Antibiotikum Applikationsform

Transkript

1 Carbapenem-Resistenz BMA Alexandra Wojna Med. chem. Labor Dr. Mustafa, Dr. Richter Salzburg

2 Carbapeneme Antibiotikum Imipenem Meropenem Ertapenem Doripenem Applikationsform IV IV IM,IV IV

3 Wirkspektrum Antibiotikum Enterobacteriaceae Nonfermenter Anaerobier MSSA & Strepto Imipenem Meropenem Ertapenem Doripenem Wirkungslücken: Stenotrophomonas maltophilia, Burkholderia cepacia, Enterococcus faecium, MRSA, MRSE

4 Wirkungsweise Hemmung der Zellwandsynthese bakterizid Target: Penicillin-bindende Proteine

5 Resistenzmechanismen Porin loss = Impermeabilität Efflux pumps Carbapenemasen AmpC-ß-Laktamasen ESBL Target- Modifikation

6 Resistenzmechanismen Carbapeneme Enterobacteriaceae: KPC, NDM, OXA-48 Carbapenemasen Ps. aeruginosa: VIM, IMP, NDM Acinetobacter baumanii: OXA-23, OXA-58 Porin loss + high level AmpC /ESBL/PABL Porin loss + high level AmpC Enterobacteriaceae: K. pneumoniae, Enterobacter spp. Ps. aeruginosa Acinetobacter baumannii Efflux Ps. aeruginosa

7 Einteilung der ß-Laktamasen Klasse ß-Laktamasen Enzyme A ESBL Carbapenemasen TEM, SHV, CTX-M KPC GES (P/C), SME (C), IMI/NMC (P/C), SFC (C), SHV-38 (C) Serin-ß- Laktamasen C Cephamycinasen Chromosomal kodiert Cephamycinasen Plasmid-kodiert AmpC CMY, DHA, FOX D Oxacillinasen ohne Carbapenemase-Aktivität OXA Carbapenemasen ESBL OXA: OXA- 2, OXA-10 OXA-48 OXA-23/24/58 Metallo-ß- Laktamasen B Metallo-ß-Laktamasen Carbapnemasen VIM, IMP, NDM GIM, SIM, SPM

8 Resistenzabklärung Carbapeneme 1. Konvent. Kultur oder Screening 2. Empfindlichkeitstestung 3. Selektion von Carbapenemase-Bildnern: Screening-Breakpoints (SB) Andere Kriterien (z. B. Auslandsanamnese) 4. Phänotypische Bestätigungstests 5. Versand an Referenzzentrale zur molekularbiologischen Abklärung

9 CPE*-Screening Probenmaterial: Rektum-, Wundabstriche ESBL-Screening-Platten (div. Hersteller) Brilliance CRE Agar (Oxoid) Farbliche Diff. E. coli/kesc-gruppe Wachstum von Acintobacter, Ps. aeruginosa Ertapenem als selektiver-ab AB-Zusatz (*CPE: Carbapenemase-produzierende produzierende Enterobakterien)

10 Carbapenemase- Bildner (n = 74) Carbapenemase- negative Isolate (n = 160) Performance Hohe Sensitivität nach 24 h (97%; n=72/74) 2 Isolate mit niedrigen Ertapenem-MHKs wurden nicht detektiert (0.25/<0.25 mg/l) Wachstum nach 24 h: 28 % (46/160) Wachstum nach 48 h: 37 % (59/160) Falsch positive Isolate: hauptsächlich ESBLund AmpC-Bildner mit erhöhten Ertapenem- MHKs ( 0.25 mg/l) Fazit: Hohe Sensitivität Niedrige Spezifität Ablesung nach 24 h Inkubation Carbapenemase-Bestätigung notwendig (Data from Dr Maurine A. Leverstein van Hall, Clinical Microbiologist at the National carbapenemase reference centre, a collaboration of the department of Medical Microbiology at the University Medical Centre Utrecht and the RIVM)

11 Empfindlichkeitstestung Therapieerfolg Ja/Nein Carbapenemase-Screening Ja/Nein Plättchendiffusion Automatisierte Systeme Interpretation nach EUCAST ÖGACH-Empfehlungen: Ertapenem/Meropenem (Enterobakterien) Meropenem/Doripenem (Pseudomonas spp.) Meropenem (Acintobacter spp.) Gradientenmethode Referenzmethode für PD/AS

12 Ablesung komplette Hemmung HH: 6 mm HH: 6 mm MHK: 4 mg/l

13 Automatisierte Systeme Niedrigere Carbapenem-MHKs als bei Gradienten-Methode oder Bouillondilution (Inokulumeffekt) Expertensysteme Alarm bei Überschreiten des Screening-BP

