antibiotikaresistens: mikrobiologi,...

Antibiotikaresistens:

mikrobiologi, epidemiologiSILF Höstutbildning 2017-10-23

Inga Fröding

Specialistläkare, Klinisk mikrobiologi

Karolinska Universitetssjukhuset, Huddinge

[email protected]

Svåra fall sommaren 2016

Neutropen feber, blododling:

Pseudomonas aeruginosa

Ceftazidim...................... R

Piperacillin-tazobaktam.. R

Imipenem....................... R

Meropenem....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ R

Ciprofloxacin.................. R

Bukabscess efter

levertransplantation:

Klebsiella pneumoniae ESBLTrimetoprim-sulfa........... R

Ertapenem..................... R

Cefotaxim.......................R

Ceftazidim...................... R


Imipenem....................... I

Meropenem....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ I


Hjälp! Hur ska jag behandla?

När får jag kompletterande resistensbesked?

...Va? Men varför kan inte de vanliga metoderna användas?

Vilken roll spelar resistensmekanismen för resistensmönstret?

Hur vanligt är det här?

Är det här vardag i andra länder?

Hur blir det i framtiden? – Resistensutveckling?

Frågor som väcks

?

Fokus på MDR Gramnegativa stavar

Aktuellt resistensläge ESBL och karbapenemresistens

Global epidemiologi

Spridning, högriskkloner

Bärarskap

ESBL-CARBA genotyper

Nya och nygamla antibiotika – mikrobiellt spektrum och resistens

SIR-systemet och utmaningar inom resistensbestämning

Antibiotikaresistens

Miljöbakterier

Naturlig resistens

Bärarskap

Lindrig infektion

VS

Patogener/opportunister

Förvärvad resistens

Klinisk infektion

Allvarlig infektion

Vilka bakterier orsakar allvarliga infektioner?

S.pneumoniae

S.aureus

E.coli

Enterococcusspp.

K.pneumoniae

P.aeruginosa

Acinetobacterspp.

S.pneumoniae

S.aureus

E.coli

Enterococcusspp.

K.pneumoniae

P.aeruginosa

Acinetobacterspp.

S.pneumoniae

S.aureus

E.coli

Enterococcusspp.

K.pneumoniae

P.aeruginosa

Acinetobacterspp.

S.pneumoniae

S.aureus

E.coli

Enterococcusspp.

K.pneumoniae

P.aeruginosa

Acinetobacterspp.

E. coli

S. aureus

K. pneumoniae

Gramnegativa stavar: skillnader i Europa

EARS-Net annual report 2012 (ECDC). Sievert et al. Infect Control Hosp Epidemiol. 2013;34:1-14.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Germany Norway Greece Italy France Poland USA - HAI

Acinetobacter

P. aeruginosa

K. pneumoniae

E. coli

Ökning av

Acinetobacter baumannii-

komplexet

WHO prioriterar MDR Gramnegativer högt

Prioritization of pathogens to guide discovery, research and development. WHO 2017 (WHO/EMP/IAU/2017.12)

Critical priority:

Karbapenemresistenta

Acinetobacter baumannii,

Pseudomonas aeruginosa,

Enterobacteriaceae

Anmälningspliktig resistens i Sverige – nya fall

Folkhälsomyndigheten

0

2 000

4 000

6 000

8 000

10 000

12 000

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

An

tal

nya

fall

ESBL

MRSA

VRE

PNSP*

ESBL-CARBA

Spridning av resistensgener

- plasmidöverföring

Klonal smittspridning -

bakterier

Spridning av resistens – två sätt

Vad är en klon?

MLST Multilocus locus sequence typing

Sekvensering av 7 st s.k. housekeeping-gener

Utvalda för varje art => lagom variation inom arten

Bra för att karakterisera kloner som sprider sig i samhället

Relateras till annan data: geografi, infektionstyp, virulensgener, resistensgener

Multilocus sequence typing

PCR

7 olika gener

Allel-

assignment

i databas

Sekvensering

Kombinationen

av alleler ger

ST

http://www.google.se/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiN3qz-4drOAhXlBZoKHW5VDl0QjRwIBw&url=http://bitesizebio.com/27985/sanger-sequencing-genome-won/&psig=AFQjCNEh9bvzIvwUDuKrgJwDPTAcAYeK5w&ust=1472152601007194

Vad är en klon? – MLST-definition

Isolat Gen A Gen B Gen C Gen D Gen E Gen F Gen G Exempel

ST-

beteckning

1 1 1 1 1 1 1 1 ST1

2 1 1 1 1 1 1 2 ST2

3 1 1 1 1 1 2 2 ST3

4 1 1 1 1 2 2 2 ST4

Två isolat med samma ST har identisk sekvens i alla 7 housekeeping - gener

Klonala komplex brukar definieras som samma allel i 5-6 gener – dessa är besläktade

