Şöhret Aydemir

KOLİSTİN DİRENCİ
ENTEROBACTERIACEAE
VE DİĞER GRAM NEGATİFLER
Dr. Şöhret Aydemir
Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi
Tıbbi Mikrobiyoloji AD
Kolistin (polimiksin E) • 1950’lerde klinik kullanım
1970’lerde terk edildi
Ciddi nefrotoksik (akut tübüler nekroz) ve nörotoksik
Kistik fibrozlu hastalarda dirençli Pseudomonas aeruginosa
enfeksiyonlarında aerosol kullanım
Kolistin
Kolistin sodyum:
•
Oral formu: bağırsak dekontaminasyonu (emilim yok)
•
Topikal formu: bakteriyel deri enfeksiyonları
•
Damla formu: göz ve kulak enfeksiyonlarında
(katyonik siklik dekapeptid, alfa amid bağı ile yağ asidi zincirine bağlı)
Kolistin
Kolistimetat sodyum:
• IV formu (Türkiye’de 2010 da ruhsat aldı)
Etki mekanizması
1) Dış membranın yapısını bozar
Polimiksinler; kuvvetli katyonik yapıda (kuvvetli pozitif yüklü) ve hidrofilik aril zincire sahip
Hedefi gram negatiflerin dış membranındaki
anyonik yapıda (negatif yüklü) LPS yapıya bağlanma
Etki mekanizması
Hücrenin iki valanlı katyonları olan Ca +2 ve Mg +2 ile yer değiştirir. Hidrofilik zincirin de katkısı ile membran geçirgenliği bozulur, hücre içeriği dışarı sızar ve sonucunda bakteri ölümü
Kolistin kullanımından önce
Kolistin kullanımıyla bakterinin membran yapısı bozuluyor
Hücre içeriği dışarıya sızıyor
Bakteri ölüyor
Etki mekanizması
2) anti‐endotoksin etki
Gram negatiflerin LPS moleküllerinin Lipid A bölümüne bağlanarak endotoksin aktivitesini nötralize eder
Bakterilerin kolistine duyarlılığı, hücre membranının içerdiği fosfolipid miktarı ve
ortamda bulunan divalan katyonların düzeyi ile
ilişkilidir
Etki spektrumu
aerop gram negatif bakterilere etkili
En sık kullanım alanı; çoklu dirençli nozokomiyal patojenler
Pseudomonas aeruginosa
Acinetobacter baumannii
Klebsiella spp. (karbapenemlere dirençli)
ayrıca
• Escherichia coli
• Bazı Enterobacter spp
• Salmonella spp
• Shigella spp
• Stenotrophomonas maltophilia
• Haemophilus influenzae
• Bordetella pertussis
• Legionella pneumophila
Etki spektrumu
Kolistine doğal dirençli bakteriler
Serratia marcescens,
Providencia spp,
Morganella morganii
Proteus spp,
Moraxella catarrhalis,
Burkholderia cepacia,
Gram pozitif bakteriler ve anaeroplar‐doğal dirençli
Direnç mekanizması
Adaptif / mutasyonel mekanizmalar
1. Bakteri (‐) yüklü yüzey LPS’lerini +Lipid A yapısını değiştirir
PmrA‐PmrB regulatuar sistem PmrE ve PmrHFIJKLM gen ekspresyonunu sağlar
LPS ‘in fosfat gruplarına etanolamin ekler ve lipid A’ya aminoarabinoz iliştirir, böylece katyonik polimiksinlerin
bağlanma affinitesi azalır
Direnç mekanizması
• PmrA‐PmrB regulatuar sistem PmrE ve PmrHFIJKLM gen ekspresyonunu uyaran çevresel faktörler;
Düşük PH
Düşük magnezyum konsantrasyonu
Yüksek demir konsantrasyonu
Direnç mekanizması
2. Bakterilerin dış membran proteini OprH aşırı sentezlenir, membrandaki Mg yerlerine geçer PhoP‐PhoQ regulatuar sistem OprH gen ekspresyonunu sağlar.
OprH proteinleri sentezlenir
eksojen poliaminler &
düşük magnezyum konsantrasyonu regulatuar sistemi uyarır
ve kolistinlerin bağlanmasını engeller
Direnç mekanizması
Kasım 2015
Horizontal geçiş!! Plasmid aracılı mcr‐1 geni Konjugasyon (E.coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa) *Lipid A’ya fosfoetanolamin eklenmesi
Liu Y‐Y, Wang Y, Walsh TR, et al. Emergence of plasmid‐mediated colistin resistance
mechanism MCR‐1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular
biological study. Lancet Infect Dis 2016; 16: 161–68
Liu Y-Y, Wang Y, Walsh TR, et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism
MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study.
