การตรวจหายีน extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) และยีน carbapenemase ในเชื้อ carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) สายพันธุ์ที่คัดแยกได้จากผู้ป่วยในโรงพยาบาลในจังหวัดน่าน

Article Sidebar

PDF
เผยแพร่แล้ว: ต.ค. 1, 2018
คำสำคัญ:
carbapenem-resistant enterobacteriaceae (CRE) ยีน carbapenemase ยีน ESBL

Main Article Content

Wirakorn Duangkaw
Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand
Naruemon Khamprom
Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand
Pitchaya Tuntrakul
Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand
Manu Deeudom
Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand
Dechphipat Amornthipayawong
Laboratory of Microbiology, Nan Hospital, Thailand
Kulwadee Phannachet
Department of Microbiology, Faculty of Medicine, Chiang Mai University, Thailand

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์  เพื่อตรวจหายีน extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) และยีน carbapenemase ในเชื้อ Escherichia coli และ Klebsiella pneumoniae ที่คัดแยกได้จากผู้ป่วยในโรงพยาบาลในจังหวัดน่าน และศึกษารูปแบบความไวต่อยาต้านจุลชีพของเชื้อดังกล่าว


วิธีการศึกษา  เก็บตัวอย่างเชื้อ E. coli และ K. pneumoniae จากโรงพยาบาลปัว และโรงพยาบาลจังหวัดน่าน ระหว่างเดือนพฤษภาคม ถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2559 และนำเชื้อดังกล่าวมาทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ ได้แก่ imipenem, meropenem และ ertapenem โดยวิธี Kirby–Bauer disk diffusion พร้อมทั้งหาค่า minimum inhibitory concentration (MIC) โดยวิธี agar dilution ตามวิธีมาตรฐานของ Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI) ปี ค.ศ. 2016 และทำการตรวจสอบหายีน ESBL ได้แก่ blaSHV, blaTEM, blaCTX-M-1-group, blaCTX-M-9-group และ blaVEB และยีน carbapenemase ได้แก่ blaKPC, blaIMP, blaVIM, blaNDM และ blaOXA-48-like โดยเทคนิค Polymerase chain reactions (PCR)


ผลการศึกษา  ผลการทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ โดยวิธี disk diffusion พบเชื้อ carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) E. coli จำนวน 9 ตัวอย่าง และ K. pneumoniae จำนวน 37 ตัวอย่าง เมื่อทำการตรวจสอบหายีน ESBL พบว่า เชื้อ E. coli ส่วนใหญ่พบยีน blaTEM (ร้อยละ 88.9) และยีน blaCTX-M-1-group (ร้อยละ 66.7) ส่วนเชื้อ K. pneumoniae ส่วนใหญ่พบยีน blaSHV (ร้อยละ 91.9) และ blaTEM (ร้อยละ 89.2) และผลการตรวจหายีน carbapenemase พบว่า ทั้งเชื้อ E. coli และ K. pneumoniae พบยีน blaNDM และ blaOXA-48-like โดยพบยีน blaNDM มากที่สุดในเชื้อกลุ่ม Enterobacteriaceae และยีน blaNDM มักจะพบอยู่ร่วมกับยีน ESBL ทั้งนี้เชื้อที่พบยีน blaNDM จะดื้อต่อยากลุ่ม carbapenem ทั้ง 3 ชนิดที่นำมาทดสอบ (meropenem, imipenem และ ertapenem) 


สรุป เชื้อกลุ่ม Enterobacteriaceae ที่ดื้อต่อยากลุ่ม carbapenem จากโรงพยาบาลปัว และโรงพยาบาลจังหวัดน่าน พบยีนดื้อยา ESBL และยีน carbapenemase ในทุกตัวอย่าง โดยส่วนใหญ่พบยีนดื้อยาชนิด blaTEM, blaSHV และ blaNDM และพบยีนดื้อยา beta-lactamase จำนวนมากกว่า 3 ยีน ภายในเซลล์แบคทีเรียเดียวกัน การที่เชื้อ CRE เกือบทั้งหมด (ยกเว้น 3 ตัวอย่าง) พบยีน ESBL ร่วมกับยีน carbapenemase มีความเป็นไปได้ว่าเชื้อ CRE ได้รับยีน ESBL มาก่อน และค่อยรับยีน carbapenemase เข้ามาภายหลัง แล้วสามารถพัฒนาตนเองให้เกิดการดื้อต่อยากลุ่ม carbapenem การศึกษานี้จะทำให้ทราบข้อมูลทางระบาดวิทยา และการแพร่กระจายของยีน beta-lactamase ในเชื้อ Enterobactericeae ภายในโรงพยาบาลในจังหวัดน่าน