Rekombinering vanligt – försvårar tolkning

Smith JM. PNAS 1993

Klonal, ingen rekombinering Rekombinering inom huvudgrenar

Panmictic/epidemic

Minimal spanning tree, MLST 7 gener

CC10

CC131 CC101

CC156

CC23

CC38

CC405

CC448

CC46

CC73

Core genome MLST - 2500 gener – har högre upplösning

CC131

CC101, 5 alleles

CC10

CC38

CC23

CC405

Högriskkloner (HiRC)

Högriskkloner kännetecknas av att:

De är associerade med resistensmekanismer av stor klinisk betydelse

OCH

Har förmåga att spridas med hög effektivitet inom slutenvård

ELLER

Har förmåga att orsaka allvarlig (invasiv sjukdom)

ELLER

Har förmåga att effektivt kolonisera normalfloran hos människori längre perioder

Högriskkloner är en viktig förklaring till

spridning av resistens.

Promiskuösa plasmider

Plasmider klassificeras i Inc-grupper

IncA/C: (t ex NDM-1 i Indien)

sprider sig både mellan tarmbakterier och besläktade arter

tex Pseudomonas

IncF: från E. coli,

sprider sig främst mellan tarmbakterier

- en huvudorsak till att CTX-M endast hittas

hos tarmbakterier

IncI2, IncX4: mcr-1

Bidragit till hög spridning mellan tarmbakterier

från djur till människor

Andra inc-grupper finns med variabel förmåga att överföras

mellan bakteriefamiljer.

WGS kommer att revolutionera plasmidkarakterisering

Zurfluch, Antimicrobial Resistance and Inf Control, 2017

Resistensläge, ESBL,

högriskkloner och bärarskap

Resistensläge E. coli – Cefalosporinresistens (ESBL)

EARS-Net, Data från blododlingsisolat, ECDC, jan 2017

2003 2015

E. coli – kombinerad resistens mot

cefalosporiner, kinoloner och aminoglykosider


2015

K. pneumoniae med ESBL-resistens, 2015


Evolution av gramnegativ resistens

1. Hawkey. Antimicrob Chemother. 2008;62:i1-9. 2 Hawkey and Jones. J Antimicrob Chemother. 2009;64:i3-10. 3. Bush. Antimicrob. Agents

Chemother. 2010;54:969-76.4. Livermore. Clin Infect Dis. 2002;34:634-40.5. Olivares et al. Front Microbiol. 2013;4:103.

23

Känsliga

Gram-negativa

patogener Resistent

Escherichia coli

TEM

SHV serine

-lactamases

Resistent

E. coli, Klebsiella spp.

och P. aeruginosa

AcrAB

blaSHV

blaTEM

AmpC-type

-lactamases

1960-talet

Ampicillin

1980-talet

Cefalosporiner

1990-2000-talet

Karbapenemer

Resistent

E. coli, Klebsiella spp.,

P. aeruginosa,

Enterobacter spp.

CTX-M-15

VIM

IMP

NDM-1

KPC

OXA-48

Porin-förlust

Bärarskap av ESBL ökar snabbt

Woerther P et al. Clin. Microbiol. Rev. 2013;26:744-758

24

Bärarskap av ESBL i tarmen kan vara långvarigt

Titelman et al. CMI 2014

Pat Clinisol 1m 3m 6m 12m

1

2

3

4

5 ns ns

6

7

8

9 ns

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19 ns

20

21

22 ns

23

24

25

26

Factor Carriers(%) Non-carriers(%) pBloodstreaminfection 23 3 0.04Carbapenemtreatment 19 3 0.07PhylogroupB2 52 21 0.04ST131 39 17 0.13

41% bär på ESBL efter ett år

Ibland flyttas ESBL-generna

över till en ny stam i tarmfloran

Negativ odling utesluter inte

bärarskap

Spridning av ESBL sker i miljön - Europa

Olika studier:

Människor: 10% är ESBL-bärare

Livsmedel – kyckling: ESBL mycket vanligt

Döda råttor - Tyskland: 16% (9/56) bar på ESBL

Vattenreningsverk –

undersökning av vattenprover i kommunala

reningsverk:

Polen: ESBL i 100% (63/63 prover)

Österrike: ESBL i 61% (44/72 prover)

http://www.google.se/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=i7Okf51Filw51M&tbnid=kSAgZQXgYHXV0M:&ved=0CAUQjRw&url=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Stainless_pipes_at_Henriksdals_reningsverk.JPG&ei=ED9mUrbPGIaTtQbO6oCIBA&bvm=bv.55123115,d.Yms&psig=AFQjCNEu4uWf_YzbLppWX0AwzIlo9geayg&ust=1382518892655673

http://www.google.se/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=bhXG-aKH62ngAM&tbnid=DoA9PSRtXDVK5M:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.telegraph.co.uk/news/newstopics/howaboutthat/5329950/New-super-rats-evolve-resistance-to-poison.html&ei=Nj9mUv6rGYjFtQavsIHQAg&bvm=bv.55123115,d.Yms&psig=AFQjCNE5c1ZV-MpojlCQOtZZkzL0ANIKew&ust=1382518959459734

