باکتری ها موجوداتی بسیار هوشمند هستند و در مقابل آنتی بیوتیکهایی که بشر علیه آنها تولید میکند با مکانسیم های متعدد و ویژه ای خود را تطبیق میدهند و به بقا خود در بدن یا محیط زیست ادامه می دهند. یکی از مکانیسم های مقاومت باکتری ها در برابر آنتی بیوتیک ها تولید آنزیم های بتالاکتاماز است و تولید آن به ویژه نوع بتالاکتامازهای وسیع الطیف(ESBL) (Extended spectrum beta-lactamase) یکی از چالش های بهداشتی و درمانی در سطح دنیا می باشد.
بتالاکتامازهــاي وســیع الطیــف توسط بسیاري از باکتري هاي گرم منفی تولیـد می شوند و توانایی هیـدرولیز کـردن سفالوسـپورین هـاي نسل سوم و چهارم (مانند سفتازیدیم، سفوتاکسیم، سفیپیم)، مونوباکتام‌ها مانند آزترونـام و گاهی پنی‌سیلین‌ها را دارنـد، ولـی عملکـرد آنها به وسیله کلاولانیک اسید (Clavulanic acid) مهار می شود ( کلاولانیک اسید به تنهایی قدرت آنتی بیوتیکی چندانی ندارد اما در ترکیب با آنتی‌بیوتیک‌های گروه پنی‌سیلین موجب افزایش تاثیر آنها می‌شود) اما کارباپنم‌ها (مانند ایمی‌پنم، مری‌پنم) را تخریب نمی‌کنند. آنزیم هـاي ESBL، اغلب توسط ژن هاي موجود در پلاسمیدهاي باکتري کد می شوند و براحتی از طریق پلاسمید به ویژه از طریق کونژوگاسیون به گونه های نزدیک انتقال پیدا می کنند.
تشخیص ESBL (بتا لاکتاماز با طیف گسترده) به دلایل مختلفی اهمیت دارد که در درجه اول به مراقبت از بیمار و کنترل عفونت مربوط است. تشخیص زودهنگام و دقیق، امکان انتخاب آنتی‌بیوتیک مناسب را فراهم میکند و از درمان ناکارآمد و شیوع باکتری‌های مقاوم جلوگیری میکند.
اهمیت تشخیص ESBL:
- درمان هدفمند با آنتی‌بیوتیک: باکتری‌های تولیدکننده ESBL در برابر بسیاری از آنتی‌بیوتیک‌های رایج، از جمله پنی‌سیلین‌ها و سفالوسپورین‌ها، مقاوم هستند. تشخیص دقیق ESBL تضمین میکند که بیماران آنتی‌بیوتیک‌های مؤثری مانند کارباپنم‌ها را برای درمان عفونت دریافت می‌کنند. همچنین استفاده از آنتی‌بیوتیک‌های بی‌اثر که می‌تواند منجر به شکست درمان، طولانی شدن بیماری و افزایش مرگ و میر شود، کاهش می یابد. درمان هدفمند همچنین منجر به کاهش انتشار مقاومت در بین باکتری های دیگر خواهد شد.
2-کنترل عفونت و مدیریت شیوع: باکتری‌های تولیدکننده ESBL می‌توانند بین بیماران منتقل شوند و منجر به شیوع بیماری در مراکز درمانی و بیمارستان ها شوند. تشخیص زودهنگام، امکان اجرای سریع اقدامات کنترل عفونت، مانند اقدامات احتیاطی ایزوله و افزایش اقدامات بهداشتی را برای جلوگیری از شیوع بیشتر فراهم میکند. نظارت بر شیوع ESBL برای شناسایی الگوهای مقاومت نوظهور و اجرای مداخلات هدفمند ضروری است.
