N O. Betalaktam-Ring. Penizilline. Carbapeneme. Cephalosporine. Gram negative Resistenzkeime. Mikrobiologie für Nicht-Mikrobiologen

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1 Übersicht Gram negative esistenzkeime Mikrobiologie für icht-mikrobiologen ygienesymposium 2013 Morschach Betalaktam Chinolone Cotrimoxazol Aminoglykoside Tetrazykline Gerhard Eich, Stadtspital Triemli Penizillin Ampizillin Amoxizillin Piperazillin Betalaktam-ing Penizilline 1. Gen.: Cefazolin 2. Gen.: Cefuroxim Cefamandol 3. Gen.: Ceftriaxone Ceftazidime 4. Gen.: Cefepime Imipenem Meropenem Ertapenem Cephalosporine Carbapeneme

2 : Wirkungsweise : Wirkungsweise Ser zytoplasmatische Membran -Laktam-Antibiotika: Analoga zu D-Ala-D-Ala S D-Alanin-D-Alanin S Penicillin Ser Penicillin Binding Protein PBP zytoplasmatische Membran esistenzmechanismen : Affinität zum PBP esistenzmechanismen: Porine & Efflux-Pumpen Betalaktam-Antibiotikum Betalaktam-Antibiotikum erworben: Penizillin- bei Pneumokokken Streptokokken Gram pos Zellwand Äussere Membran Gram neg intrinsisch: Cephalosporin- bei Enterokokken Zellmembran PBP PBP`

3 esistenzmechanismen : Betalaktamasen esistenzmechanismen gegen Betalaktamasen Betalaktamasen = Enzyme, die zerstören PBP Porine 2 Betalaktamase Einteilung der Betalaktamasen Klassische Betalaktamasen -Betalaktamasen Extended-spectrum Betalaktamasen (ESBL) Chromosomale Betalaktamasen K1 (K.oxytoca) Carbapenemasen klassische BLA der Enterobakterien TEM-1, TEM-2, SV-1 esistenzen Amoxizillin Amoxi/Clav 2 Gen Ceph Expression der Betalaktamase Eigenschaften: Gen auf einem Plasmid emmung durch BLA-Inhibitoren keine Wirkung gegen 3. & 4. Gen Ceph (Ceftriaxone, Ceftazidime, Cefepime) Carbapeneme 15 -Betalaktamase Derepression von Inaktiviert Cephalosporine Gen. und (Cephamyxine, zb Cefoxitin) nicht aktiv gegen Cefepime (4. Gen Ceph) und Carbapeneme Wichtig: Gen für vorhanden bei Enterobacter cloacae, aerogenes Citobacter freundii Serratia marcescens Morganella morganii Zusätzliches Problem: auf Plasmiden bei: E.coli Klebsiella spp. Proteus spp. * Mutation

4 : Selektion von esistenz unter Therapie esistenzmuster GS Wildtyp Bei Wildtyp: keine Expression des Gens Empfindlichkeit gegen 3. Gen. Ceph. Mutation in 1 von permanente Produktion von auf hohem iveau (yperproduktion, Derepression) Selektion von resistenten vor allem bei Infektionen mit hoher zahl Intraabdominal steomyelitis isiko besteht vor allem bei: Enterobacter cloacae, aerogenes Citrobacter freundii I II III E. coli, P. mirabilis, Salmonella sp., Shigella sp. empfindlich auf Betalaktam- Antibiotika Klebsiella sp. Citrobacter koseri Klassische Betalaktamase E. cloacae, E. aerogenes, C. freundii, Serratia sp., Morganella morganii Antibiogramm Extended-spectrum Betalaktamasen ESBL Antibiotikum I II TEM1,2 SV1 III III Amoxizillin E Amoxi/Clav E E Pip/Tazo E E E Ceph 3. Gen E E E Ceph 4. Gen E E E E-I Cephamyxin E E E Carbapenem E E E E Inaktivieren alle Penizilline und Cephalosporine Inaktiv gegen Carbapeneme (und Cephamyxine) 500 verschiedene ESBL beschrieben: Mutationen von TEM oder SV oder erworben von anderen Bezeichnungen: TEM-x; SV-x; XA-x; CTX-M-x CTX-M-15 ist der häufigste Typ in der C Unterschiedliche Aktivität gegen die verschiedenen Cephalosporine Gen auf einem Plasmid leichte Verbreitung auf andere emmung durch Betalaktamase-Inhibitoren (zb Clavulansäure) ESBL-Diagnostik ESBL: Champagner-Korken Screening: verminderte Empfindlichkeit gg 3. Gen Ceph Empfindlich gegen Cephamyxine (Cefoxitin) Bestätigung: emmung durch Inhibitoren Champagner-Korken ESBL-Etest