Bärare i befolkningen har stammar med lägre virulens

Ny et al. JAC 2016

Svensk befolkning: 4.7% är ESBL-bärare

Risk: resor till Asien, Afrika – OR 3,6

ST-131

Högriskklon: E. coli O25b ST131

Uropatogen klon som har förvärvat CTX-M

Nästan alltid kinolonresistent

Ca 40% av ESBL E. coli i Sverige tillhör denna klon

Ofta associerad med samhällsförvärvade infektioner

Även hittat i kött och bland sällskapsdjur

Rapporterad från hela världen

Mathers, Clinical Microbiology Reviews, 2016

De flesta som förvärvar ESBL på resor får inte virulenta stammar

Vading 2016, JAC

En ESBL – teori:

ESBL förvärvad

i samhället

ESBL förvärvad

i samhället

ESBL förvärvad

på sjukhus

Frisk bärare ESBL försvinner

Sjuk bärare UVI

Bärarskap Invasiv infektion

Resistensläge och mekanismer

karbapenem – resistens

ESBL, plasmidmedierad AmpC och karbapenemaser

ESBLA

CTX-M

SHV

TEM

ESBLM (plasmid-AmpC)

CMY

DHA

Karbapenemaser

(ESBLCARBA)

KPC

VIM

NDM

OXA-48-like

OXA-23-, -24, -58-like

Karbapenemresistent men ej ESBLCARBA?

Antibiotikamolekyl

PBP

Cytoplasmamembran

Porinkanal

Periplasmatiska rummet med

peptidoglykan

Yttermembran

Gramnegativ cellvägg

Porinförlust:

Antbiotika kommer inte in.

Ger resistens i kombination med ampC och ESBL

ESBL-A

betalaktamas

Olika karbapenemaser och ursprunglig förekomst

Metallobetalaktamaser - MBL

NDM

New Delhi MBL

Indien

Ofta extremt

multiresistenta

VIM

Verona integron-

encoded MBL

Italien

IMP

Japan, Asien

Nu ovanliga


Vanligaste karbapenemaser hos



NDM

New Delhi MBL

Indien

Ofta extremt

multiresistenta

OXA-48

Svagt karbapenemas, svårare att påvisa

Turkiet, mellanöstern

R mot Pip-taz, amoxi-clav, temocillin

Kan vara S mot cefalosporiner/meropenem

VIM

Verona integron-

encoded MBL

Italien

IMP

Japan, Asien

Nu ovanliga





NDM

New Delhi MBL

Indien

Ofta extremt

multiresistenta

KPC

Klebisella pneumoniae Carbapenemase

USA, Grekland

Klonal spridning ST258

OXA-48

Svagt karbapenemas, svårare att påvisa



Kan vara S mot cefalosporiner/meropenem

VIM

Verona integron-

encoded MBL

Italien

IMP

Japan, Asien

Nu ovanliga




K. pneumoniae ST258

Klon som är intimt förknippad med

spridning av KPC

Initialt USA, sedan Israel, Grekland och

sporadiska fall i övriga europeiska

länder

Har förmåga att orsaka invasiv infektion

http://aac.asm.org.proxy.kib.ki.se/content/vol53/issue8/images/large/zac0080983150004.jpeg

Vilka patienter får invasiv infektion med K. pneumoniae?

Vading et al 2016. Manuscript.

39

Karbapenemresistenta K. pneumoniae


2006 2015

Karbapenemresistenta E. coli, 2015


20132015

Not participating

or not reporting

Non-EU/EEA countries

Sporadic occurrence

Single hospital outbreaks

Interregional spread

No case reported

Regional spread

Endemic situation

Sporadic hospital outbreaks

CPE spridning i Europa – uppskattning av experter

Glasner C et al., Eurosurveillance 2015 18(28). Albiger B, et al. Eurosurveillance 2015 20(45)

ESBLCARBA i Sverige

Folkhälsomyndigheten

Inhemsk smittspridning 2016?

