Primerjava metod za detekcijo in potrjevanje izločanja betalaktamaz z razširjenim spektrom delovanja iz enterobakterij

Ramšak, Patricija (avtor), Mravljak, Janez (mentor), Dermota, Urška (komentor)

Odpornost proti antibiotikom je resen globalni problem, ki je nezaželena posledica sodobne zdravstvene oskrbe. Ena najuspešnejših strategij odpornosti bakterij proti antibiotikom je proizvodnja encimov, med katere spadajo tudi betalaktamaze. Številne enterobakterije med njimi največkrat Escherichia coli in Klebsiella pneumoniae izločajo betalaktamaze z razširjenim spektrom delovanja. Enterobakterije, ki izločajo betalaktamaze z razširjenim spektrom delovanja, so odporne proti penicilinom, aztreonamu, prvi, drugi in tretji generaciji cefalosporinov, ter so občutljivi na karbapeneme in cefamicine. Zavirajo jih inhibitorji betalaktamaz, kot so klavulanska kislina, sulbaktam, tazobaktam, avibaktam in drugi. (1) V medicinskem mikrobiološkem laboratoriju sta hitra prepoznava patogenih mikroorganizmov in testiranje občutljivosti za antibiotike ključna za zdravljenje okužb. Za dokazovanje betalaktamaz z razširjenim spektrom delovanja obstaja več različnih metod. Do sedaj se je v bakteriološkem laboratoriju Inštituta za mikrobiologijo in imunologijo Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani za potrjevanje teh encimov uporabljala metoda kombiniranih diskov z vsebnostjo cefotaksima 30 μg in ceftazidima 30 μg, brez in z klavulansko kislino 10 μg, po standardu Inštituta za klinične in laboratorijske standarde (angl. Clinical and Laboratory Standards Institute). Ker od leta 2014 za dokazovanje občutljivosti bakterij za antibiotike v Sloveniji uporabljamo standard Evropske komisije za testiranje protimikrobne občutljivosti (angl. European Commitee on Antimicrobial Susceptibillity Testing), smo ga želeli uporabljati tudi za dokazovanje betalaktamaz z razširjenim spektrom delovanja, ki priporoča nižjo koncentracijo cefalosporinov (cefotaksim 5 μg in ceftazdim 10 μg) in se jih uporablja pri presejalni in potrditveni metodi kombiniranih diskov. V okviru magistrske naloge smo primerjali, ali kombinirani diski s cefotaksim 5 μg in ceftazdim 10 μg brez in s klavulansko kislino po standardu EUCAST dajejo enake rezultate kot diski, ki vsebujejo višjo koncentracijo cefalosporinov, po standardu CLSI. V raziskavo smo vključili 5 referenčnih sevov in 50 kliničnih izolatov enterobakterij. Kot referenčne diske smo izbrali diske proizvajalca BD (Becton, Dickinson and Company, ZDA) in jih primerjali z diski proizvajalcev Liofilchem (Roseto degli Abruzzi, Italija) in Mast Diagnostics (Bootle, ZDA). S testiranjem in primerjavo smo prišli do zaključka, da ima kombinacija diskov za potrditev betalaktamaz z razšijenim spektrom delovanja pri enterobakterijah, ki vsebuje cefotaksim 5 μg in ceftazdim 10 μg po smernicah EUCAST enako oziroma boljšo občutljivost in specifičnost kot diski, ki vsebujejo višjo koncentracijo antibiotikov cefotaksima 30 μg in ceftazidima 30 μg po priporočilih CLSI. Antibiotične diske po priporočilih EUCAST smo uvedli v rutinsko delo.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: ESBL, enterobakterije, metoda kombiniranih diskov, ceftazidim, cefotaksim
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: FFA - Fakulteta za farmacijo
• Leto izida: 2025
• PID: 20.500.12556/RUL-170442
• Datum objave v RUL: 05.07.2025

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Comparison of methods used for detecting and confirming extended-spectrum betalactamase produced by Enterobacteriaceae

Izvleček

Antibiotic resistance is a serious global problem and an undesirable consequence of modern healthcare. One of the most successful bacterial resistance mechanisms is the production of enzymes, including β-lactamases. Many Enterobacteriaceae, most commonly E. coli and K. pneumoniae, produce extended-spectrum β-lactamases (ESBL). Enterobacteriaceae that produce extended-spectrum β-lactamases are resistant to penicillins, aztreonam, and first-, second-, and third-generation cephalosporins, while remaining susceptible to carbapenems and cephamycins. Their activity is inhibited by β-lactamase inhibitors such as clavulanic acid, sulbactam, tazobactam, avibactam, and others. (1) In medical microbiology laboratories, identification of pathogenic microorganisms and antibiotic susceptibility testing are key to effective infection management. Several methods are available for the detection of extended-spectrum β-lactamases. Until recently, the Institute of Microbiology and Immunology, Faculty of Medicine, University of Ljubljana, used the combination disk method for extended-spectrum β-lactamases confirmation. This method involves the use of cefotaxime 30 μg and ceftazidime 30 μg disks, with and without clavulanic acid 10 μg, following the standard of Clinical and Laboratory Standards Institute. Since 2014, antibiotic susceptibility testing in Slovenia has been based on the European Commitee on Antimicrobial Susceptibillity Testing standard. Therefore, we aimed to apply this standard also for the detection of extended-spectrum β-lactamases, which recommends using lower concentrations of cephalosporins cefotaxime and ceftazidime in both screening and confirmatory combination disk methods. We compared whether combination disks with cefotaxime 5 μg and ceftazidime 10 μg, with and without clavulanic acid, as recommended by EUCAST, provide comparable results to disks containing higher concentrations of antibiotics according to the Clinical and Laboratory Standards Institute standard. The study included five reference strains and fifty clinical isolates of Enterobacteriaceae. Disks from BD (Becton, Dickinson and Company, USA) were used as reference and compared with disks from Liofilchem (Roseto degli Abruzzi, Italy) and Mast Diagnostics (Bootle, UK). Testing and comparison showed that the combination disks for extended-spectrum β-lactamases confirmation according to the EUCAST guidelines demonstrated equal or superior sensitivity and specificity compared to the higher concentration disks recommended by CLSI. Based on these results, the EUCAST-recommended disks have been implemented in routine diagnostics at the Institute of Microbiology and Immunology.

• Ključne besede: ESBL, Enterobacteriaceae, combination disk method, ceftazidime, cefotaxime