۳. اهمیت بهداشت عمومی: باکتری‌های تولیدکننده ESBL می‌توانند در جامعه وجود داشته باشند و باعث عفونت در بیماران سرپایی شوند. تشخیص زودهنگام به شناسایی مخازن بالقوه مقاومت کمک میکند و امکان مداخلات بهداشت عمومی را برای محدود کردن شیوع ارگانیسم‌های مقاوم فراهم میکند. درک اپیدمیولوژی ESBLها برای تدوین استراتژی‌هایی برای مبارزه با مقاومت آنتی‌بیوتیکی و محافظت از سلامت عمومی بسیار مهم است. این امر به پزشکان کمک میکند تا در مورد انتخاب آنتی‌بیوتیک تصمیمات آگاهانه بگیرند و اطمینان حاصل کنند که آنتی‌بیوتیک‌ها به طور مؤثر و مسئولانه استفاده می‌شوند. این امر منجر به نتایج بهتر بیمار و کاهش بار کلی مقاومت آنتی‌بیوتیکی می‌شود. در نتیجه، تشخیص ESBL یک جزء حیاتی از مراقبت‌های بهداشتی مدرن است که امکان درمان مؤثر عفونت‌ها، جلوگیری از شیوع بیماری‌ها و ترویج استفاده مسئولانه از آنتی‌بیوتیک‌ها را فراهم میکند.
روش‌های تشخیص ESBL:
- روش‌های فنوتیپی (Phenotypic Methods):
۱. تست دیسک ترکیبی (Double Disk Synergy Test (DDST:
روش انجام: دیسک‌های سفالوسپورین (مانند سفتازیدیم یا سفوتاکسیم) در فاصله معینی از دیسک آموکسی‌سیلین + کلاوولانیک اسید (Augmentin) قرار می‌گیرند. به طور کلی پس از کشت باکتري با غلظت مناسب (معادل با کدورت استاندارد مک‌فارلند 0.5) به طور یکنواخت بر روي محیط مولر هینتون آگار، دیسک ترکیبی آموکسی سیلین + اسید کلاولانیک (آگمنتین) را در مرکز پلیت گذاشته و در اطراف آن دیسک هاي سفوتاکسیم، سفتازیدیم، سفپیم و آزترونام را در چهار جهت در فواصل 10، 20 و 30 میلی متري از دیسک مرکزي قرار می دهیم. سپس پلیت را به مدت 18 ساعت در دماي 2± 35 درجه سانتی‌گراد درجه قرار داده و نتایج را بررسی می کنیم.
تفسیر نتایج:
مثبت: افزایش هاله حساسیت و امتداد این هاله به طرف دیسک مرکزي (آموکسی سیلین + اسید کلاولانیک)، به عنوان مثبت شدن تست و تایید نهایی تولید ESBL در نظر گرفته می شود. به عبارتی اگر هاله عدم رشد (inhibition zone) در اطراف دیسک مهارکننده بتالاکتاماز، بزرگتر از هاله عدم رشد اطراف دیسک آنتی‌بیوتیک بتالاکتامی باشد، یا اگر هاله عدم رشد اطراف دیسک مهارکننده بتالاکتاماز به دیسک آنتی‌بیوتیک بتالاکتامی نزدیک یا متصل شود، آزمایش به عنوان مثبت در نظر گرفته می‌شود. این به معنای این است که باکتری قادر به تولید آنزیم بتالاکتاماز است و این آنزیم می‌تواند اثر آنتی‌بیوتیک بتالاکتامی را خنثی کند.(تصویر A).
منفی: اگر هاله عدم رشد در اطراف دیسک مهارکننده بتالاکتاماز، کوچکتر یا با دیسک آنتی‌بیوتیک بتالاکتامی فاصله داشته باشد، آزمایش به عنوان منفی در نظر گرفته می‌شود. این به معنای این است که باکتری قادر به تولید آنزیم بتالاکتاماز نیست و اثر آنتی‌بیوتیک بتالاکتامی خنثی نمی‌شود (تصویر B).