Närbesläktade kliniska fall

core genome MLSTsiffran visar antal SNPs

(single nucleotide polymorphisms)

E. coli ST167

CTX-M,

CIT,

NDM-5

E. coli ST405

CIT,

NDM-5

P. aeruginosa karbapenemresistens, 2015


P. aeruginosa med MDR, 2015


Acinetobacter spp. och karbapenemer, 2015


Bild: Science photo library

Paus

Svåra fall sommaren 2016



Ceftazidim...................... R


Imipenem....................... R

Meropenem....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ R


Bukabscess efter

levertransplantation:

Klebsiella pneumoniae ESBL

Trimetoprim-sulfa........... R

Ertapenem..................... R

Cefotaxim.......................R

Ceftazidim...................... R


Imipenem....................... I

Meropenem....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ I


VIM-positiv ESBLCARBA-utredning pågår

Mentometerfråga 1

Går det att förutspå resistensmönstret för kolistin, ceftazidim-avibaktam och

ceftolozan-tazobaktam med det du vet i nuläget?

Fall 1: P. aeruginosa, multiresistent, VIM-positiv.

Fall 2: K. pneumoniae, multiresistent, ESBLCARBA-utredning pågår.

1. Både 1 och 2:

Kan vara känsliga för alla tre alternativ, men resistensbestämning krävs.

2. Fall 1: Kan vara känslig för alla tre alternativ, men resistensbestämning krävs.

Fall 2: Troligen känslig enbart för kolistin.

3. Fall 1: Troligen känslig enbart för kolistin.

Fall 2: Kan vara känslig för alla tre alternativ, men resistensbestämning krävs.

4. Både 1 och 2: Troligen känsliga enbart för kolistin.

Vilka antibiotikaalternativ står till buds?

Antibiotika ESBLA ESBLM KPC MBL OXA-48

MDR

Pseudomonas

utan MBL

MDR

Acinetobacter

Meropenem ++ ++ +- +- +- +- +-

Temocillin + + +- - - - -

Ceftolozan-

tazobaktam+ - - - - + -

Ceftazidim-

avibaktam++ ++ ++ - ++ ++ -

Kolistin + + + + + + +

Metallobetalaktamaser – MBL

Beh alternativ vid MDR:

Kolistin + kombi.

NDM New Delhi MBL

Indien

Ofta extremt

multiresistenta

KPCKlebisella pneumoniae Carbapenemase

USA, Grekland

Klonal spridning ST258


Ceftazidim-avibaktam

Kolistin+kombination

OXA-48Svagt karbapenemas, svårare att påvisa



Kan vara S mot cefalosporiner och meropenem


Ceftazidim-avibaktam

Kolistin+kombination

VIMVerona integron-

encoded MBL

Italien

IMPJapan, Asien

Nu ovanliga

Olika karbapenemaser – behandlingsalternativ vid MDR



Kolistin: Kolistimetat – Tadim® i.v. (Nigaard Pharma)

Indikation

Vuxna och barn, inklusive nyfödda,

med allvarliga infektioner

som orsakats av

vissa aeroba gramnegativa patogener

hos patienter med

begränsade behandlingsalternativ

God aktivitet mot

De flesta Enterobacteriaceae

ESBL – A, – M och – CARBA

Acinetobacter

Pseudomonas

Saknar aktivitet mot

Vissa Enterobacteriaceae:

Proteus

Serratia

Providencia

Morganella

Grampositiva bakterier

Kolistin-användning

Veterinärmedicin

5:e mest använda antibiotika

inom EU/EAA

Humanmedicin

Användning:

Topikalt för ögon och

öroninfektioner

Cystisk fibros-patienter

(i.v eller inhalation)

Kirurgiprofylax via s.k.

“SDD = selective digestive

tract disinfection”

Behanling av vårdrelaterade

infektioner med MDR

gramnegativer

Kolistinanvändning i humanmedicin

600 gånger lägre användning än i

veterinärmedicin

Fortfarande låg användning i EU

Sverige och Norge lägst användning

Signifikant ökande trender

i flera EU-länder

Följer ökningen av vårdrelaterade

infektioner orsakade av

MDR Gram-negativer

Source: ECDC Summary of the latest data on antibiotic consumption in the European Union, ESAC-Net surveillance data,

November 2015” (ECDC, 2015)

Kolistin destabiliserar cellmembranet och inaktiverar LPS

Martis, Journal of infection, 2014

Förutsättning för effekt:

negativ laddning i lipid A

= gramnegativa bakterier

Kolistinresistens - mekansimer

Martis, Journal of infection, 2014. Giske, CMI, 2015.

Ökad positiv laddning i Lipid A =>

Svagare interaktion med polymyxiner

+++ + ++Ökad positiv laddning kan ske genom

Kromosomala mutationer

MgrB eller PmrB kinas =>

ökad arn transkription =>

ökad produktion av del av LPS

som är mer positivt laddad

Regulatoriskt system =>

utvecklar lätt resistens under behandling

Plasmidmedierad resistens:

Mcr - gener

Kolistinresistens - förekomst

Osäkra data – EARS-Net 2015:

Art Andel testade Andel resistenta Andel av Karba – R

E. coli 16% 1,1% 6,2%

K. pneumoniae 26% 8,8% 32%

P. aeruginosa 43% 0,8% -

A. baumannii 59% 4,1% -

Grekland och Italien står för majoriteten av både testade och resistenta isolat

(95% av kolistinresistenta K. pneumoniae)

Majoriteten utgörs sannolikt av kromosomal resistens.