5 ESBL-Etest Antibiogramm ESBL: Wildtyp-Antibiogramm + ESBL Antibiotikum I od II ESBL + ESBL + ESBL Amoxizillin E / Amoxi/Clav E E- Pip/Tazo E E- E Ceph 3. Gen E E- E Ceph 4. Gen E E- E I- E-I E- Cephamyxin E E E Carbapenem E E E E E E Probleme der Diagnostik von Betalaktamasen Antibiogramm ESBL: Wildtyp-Antibiogramm + ESBL ESBL-Produktion auf niedrigem iveau Kombination von esistenzmechanismen: + ESBL ESBL + Effluxpumpen gg Ertapenem Ähnliche esistenzphänomene ESBL Dereprimierte Überproduktion von chromosomalen Betalaktamasen: K1 K. oxytoca Antibiotikum I II I + II ESBL + ESBL + ESBL Amoxizillin E Amoxi/Clav E E E- Pip/Tazo E E E- E Ceph 3. Gen E E E- E Ceph 4. Gen E E E- E I- E-I E- Cephamyxin E E E Carbapenem E E E E E E E Chromosomale Betalaktamase K1 (K. oxytoca) Carbapenemasen Antibiotikum Amoxizillin Amoxi/Clav Pip/Tazo Ceph 3. Gen Ceph 4. Gen Ceftriaxone Ceftazidime K1 igh-level E E ydrolysieren Carbapeneme Verschiedene Untergruppen atürliches Vorkommen: Gen auf Chromosomen B. cereus, S.maltophilia, Aeromonas spp. Seit 80er Jahren auftreten von neuen Carbapenemasen: z.t. auf Plasmiden Vorkommen in Ps. aeruginosa & Enterobacteriaceae 3 verschiedene Klassen Carbapenem E

6 Klasse A Serine Carbapenemase Vorkommen (weltweit): E. cloacae, S. marcescens, Klebsiella spp. MK Imipenem 4 g/ml Untergruppen Chromosomal: SME, MC, IMI Plasmid: KPC, GES Eigenschaften: Inhibition durch EDTA Inhibition durch Clavulan-Säure ydrolyse von Aztreonam Metallo-Carbapenemase Vorkommen (v.a. Asien): Ursprünglich: B.cereus, Aeromonas spp., S. malt. eu: Ps. aeruginsa & Enterobacteriaceae MK Imipenem : In Ps. aeruginosa: 8 g/ml bis >128 g/ml In Enterobacteriaceae: 0.5 g/ml Zn ++ an aktivem Zentrum Eigenschaften: Inhibition durch EDTA Inhibition durch Clavulan-Säure ydrolyse von Aztreonam Summary Betalaktamasen bei GS Enterobakteriaceae: Bekannt: Klassisch TEM-1, TEM-2, SV-1 ESBL K1 (K.oxytoca eu: Carbapenemasen: Serine-Carbapenemasen (zb KPC) Metallo-Betalaktamasen Pseudomonas aeruginosa: Bekannt: Metallo-Betalaktamasen eu: KPC A. baumanii: eu: Metallo-Betalaktamasen

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