14 Ratgeber für die phänotypische Detektion von Carbapenemase-produzierenden produzierenden Enterobakterien (CPE) On-line seit November 2011 auf Nationales Referenzzentrum Nationales Referenzzentrum - Carbapenemasen Bestätigung (molekularbiologisch/phänotpyisch) von Carbapenemase-verdächtigen Isolaten

15 CPE erkennen Screening-Breakpoint Enterobakterien Meropenem (PD/AS) HH 25 mm MHK 0.5 mg/l Bestätigung der erhöhten Meropenem-MHK mittels Gradienten-Methode 0.5 mg/l Keine Carbapenemase Phänotypische Bestätigung 1: modifizierter Hodge-Test 2: Borsäure-Meropenem Kombinationsplättchen 3: DPA-Meropenem Kombinationsplättchen 4: Imipenem-EDTA-Kombinationsplättchen/E-Test Versand an NRZ 1: Genotypische Bestätigung 2: Surveillance

16 Screening im Routinelabor Meropenem als Screening-Antitiotikum im Resistenzpanel (PD und Karten AS) Meropenem > Imipenem > Ertapenem Screening Breakpoint ( 0.5) ist kleiner als der klinische non-s Breakpoint (>2) Suche nach erhöhten MHKs bei S- interpretierten Isolaten (AS!) Alarmmeldung durch LIS oder Expertensysteme (AS) (PD = Plättchendiffusion, AS = automatisierte Systeme)

17 Screening Breakpoint 0.5 Clinical non S-Breakpoint EUCAST > 2

18 Screening mit Ertapenem unspezifisch Ertapenem MHK-Erhöhung durch AmpC/ESBL + Impermeabilität Enterobacter ssp. (n=271, 14 % ESBL, Non-CPE) MHK Screening-Breakpoint Ertapenem: 30 % (SBK: 0.5) Meropenem: 7 % (SBK: 0.5) Bei Klebsiella spp. ESBL+ ist die Meropenem-MHK häufig größer als der Screening-Breakpoint! (ESBL + Porin loss)

19 Selektion Pseudomonas Meropenem/Imipenem/Doripenem Ceftazidim resistent resistent Auslandsanamnese VIM, IMP NDM Südeuropa Indien Pakistan Serbien Phänotypischer Test auf Metallo-ß- Laktamasen positiv NRZ Molekular -biologie

20 Selektion Acinetobacter Meropenem/Imipenem/Doripenem resistent Auslandsanamnese OXA-23/58 NDM Südeuropa Ägypten Arabischer Raum Indien Pakistan Serbien Phänotypischer Bestätigungstest auf Metallo-ß-Laktamasen negativ/ positiv NRZ Molekular -biologie

21 Phänotypische Bestätigungstests ß-Laktamase Klasse EDTA/DPA Inhibierung durch Cloxacillin Borsäure Hodge- Test A (KPC) B (MBL) D (OXA) AmpC + Porin loss ESBL + Porin loss/ Efflux / /-

22 Modifizierter Hodge-Test Durchführbarkeit Ablesung einfach tlw. schwierig/subjektiv Nachweisbare Enzyme Klasse A, B, D Falsch positiv High level AmpC/ESBL + Impermeabilität Kosten 0,95 Sensitivität 100 %* Spezifität 77 %* *(Giske et al, 2010)

23 E. coli ATCC Negativkontrolle Teststamm VIM+ K. pneumoniae VIM/KPC+ 1 K. oxytoca VIM+ 2 1 Isolat von Inst. f. Hygiene, Mikrobiologie u. Umweltmedizin, Univ. Graz, Prof. Gebhard Feierl 2 Isolat von KA Rudolfstiftung, BMA Friederike Geppert

24 Gradienten-Methode E-Test Imipenem/Imipenem-EDTA Durchführbarkeit einfach Ablesung einfach: Berechnung Quotient schwierig: bei großen Ellipsen/Satelliten Nachweisbare Enzyme Metallo-ß-Laktamasen Kosten 7,20

25 MBL ja oder nein? Quelle: Carbapenem-Resistenz bei gramnegativen Bakterien, Dr. rer. Nat. Yvonne Pfeiffer

26 Plättchenkombinationstest KPC/MBL-Confirm-ID-Kit (Rosco Diagnostica) Durchführbarkeit Ablesung Nachweisbare Enzyme einfach einfach: Vergleich der Hemmhöfe KPC, MBL (+ Ausschluss high level AmpC + Porin loss) Kosten 2,31 Sensitivität % Spezifität 100 % KEIN Inhibierungstest für Klasse D Carbapenemasen (OXA)!