December 2015: plasmidburen kolistinresistens

+++ +++

Hur ger MCR-1 resistens?

Fosfoetanolamin transferas

(finns även hos Neisseria, Paenibacillus)

Fosfoetanolamin läggs till lipid A

Ökad positiv laddning i lipid A

Lägre affinitet för colistin mot lipid A

Hur hög resistens ger MCR-1?

Isolat med

MCR-1

MIC 4-16 mg/L

2013, Kanada: 62-årig kvinna tidigare vårdad i Egypten med sigmoideumperforation.

E. coli med både blaOXA-48 och mcr-1

2014, Tyskland: patient med infekterat fotsår med E. coli med både blaKPC-2 och mcr-1

2014, Italien: barn med leukemi, screening. K. pneumoniae med blaKPC-3 och mcr-1.2

2014, USA: Urinvägsinfektion med E. coli med blaNDM-5 och mcr-1

2015, Schweiz: 83-årig man med urinvägsinfektion med E. coli med blaVIM och mcr-1

2015, Belgien: Sårodling med E.coli med blaOXA-48 och mcr-1

2017, Portugal: urinodling efter ileusoperation, behandling med meronem och colistin.

E.coli med blaKPC-3 och mcr-1

.

Kolistinresistens är främst ett problem vid samtidig karbapenemresistens

Ellis C, et al. Diagn Microbiol Infect Dis 2013; Yang J. Toronto Star (5 January 2016); Falgenhauer L, et al. Lancet Infect Dis 2016; Poirel L, et al.

Lancet Infect Dis 2016; Di Pilato V, et al. Antimicrob Agents Chemother 2016. Mediaville et al., mbio 2016

Internationella åtgärder för att motverka kolistinresistens

Juli 2016: EMA påbjuder minimering av kolistin-användning

inom veterinärmedicin

Kolistin är andrahandspreparat

Mål: minskning med 65% på EU-nivå

Förbättrad miljö för djuren för att minska infektioner

Maj-juni 2016: Nya metoder för resistensbestämning, screeningtester, utvecklas

2017-2019: ECDC inför övervakningsprogram

för karbapenem- och kolistin-resistenta Enterobactericaeae

=> snabbt identifiera högriskkloner som bär på båda resistenser

EMA Updated advice on the use of colistin products in animals within the European Union: development of resistance and possible impact on human and animal health. 27 July 2016

Kolistinresistens i Sverige

Tom april 2017: 6 fall av mcr-resistens identifierade

Övervakning - Folkhälsomyndigheten samlar in:

ESBL-CARBA, helgenomsekvensering => letar mcr-gener

Kolistinresistenta Enterobacteriaceae (nytt from 1 okt 2017)

Kolistinresistens på Karolinska 2017

Pat. Provlokal ArtMIC

KolistinKommentar

1

Screening sår Acinetobacter baumannii >8 R

Vårdad i Grekland,

koloniserad med alla tre i trakealsekret mmSputum Klebsiella pneumoniae ESBL-CARBA 4 R

Dränagespets Pseudomonas aeruginosa VIM-positiv 8 R

2 Abscess Pseudomonas aeruginosa 16 RKronisk protesinfektion/amputation.

Långvarig karbapenem- och kolistinbehandling

3 Sputum, CF Pseudomonas aeruginosa 4 RCF-patient,

Kolonisation troligen minst sedan 2013

4 Blod Escherichia coli ESBL 8 RAmpC + porinförlust => karbapenemresistent.

Långvarig karbapenem- och kolistinbehandling

Alla isolaten karbapenemresistenta

Majoriteten har erhållit behandling med kolistin innan fynd

Okänd mekanism, troligen kromosomal

Okänd resistensfrekvens – endast karbapenemresistenta har undersökts för kolistin.