Article Details

รูปแบบการอ้างอิง
1.
Duangkaw W, Khamprom N, Tuntrakul P, Deeudom M, Amornthipayawong D, Phannachet K. การตรวจหายีน extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) และยีน carbapenemase ในเชื้อ carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) สายพันธุ์ที่คัดแยกได้จากผู้ป่วยในโรงพยาบาลในจังหวัดน่าน. BSCM [อินเทอร์เน็ต]. 1 ตุลาคาม 2018 [อ้างถึง 4 มกราคม 2026];57(4):183-94. available at: https://he01.tci-thaijo.org/index.php/CMMJ-MedCMJ/article/view/111287
ฉบับ
ปีที่ 57 ฉบับที่ 4 (2018): October-December
ประเภทบทความ
Original Article
Creative Commons License

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

เอกสารอ้างอิง

1. Ben-Ami R, Schwaber MJ, Navon-Venezia S, Schwartz D, Giladi M, Chmelnitsky I, Leavitt A, Carmeli Y. Influx of extended-spectrum β-lacta-mase-producing Enterobacteriaceae into the hospital. Clin Infect Dis. 2006;42:925-34.
2. Meyer E, Schwab F, Schroeren-Boersch B, Gastmeier P. Dramatic increase of third-generation cephalosporin-resistant E. coli in German intensive care units: secular trends in antibiotic drug use and bacterial resistance, 2001 to 2008. Crit Care. 2010;14:1-9.
3. Satyanarayana K. Detection of antimicrobial resistance in common gram negative and gram posi-tive bacteria encountered in infectious disease - an update. ICMR Bull. 2009;39:1-20.
4. Meletis G. Carbapenem resistance: overview of the problem and future perspectives. Ther Adv Infect Dis. 2016;3:15-21.
5. Martine´z-Martine´z L, Herna´ndez-Alle´s S, Albertı´ S, Toma´s JM, Benedi JV, Jacoby GA. In vivo selection of porin-deficient mutants of Klebsiella pneumoniae with increased resistance to cefoxitin and expanded-spectrum cephalosporins. Antimicrob Agents Chemother. 1996;40:342-48.
6. Bradford PA, Extended-spectrum β-lactamases in the 21st century: characterization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. Clin Microbiol Rev. 2001;14:933-51.
7. Moxon CA, Paulus S. Beta-lactamases in Enterobacteriaceae infections in children. J Inf Secur. 2016;5(72 Suppl):S41-S49.
8. Philippon A, Labia R, Jacoby G. Extended-spectrum β-lactamases. Antimicrob Agents Chemother.1989;33: 1131-6.
9. Karim A, Poirel L, Nagarajan S, Nordmann P. Plasmid-mediated extended-spectrum β-lactamase (CTX-M-3 like) from India and gene association with insertion sequence ISEcp1. FEMS Microbiol Lett. 2001;201:237-41.
10. Bonnet R. Growing group of extended-spectrum β-lactamases: the CTX-M enzymes. Antimicrob Agents Chemother. 2004;48:1-14.
11. Kiratisin P, Apisarnthanarak A, Laesripa C, Saifon P. Molecular characterization and epidemiology of Extended-spectrum-β-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates causing health care-associated infection in Thailand, where the CTX-M family is endemic. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52:2818-24.
12. Netikul T, Kiratisin P. Genetic characterization of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae and the spread of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae ST340 at a University Hospital in Thailand. PLoS One. 2015;10:1-14.
13. N G M, Math GC, Nagshetty K, Patil SA, Gaddad SM, Shivannavar CT. Antibiotic susceptibility pattern of ESβL producing Klebsiella pneumoniae isolated from urine samples of pregnant women in Karnataka. J Clin Diagn Res. 2014;8:8–11.
14. Zhao WH, Hu ZQ. Epidemiology and genetics of CTX-M extended-spectrum β-lactamases in Gram-negative bacteria. Crit Rev Microbiol. 2013; 39:79-101.