27 KPC/MBL-Confirm-ID-Kit Ablesetabelle

28 K. pneumoniae KPC+ Synergismus Meropenem/Borsäure K. pneumoniae NDM+ 1 Synergismus Meropenem/Dipikolinsäure 1 Isolat von Inst. f. Hygiene, Mikrobiologie u. Umweltmedizin, Univ. Graz, Prof. Gebhard Feierl

29 Keine weitere Carbapenemase- Abklärung Intrinsische (natürliche) low level-resistenz gegen Imipenem Vorkommen Proteus, Morganella Low level-resistenz gegen Imipenem Resistenz Ertapenem und Meropenem bleiben voll sensibel

30 2. Proteus and Morganella species are considered poor targets for imipenem.

31 Abklärung Ertapenem-Resistenz bei gleichzeitig voller Empfindlichkeit von Meropenem/Imipenem Vorkommen Keine weitere Carbapenemase- Resistenzmechanismus häufig bei Enterobacter spp. potentiell alle AmpC-Bildner (Enterobakterien) High level Produktion der chromosomalen Class C ß- Laktamase + Verlust spezifischer Membranproteine Detektion Meropemem-Cloxacillin-Synergismus: positiv

32 Vom Phänotyp zum Genotyp Check-Points Mikro Array Assay ( ) Kosten/Test: ca. 60 Time to result: 6 h (Idealerweise 6 Proben/Testansatz) Vertrieb in Österreich: Fa. Biomedica

33 Hyplex Amplex BioSystems GmbH ( SuperBug ID: VIM, IMP, KPC, NDM-1, OXA-48 CarbOxa ID (A. baumanii): OXA-23, OXA-40, OXA-58 Multiplex-PCR Detektion im Mikrotiterplattenformat Testung durchführbar: Direkt aus Probenmaterial (Blutkulturen, Abstriche) Koloniematerial, Anreicherungsmedien Time to result: 2,5 4 h (je nach Geräteausstattung) Testkosten: SuperBug ID: ca. 25 (+ Kontrollen) CarbOxa ID: ca. 20 (+Kontrollen) Vertrieb in Österreich: Fa. Reissigl

34 Case report 1 M, 73 Jahre : positive Blutkultur mit ESBL-E. E. coli (Befund am ) : Screening Nase/Rachen/Rektum > Nachweis von ESBL-E. E. coli Antibiotische Therapie: Amoxicillin/Clavulansäure, Ciprofloxacin (seit ) Meropenem (seit ) : Wiederholung Screening Nase/Rachen/Rektum Nachweis K. pneumoniae (Rektum): MHK Meropenem (Vitek 2): 4 mg/l

35 Vitek Expert-Befund: ESBL + Carbapenemase (MBL/KPC), Carb.resistenz (Impermeabilität) Meropenem-E-Test (NRZ): 4 mg/l

36 Bestätigungstests AmpC-Bestätigungstest: negativ ESBL-Bestätigungstest: positiv (CAZ/CAZCV) Carb-Bestätigungstest: negativ

37 Befund NRZ Phänotypisch kein Hinweis auf Carbapenemaseproduktion Molekularbiologisch kein Hinweis auf Vorliegen einer Carbapenemase der Ambler Klasse A (KPC), B (NDM-1, IMP, VIM) oder D (OXA-48) Molekularbiologisch Nachweis von ESBL (CTX-M1) sowie phänotypisch Hinweis auf AmpC-Beta Beta-Laktamase Laktamase- Produktion Zusatzbefund Labor MR: molekularbiologisch kein Nachweis von AmpC Beta-Laktamasen (CMY, DHA, FOX, MOX, ACC, MIR, ACT) (Check Points AmpC ESBL KPC) Nachgewiesene Resistenzmechanismen: ESBL + Porin loss

38 Case report 2 M, 46 Jahre Fract. crur. dext. operat. infect. St. p. Versorgung in Griechenland : Abstrich US rechts auf MRSA: negativ kein weiteres Aufnahme-Screening (Nase, Rektum), HFK auf Urlaub Weitere Abstriche vom US am und : St. aureus : HFK lässt Problemkeim-Screening nachholen Abstrich Rektum: Klebsiella pneumoniae MHK Meropenem (Vitek 2): 4 mg/l