Ceftolozan-tazobaktam – Zerbaxa® (MSD)

Ny cefalosporin baserad på

ceftazidim (förbättrad PBP-affinitet)

Kombination med tazobaktam

främst av betydelse för ESBL-A

Förbättrad aktivitet mot

MDR Pseudomonas

ESBL-A


ESBL-CARBA, ESBL-M,

Pseudomonas med MBL

Acinetobacter

Ceftolozan

Indikation

Komplicerad och hög UVI

Komplicerad intraabdominell infektion

- i kombination med metronidazol

Ceftolozan-tazobaktam – Zerbaxa® (MSD)

Tato, Int J Antimicrob Agents, 2015


65% av multiresistenta Pseudomonas aeruginosa

var känsliga (S) för ceftolozan-tazobaktam

S RBrytpunkt:

S≤4 mg/L

R>4 mg/L

Escherichia coli Klebsiella pneumoniae

Ceftolozan-tazobaktam

Brytpunkt S≤1 mg/L, R>1 mg/L

S R S R

Kliniska studier ceftolozan-tazobaktam

FAS III: ASPECT cIAI – non - inferiority

Intraabdominella infektioner

vs meropenem 1 g x 3

Endpoint: klinisk respons

83% utläkning jämfört med

87% för meropenem

Wright, CMI, 2017. Munita, CID, 2017. Haidar, CID, 2017.

FAS III: ASPECT cUTI – non - inferiority

Komplicerad UVI

vs levofloxacin 750 mg x 1 i.v.

Endpoint: inga symtom och uropatogen

<104 CFU/mL vid TOC runt 1 v efter sista

dos

77% utläkning jmf med

68% för levofloxacin

Utvärdering på karbapenemresistenta isolat:

Munita, CID, 2017:

35 fall av karbapenemresistenta P. aeruginosa som beh. med ceftolozan-tazob.

87% känsliga in vitro (av 30 resistensbestämda)

Utläkning 70% i monoterapi, 87% som del av kombinationsterapi

Haidar, CID, 2017:

21 fall av karbapenemresistenta P. aeruginosa som beh. med ceftolozan-tazob.

Alla initalt känsliga in vitro. 3 utvecklade resistens under behandling.

Utläkning 71%

Ceftazidim-avibaktam – Zavicefta® (AstraZeneca)

Falcone, J Antimicrob Chemother. 2016 / Shields, Clin inf dis, 2016

God aktivitet mot

ESBL-A, -M

vissa ESBL-CARBA (KPC, OXA-48)

Pseudomonas


MBL (metallobetalaktamas- NDM, VIM)

Acinetobacter

Kliniska studier:

Fas II och III:

non-inferiority jmf. karbapenemer

70-90% utläkning i båda grupper

Shields et al 2016, retrospektiv studie, USA

37 pat med Enterobacteriaceae, karbapenem=R

59% utläkning

8% resistensutveckling under behandling

Avibaktam

Indikation

Komplicerad och hög UVI

Komplicerad intraabdominell infektion

- i kombination med metronidazol

Sjukhusförvärvad pneumoni (inkl VAP)

Infektioner med MDR Gramnegativa

bakterier med få andra alternativ

PKPD indikerar att brytpunkten bör vara 8 mg/L

PKPD-target: ceftazidim fT>MIC 50% och inhibitor fT>1 mg/L 50%

Aktivitet av preparat i fas II/III – Finns det fler hopp?

Falagas ME et al. Expert Review of Anti-infective Therapy 2016; 14:747-763, Wright, CMI, 2017

= Cefiderocol

Neutropen feber, blododling: Pseudomonas aeruginosa

Antibiotikum MIC SIR

Ceftazidim >256 mg/L R

Piperacillin-tazobaktam.. - R

Imipenem >32 mg/L R

Meropenem >32 mg/L R

Gentamicin >256 mg/L R

Amikacin >256 mg/L R

Ciprofloxacin >32 mg/L R

VIM-positiv

Mentometerfråga 2

Hur behandlar du patienten i väntan på kompletterande resistensbestämning?

1. Ceftolozan-tazobaktamDet är särskilt utvecklat för ökad effekt på multiresistenta P. aeruginosa.

2. Ceftazidim-avibaktamAvibaktam är den bredaste och mest effektiva betalaktamashämmaren.

3. Kolistin + rifampicin + meropenemJag har sett i något PM att man bör kombinationsbehandla.

4. Kolistin + rifampicinStammen är höggradigt resistent mot meropenem,

kombinationsbehandling tillför inget.

5. KolistinStammen är resistent mot möjliga kombinationspreperat,

kombinationsbehandling tillför inget.

Resistensbestämning av

kombinations-preparat och kolistin

- Hur svårt kan det vara?

Vad är antibiotikaresistens?

Olika perspektiv

Klinisk: hög sannolikhet för terapisvikt

Molekylärbiologisk: närvaro av resistensgener

Bakteriologisk: tillhör ej normalpopulationen

MIC- Minsta hämmande koncentration

Buljongrör med stigande

antibiotikakoncentration i

hela spädningssteg (mg/L)

Samma mängd bakterier

tillsätts i alla rör

Läses av efter 24 timmars

inkubation.