15. Morrill HJ, Pogue JM, Kaye KS, LaPlante KL. Treatment options for carbapenem-resistant Enterobacteriaceae infections. Open Forum Infect Dis. 2015;2:1-15.
16. Iovleva A, Doi, Y. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae. Clin Lab Med. 2017;37:303-15.
17. Lee CR, Lee JH, Park KS, Kim YB, Jeong BC, Lee SH. Global dissemination of carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae: epidemiology, genetic context, treatment options, and detection methods. Front Microbiol. 2016;7:1-30.
18. Alekshun MN, Levy SB. Molecular mechanisms of antibacterial multidrug resistance. Cell. 2007; 128:1037-50.
19. Rice LB. Mechanisms of resistance and clinical relevance of resistance to β-lactams, glycopeptides, and fluoroquinolones. Mayo Clinic Proc. 2012;87:198-208.
20. Poirel L, Potron A, Nordmann P, OXA- 48-like carbapenemases: the phantom menace. J Antimicrob Chemother. 2012;67:1597-606.
21. Canton R, Akova M, Carmeli Y, Giske CG, Glupczynski Y, Gniadkowski M, et al. Rapid evolution and spread of carbapenemases among Enterobacteriaceae in Europe. Clin Microbiol Infect, 2012; 18:413-31.
22. Baroud M, Dandache I, Araj GF, Wakim R, Kanj S, Kanafani Z, et al. Underlying mechanisms of carbapenem resistance in extended-spectrum β-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli isolates at a tertiary care centre in Lebanon: role of OXA‑48 and NDM‑1 carbapenemases. Int J Antimicrob Agents. 2013;41: 75-9.
23. Wozniak A, Villagra NA, Undabarrena A, Gallardo N, Keller N, Moraga M, et al. Porin alterations present in non-carbapenemase-producing Enterobacteriaceae with high and intermediate levels of carbapenem resistance in Chile. J Med Microbiol. 2012;61:1270-9.
24. Girlich D, Poirel L, Leelaporn A,Karim A, Tribuddharat C, Fennewald M, et al. Molecular epidemiology of the integron-located VEB-1 extended-spectrum β-lactamase in nosocomial enterobacterial isolates in Bangkok, Thailand. J Clin Microbiol. 2001;39:175-82.
25. Chanawong A, Lulitanond A, Kaewkes W, Lulitanond V, Srigulbutr S, Homchampa P. CTX-M extended-spectrum β-lactamases among clinical isolates of Enterobacteriaceae in a Thai university hospital. Southeast Asian J Trop Med Public Health. 2007;38:493-500.
26. Rimrang B, Chanawong, A, Lulitanond A, Wilailuckana C, Charoensri N, Sribenjalux P, et al. Emergence of NDM-1- and IMP-14a-producing Enterobacteriaceae in Thailand. J Antimicrob Chemother. 2012;67:2626-30.
27. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; 26th informational supplement. USA: CLSI document M100-S26; 2016. p. 251.
28. Centers of disease control and prevention. Healthcare-associated Infections: FAQs about Choosing and Implementing a CRE Definition [Internet]. 2015. Available from: https://www.cdc.gov/hai/organisms/cre/definition.html. Accessed Jan 20, 2018.
29. Cao V, Lambert T, Nhu DQ, Loan HK, Hoang NK, Arlet G, et al. Distribution of extended-spectrum beta-lactamases in clinical isolates of Enterobacteriaceae in Vietnam. Antimicrob Agents Chemother. 2002;46:3739-43.
30. Bradford PA, Urban C, Mariano N, Projan SJ, Rahal JJ, Bush K. Imipenem resistance in Klebsiella pneumoniae is associated with the combination of ACT-1, a plasmid-mediated AmpC beta-lactamase, and the loss of an outer membrane protein. Antimicrob Agents Chemother. 1997;41:563-9.
31. Castanheira M, Farrell SE, Deshpande LM, Mendes RE, Jones RN. Prevalence of β-lactamase-
encoding genes among Enterobacteriaceae bacteremia isolates collected in 26 U.S. hospitals: report from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program (2010). Antimicrob Agents Chemother. 2013;57:3012-20.