39 Vitek Expert-Befund: ESBL + Carbapenemase (MBL/KPC), Carb.resistenz (Impermeabilität) Meropenem-E-Test (NRZ): 4 mg/l

40 Bestätigungstests AmpC-Bestätigungstest: positiv? ESBL-Bestätigungstest: negativ Carb-Bestätigungstest: positiv Borsäure (KPC)

41 Befund NRZ Mod. Hodge-Test positiv für Imipenem, Meropenem, Ertapenem Meropenem-Borsäure Synergismus nachgewiesen Phänotypisch Hinweis auf Vorliegen einer Carbapenemase der Ambler Klasse A Carbapenemasebildung molekularbiologisch bestätigt (Nachweis von KPC). Weiters Nachweis von ESBL (CTX- M1). Nachgewiesene Resistenzmechanismen: ESBL + KPC

42 Case report 3 W, 9 Jahre perforierte Otitits media rechts : Abstrich Ohr rechts Kulturergebnis: Ps. aeruginosa eruginosa, St. aureus, Enterobacter amnigenus Enterobacter amnigenus: MHK Meropenem (Vitek 2): 1 mg/l

43 Vitek Expert-Befund: keine Analyse durchgeführt (nicht in AES-Datenbank) Meropenem-E-Test : 1 mg/l

44 Bestätigungstests Unterschiedliche Koloniemorphologie: small colonies Meropenem-E-Test : 1 mg/l Carb-Bestätigungstest: positiv Cloxacillin/Borsäure = Porin loss

45 Molekularbiologie (NRZ) Kein Versand an NRZ Synergismus Meropenem-Cloxacillin und Meropenem-Borsäure small colonies Nachgewiesene Resistenzmechanismen: AmpC + Porin loss

46 Case report 4 W, 79 (Seniorenwohnheim) Ulcus cruris : Wundabstrich Kulturergebnis: St. aureus, Ps. aeruginosa, Enterococcus sp., E. coli Pseudomonas aeruginosa: MHK Meropenem (Vitek 2): 8 mg/l (I EUCAST) MHK Imipenem (Vitek 2): 8 mg/l (I EUCAST)

47 Vitek Expert-Befund: Carbapenemase (MBL oder OXA) Meropenem-E-Test : 32 mg/l (!)

48 Bestätigungstests Plättchendiffusionstest Carb-Bestätigungstest: positiv Dipicolinsäure (MBL)

49 Molekularbiologie (Marek Gniadkowski, Warschau) Carbapenemase: IMP-22 (MBL) Synergismus Meropenem- Dipicolinsäure Keine high level AmpC-Produktion Nachgewiesene Resistenzmechanismen: Metallo-ß-Laktamase: IMP-22

50 Case report 5* M, 24 Jahre Diagnose: Osteomyelitis bei Z. n. Schusswunde Hüfte rechts Auslandsanamnese: stat. Versorgung in Kairo über mehrere Wochen : Abstrich Hüfte links Kulturergebnis: Proteus vulgaris, E. coli (ESBL- Bildner), Morganella morganii Morganella morganii: MHK Meropenem (Vitek 2): 1 mg/l * Daten und Isolat zur Verfügung gestellt von Prof. Maas/Dr. Markus Hell, SALK

51 Vitek Expert-Befund: ESBL (CTX-M ähnlich) Meropenem-E-Test : 0.5 mg/l

52 Bestätigungstests Mod. Hodge-Test: positiv Meropenem-E-Test : 0.5 mg/l Carb-Bestätigungstest: negativ

53 Befund NRZ ESBL-und Carbapenemasegene: positiv Zusatzinformation: Carba positiv (OXA-48) Nachgewiesene Resistenzmechanismen: Carbapenemase Klasse D: OXA-48

54 Aufgabenliste Screening-Breakpoint etablieren automatisierte Systeme (Vitek 2, Phoenix) auf entsprechende Kartenzusammensetzung prüfen LIS- und Expert-Alarm (AS) für Überschreiten des SBs setzen Phänotypische Bestätigung etablieren > Rosco KPC MBL Confirm ID Kit ist ein einfacher und sensitiver Test zum Nachweis von MBL und KPC bzw. zum Ausschluss von Impermeabilität Screening-Anforderungen prüfen Häufigkeit von Patienten aus Hochrisikoländern/ epidemiologische Situtation Brilliance CRE ist derzeit das einzige verfügbare Screening-Medium mit hoher Sensitivität aber niedriger Spezifität

55 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und gutes Gelingen! Kontakt: Alexandra Wojna Tel.: 0662/

56 Quellennachweise