MIC = Den lägsta koncentration

som fullständigt hämmar synlig växt

….0,06 / 0,12 / 0,25 / 0,5 / 1,0 / 2,0 / 4 / 8 / 16 / 32…mg/L

Normalpopulationen slutar

Vad betyder S – I – R på resistensbeskedet?


LÅG

antibiotika-

koncentration

krävs för

hämmning

HÖG

antibiotika-

koncentration

krävs för

hämmning

E. coli – Ciprofloxacin MIC17 877 observationer (82 datakällor)

EUCAST reference database


Brytpunkten baseras på:

• Farmakokinetiska data – vilken koncentration uppnås i blodbanan med

standarddosering.

• Kliniska data – Klinisk behandlingseffekt vid olika MIC-värden

• Bakteriepopulationens MIC-fördelning (undvika att dela en population)

=> Sannolikhet för framgångsrik terapi



LÅG

antibiotika-

koncentration

krävs för

hämmning

HÖG

antibiotika-

koncentration

krävs för

hämmning

E. coli – Ciprofloxacin MIC17 877 observationer (82 datakällor)

EUCAST reference database

S I R

S – I – R – systemet definitioner

S = Känslig (Sensitive)Infektionen kan förväntas svara på behandling med detta antibiotikum vid

dosering rekommenderad för denna typ av infektion.

I = Intermediär Behandlingseffekten med detta medel är osäker. Bakterien kan svara på

behandling med doser som är högre än normaldosering.

R = ResistentKlinisk effekt av behandling med detta medel är osannolik. Bakterien har

förvärvat betydelsefulla resistensmekanismer eller är naturligt resistent mot

medlet.

Resistensbestämning av bakterier – metoder som används

Rutinmetoder (S/I/R):

Diskdiffusion Automatiserade metoder

MIC- bestämning:

Gradienttest Mikrobuljong- Agarspädning

spädning

FDA-krav för godkännande av metod för resistensbestämning

150 testade isolat, varav en viss andel ska vara resistenta

≥90 % categorical agreement (korrekt SIR)

och essential agreement (±1 spädningssteg)

≤1.5 % falsk känslighet (very major error)

≤3 % falsk resistens (major error)

När FDA godkänner saknas ofta isolat med

komplexa resistensmekanismer

Nya resistensmekanismer

Låggradig, men klinisk relevant, resistens

=> Problem med pågående resistensbestämningsmetoder

upptäcks fortlöpande

Kombinationspreparat - betalaktamantibiotika

Amoxicillin – klavulansyra

Piperacillin – tazobaktam

Ceftolozan – tazobaktam

Ceftazidim – avibaktam

(Ampicillin – sulbactam)

Resistensbestämning mot piperacillin-tazobaktam



MIC- bestämning:

Gradienttest Mikrobuljong- Agarspädning

spädning (Anaerober)

Resistensbestäming mot piperacillin-tazobaktam – Diskdiffusion?

Välfungerande diskdiffusion:

Cefotaxim

http://www.eucast.org/ast_of_bacteria/calibration_and_validation

Fungerar acceptabelt:

Piperacillin-tazobaktam

Resistensbestäming mot piperacillin-tazobaktam – automatiserade metoder?

NordicAST workshop 2017

Au

tom

ati

se

rad

me

tod

Generell underskattning av resistens – svar S istället för I

Minor error: 10%

Resistensbestämning mot piperacillin-tazobaktam – gradienttester?

Exempel Bacteroides fragilis - gruppen

År Metod: Gradienttest Resistensfrekvens (R+I)

2015 Piperacillin-tazobaktam – Företag A 32 %

Företaget återkallar produkten – efter att EUCAST påtalat problemen

http://www.google.se/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwieyvPxp87TAhXGhSwKHecmBIkQjRwIBw&url=http://www.biomerieux-culturemedia.com/product/64-brucella-blood-agar&psig=AFQjCNH_Q56A2sYpkbGySmhvQDt4TzaOQA&ust=1493714910051229

Vilken metod fungerar? – Bacteroides fragilis - gruppen



2016 jan-mars Piperacillin-tazobaktam – Företag B <1 %

EUCAST WARNING !

http://www.google.se/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwieyvPxp87TAhXGhSwKHecmBIkQjRwIBw&url=http://www.biomerieux-culturemedia.com/product/64-brucella-blood-agar&psig=AFQjCNH_Q56A2sYpkbGySmhvQDt4TzaOQA&ust=1493714910051229

Vilken metod fungerar? – Bacteroides fragilis - gruppen



2016 jan-mars Piperacillin-tazobaktam – Företag B <1 %

Hur stor andel av B. fragilis - gruppen

har nedsatt känslighet för piperacillin-tazobaktam?

Åtgärd: införande av agarspädning på Karolinska

= referensmetod för anaeroba bakterier

Varför är det så svårt med kombinationspreparat?

