠杆菌和奇异变形杆菌可能对以下药物治疗产生抗药性:青霉素类,头孢菌素类和氨曲南,即使体外对某些药物敏感”因此对确认的产ESBL菌株,报告其对所有青霉素类,头孢菌素类和氨曲南耐药。,假如ESBL试验阳性,对于所有青霉素类,头孢菌素类和氨曲南,将“敏感”结
16、果改为“耐药”,*见CLSI M100-S19的完整青霉素和头孢列表*还包括-内酰胺酶抑制剂复合药和碳青霉烯类药物。,CLSI确证试验能检测所有的产ESBL革兰阴性杆菌吗?,不-一些菌株产ESBL的同时还携带其他耐药机制,这些机制会在确证试验中掩盖ESBL一种以上的ESBLESBL+ampC ESBL+通道蛋白突变ESBLs还可见于除了大肠杆菌,克雷伯菌和奇异变形杆菌外的其他CLSI未强调的菌种。,对于同时产大量AmpC的菌如SPICE菌群,检测ESBL的难题是什么?,AmpC-内酰胺酶水解头孢噻肟和头孢他啶不被克拉维酸抑制假如菌株产生大量AmpC-内酰胺酶,他将会:对头孢噻肟和头孢他啶耐药对
17、头孢噻肟/克拉维酸和头孢他啶/克拉维酸耐药对头孢吡肟敏感假如菌株同时产ESBL,则ESBL将检测不出,对于同时产大量AmpC的菌如SPICE菌群,我们怎样检测ESBL?,用头孢吡肟和克拉维酸进行ESBL确证试验,选择:含有头孢吡肟和克拉维酸的纸片将克拉维酸纸片靠近头孢吡肟纸片放置-观察“钥匙孔”现象用头孢吡肟+头孢吡肟-克拉维酸Etest条检测,标本:血诊断:菌血症产气肠杆菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 32 R头孢西丁 32 R头孢吡肟 8 S环丙沙星 4 R庆大霉素 0.5 S亚胺培南 0.25 S哌拉西林-三唑巴坦 128 R复方磺胺 4/76 R,MIC(g/ml),
18、Case#3,这株菌可能产ESBL吗?,使用头孢吡肟和克拉维酸检测ESBL阳性,目前无CLSI建议,观察增强的活性。从头孢他啶-克拉维酸纸片中释放的克拉维酸抑制了ESBL,头孢吡肟,头孢他啶-克拉维酸,Courtesy of P.Schreckenberger,美国的ESBL-2001-2002(来自63个美国医学中心的6421株革兰阴性杆菌),Moland et al.2006.J Clin Microbiol.44:3318.,标本:血诊断:菌血症产气肠杆菌,氨苄西林 32 R头孢唑林 32 R头孢噻肟 32 R头孢西丁 32 R头孢吡肟 8 S R环丙沙星 4 R庆大霉素 0.5 S亚胺
19、培南 0.25 S哌拉西林-三唑巴坦 128 R复方磺胺 4/76 R,MIC(g/ml),补充实验提示这株阴沟肠杆菌产超广谱beta内酰胺酶:建议咨询ID,Case#3,终报告,什么是K1-内酰胺酶,由产酸克雷伯菌产生染色体介导A组(ESBL型底物谱)产酶量较低介导青霉素类耐药突变性高产(10-20%的临床菌株)的后果是:对氨曲南,头孢曲松和头孢呋辛耐药对头孢他啶敏感ESBL检测筛选试验阳性偶尔会显示ESBL纸片法确证试验阳性,质粒介导的-内酰胺酶 AmpC,质粒介导的AmpC-内酰胺酶,染色体的AmpC被质粒俘获传播于克雷伯菌,大肠杆菌,沙门菌,奇异变形杆菌产AmpC的菌株:对头霉素类耐药
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