۲. تست (Combined Disk Test (CDT: روش استاندارد CLSI
روش انجام: دو دیسک از سفالوسپورین (مانند سفتازیدیم یا سفوتاکسیم) و سفالوسپورین + کلاوولانیک اسید با فاصله مناسب از هم بر روی کشت باکتری بر محیط کشت مولر هینتون آگار در کنار هم قرار می‌گیرند. پس از 18 ساعت، قطر هاله عدم رشد اندازه گیري می شود که اگر هاله عدم رشد در دیسک هاي ترکیبی حاوي اسید کلاولانیک نسبت به حالت بدون اسید کلاولانیک، 5 میلیمتر یا بیشتر افزایش هاله عدم رشد نشان داد، به معناي مثبت شدن این تست و تایید تولید ESBL است.
۳. روش انتشار دیسک (Kirby-Bauer) و MIC (Minimum Inhibitory Concentration):
بر اساس دستورالعمل CLSI یا EUCAST: اگر MIC سفالوسپورین‌های نسل سوم بالا باشد و با کلاوولانیک اسید کاهش یابد، نشانه ESBL است.
- روش‌های ژنوتیپی (Genotypic Methods):
۴. PCR و تعیین ژن‌های ESBL:
هدف: شناسایی ژن‌هایی مانند blaCTX-M ,blaTEM ,blaSHV
|
نکات مهم |
منشا |
ژن |
گروه |
|
شایع‌ترین نوع، به‌ویژه در E. coli |
محیطی (به‌ویژه در انسان و حیوانات) |
blaCTX-M |
CTX-M |
|
اولین ESBL شناسایی شده |
پلاسمیدهای R |
blaTEM |
TEM |
|
در کلبسیلا شایع‌تر است |
کروموزوم کلبسیلا |
blaSHV |
SHV |
|
گاهی در کارباپنم‌ها نیز دیده می‌شود |
گونه‌های مختلف |
blaOXA |
OXA |
|
در برخی مناطق شایع است |
موارد محدودتر |
blaPER, blaVEB, blaGES |
PER, VEB, GES |
مزایا:
- دقیق‌تر از روش‌های فنوتیپی.
- می‌تواند نوع ESBL را مشخص کند.
- کاربرد در مطالعات اپیدمیولوژیک و پژوهشی
۵. سکانسینگ ژنی و Whole Genome Sequencing (WGS): برای شناسایی دقیق نوع ESBL، محل قرارگیری ژن (روی پلاسمید یا کروموزوم)، و همراهی با سایر ژن‌های مقاومتی.
در آزمایشگاه میلاد تشخیص باکتری های تولید کننده ESBL از جمله اولویت های کاری بخش میکروب شناسی می باشد که با روش های استاندارد CLSI بررسی می شوند. به طور میانگین ماهانه 85% از نمونه ادراری حاوی باکتری های گرم منفی می باشند که از این بین به طور میانگین 23.7% از موارد باکتری های تشخیص داده شده تولید کننده ESBL می باشند.
References:
-Kumar V, Sen MR, Nigam C, Gahlot R, Kumari S. Burden of different beta-lactamase classes among clinical isolates of AmpC-producing Pseudomonas aeruginosa in burn patients: A prospective study. Indian journal of critical care medicine: peer-reviewed, official publication of Indian Society of Critical Care Medicine. 2012 Jul;16(3):136
-Ghaima KK. Distribution of extended spectrum beta-lactamase (ESBL) genes among Acinetobacter baumannii isolated from burn infections. MOJ Cell Sci Rep. 2018;5(3):42-6.
-Cubero M, Calatayud L, Tubau F, Ayats J, Peña Miralles C, Martín R, Liñares Louzao J, Domínguez Luzón MÁ, Ardanuy Tisaire MC. Clonal spread of Klebsiella pneumoniae producing OXA-1 betalactamase in a Spanish hospital. International Microbiology, 2013, vol. 16, num. 4, p. 227-233. 2013 Dec 18.
تهیه کننده و گردآوری: دکتر آزاده ترقیان، سیده رحمانه اطیابی
بدون دیدگاه