Två olika preparat som samverkar

Fast gradient i remsan

– svårt att tillverka

Fungerar olika bra vid olika MIC

QC-stammar får ofta korrekt resultat

Resistensbestämning mot piperacillin-tazobaktam



(Aeroba bakterier)

MIC- bestämning:

Gradienttest Mikrobuljongspädning Agarspädning

(Aeroba bakterier) (Anaerober)

Resistensbestämning mot kolistin – diskdiffusion?

Välfungerande diskdiffusion:

Cefotaxim

http://www.eucast.org/ast_of_bacteria/calibration_and_validation/ NordicAST workshop 2017

Fungerar ej:

Kolistin

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

6 8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

No

of

iso

late

s

Inhibition zone diameter (mm)

Colistin 25 µg vs. MICEnterobacteriaceae, 50 isolates

32

16

8

4

2

1

0.5

≤0.25

Resistensbestämning mot kolistin – gradienttest? (Etest®, MICE®)

NordicAST workshop 2017

Generell underskattning av resistens

Very major error (VME): 12/75 = 16%

Varför fungerar inte diffusionsmetoder för kolistin?

Stor molekyl

=> diffunderar dåligt i agarn

=> lika stora zoner i princip oavsett MIC-värde

Resistensbestämning mot Kolistin



MIC- bestämning:

Gradienttest

Mikrobuljongspädning

Pågående lösning

Större laboratorier:

Inför mikrobuljongspädningsmetoder

=> 1 dygn innan svar på MIC-bestämning

Mindre laboratorier:

Skickar stam till referens-lab

=> Betydligt längre svarstid (upp till 1 vecka)

Svåra fall sommaren 2016 – Hur gick det?



Ceftazidim...................... R


Imipenem....................... R

Meropemen....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ R


Bukabscess, levertranspl.

Klebsiella pneumoniae ESBL

Trimetoprim-sulfa........... R

Ertapenem..................... R

Cefotaxim.......................R

Ceftazidim...................... R


Imipenem....................... I

Meropemen....................R

Gentamicin.....................R

Amikacin........................ I


Kolistin………..…………..S

Ceftolozan-tazobaktam...R

Ceftazidim-avibaktam..... R

Kolistin………………….... S

Ceftolozan-tazobaktam... R

Ceftazidim-avibaktam......S

VIM-positiv ESBLA + porinförlust

Sammanfattning – 1 (2)

Ökning av karbapenemresistens hos Enterobacteriaceae, Pseudomonas och

Acinetobacter är av WHO högt prioriterat område.

Resistensläge blododlingar 2015 EARS-Net:

ESBL: Italien, Grekland Frankrike/Spanien Nordeuropa

E. coli 20-30% 10-15% 5-10%

Klebsiella pneumoniae 55-70% 20-30% 2-8%

Karbapenemresistens Italien, Grekland Frankrike/Spanien Nordeuropa

E. coli <1% <0,1% <0,1%

Klebsiella pneumoniae 30-60% 0,5-2% <0,1%

Pseudomonas 20-40% 16-20% 4-8%

Acinetobacter 80-90% 5-50% 2-5%

Kolistinresistens:

Okänd frekvens pga avsaknad av screening

Ovanligt, men ökande frekvens.

Högre resistens hos karbapenemresistenta isolat, särskilt i Grekland och Italien.

Stor risk för resistensutveckling vid singelbehandling

Sammanfattning – 2 (2)

Högriskloner - tex E. coli ST131 (ESBL) och K. pneumoniae ST258 (CARBA KPC)

står för stor del av spridningen

Bärarskap och/eller klinisk infektion beror på både

bakteriella faktorer och värdfaktorer.

Genotypen ger viktiga ledtrådar till känslighet för ceftolozan-tazobaktam och

ceftazidim-avibaktam.

Alltid resistensbestämning innan behandling med dessa preparat!

Resistensbestämning av kombinationspreparat och kolistin är svårt!

Kolistin: buljong MIC

Kombinationspreparat med betalaktamantibiotika:

Aeroba bakterier: Diskdiffusion och buljong MIC

Anaeroba bakterier piperacillin-tazobaktam: Agarspädning referensmetod

Lärandemål

Kunna beskriva de viktigaste trenderna inom antibiotikaresistens nationellt

och internationellt

Förstå de viktigaste resistensmekanismerna

Kunna diskutera de viktigaste orsakerna till spridning av resistens, med

fokus på så kallade bakteriella högriskkloner

Få kännedom om nya preparat som registrerats under de senaste två åren

och deras möjliga plats i terapin

Förstå SIR-systemet och principerna för att fastställa SIR-gränser

Förstå utmaningarna vid resistensbestämning av några av de nya

antibiotikapreparaten

Bild: Science photo library

Tack!

antibiotikaresistens: mikrobiologi,...

Documents