Lancet Infect Dis 2016; 16: 161–68
• Domuzda; mcr‐1 geni E coli SHP45 kökeni
Nisan 2011‐Kasım 2014 E coli ve Klebsiella pneumoniae mcr‐1
Çiğ etten, 523 E coli’de 78 (%15)
Besi hayvanlarından,804 E coli’de 166 (%21)
Yatan hastalardan, 902 E coli’de 13 (%1.4)
420 K pneumoniae’da (%0.7)
Hasman H, Hammerum AM, Hansen F, Hendriksen RS, Olesen B, Agersø Y, et al. Detection of mcr‐1 encoding plasmid mediated colistin‐resistant Escherichia coli isolates from
human bloodstream infection and imported chicken meat, Denmark 2015. Euro Surveill. 2015;20(49):30085. RL Skov, DL Monnet
Plasmid‐mediated colistin resistance (mcr‐1 gene): three months later, story unfolds
Euro Surveill. 2016
Veteriner tıbbında kolistin kullanımı
•
•
•
•
50 yıldır
Tavuk ve domuz ishalle seyreden hastalıklarının kontrolünde yaygın kullanım
2012; Avrupa Birliğinin 19 üye ülkesinde hayvanlarda insanlardan 600 kat fazla tüketilmiş (ECDC ve EFSA)
RL Skov, DL Monnet
Plasmid‐mediated colistin resistance (mcr‐1 gene): three months later, story unfolds
Euro Surveill. 2016
RL Skov, DL Monnet
Plasmid‐mediated colistin resistance (mcr‐1 gene): three months later, story unfolds
Euro Surveill. 2016
mcr‐1 geni; kıtaların çoğuna yayılmış olup, gıda hayvanlarından, çevresel örneklerden, enfekte hastalar & uluslararası seyahat eden asemptomatik kişilerden üretilen bakterilerde gösterilmiştir.
Antimicrob. Agents Chemother. Mart 2016
Jayol A, Nordmann P, Desroches M, Decousser
JW, Poirel L.
Acquisition of broad‐spectrum cephalosporin
resistance leading to colistin
resistance in Klebsiella pneumoniae. Ni W, Li Y, Guan J, Zhao J, Cui J, Wang R, Liu Y
Effects of efflux pump inhibitors on colistin resistance in multidrug resistant Gram‐negative bacteria
Kolistin dirençli MDR Gram negatiflerde özellikle Acinetobacter baumannii ve Stenotrophomonas maltophilia için test ortamına 10 mg/L CCCP
(siyanid 3‐Klorfenilhidrazon) MİK’leri anlamlı şekilde düşürmüş.
Kolistin direncini baskılayabilir ve hatta geri döndürebilir
•
•
Geniş spektrumlu sefalosporin
kullanımının seçici baskısı nedeniyle kolistin direnci de beraberinde seçiliyor
(kromozomal mgrB genindeki transpozisyon)
Direnç verileri
• Acinetobacter baumannii
Avustralya: Çalışılan izolatların %93.8 heterodirençli (Lie ve ark.)
İspanya:
115 izolatın %19.1 dirençli (Arroyo ve ark. 2005)
%40.6 direnç (Arroyo ve ark 2009)
Kore:
214 izolatın %27.9 dirençli
SENTRY:
%0.9 direnç (Gales ve ark. 2011)
EUCAST sadece MİK öneriyor
A. baumannii ve Enterobactericeae için <=2 mg/L duyarlı
P. aeruginosa <=4 mg/L duyarlı
Türkiye verileri
2014
50 çoğul dirençli A. baumannii ; direnç yok
(Evren ve ark. 2012)
Sıvı mikrodilüsyon
385 YBÜ izolatında; direnç yok
(Altunok ve ark. 2014)
Vitek2
Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii
kolistin direnci %1 den az (Mayıs2013‐Nisan2014)
Vitek2‐gradiyent
3. Ulusal Klinik Mikrobiyoloji Kongresi, Antalya,2015
PS192 Demircan ve ark.
Selçuk ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii
kolistin direnci %2.3 PS194 Tanrıverdi ve ark.
Ondokuz Mayıs ÜTF. Mikrobiyoloji AD A. baumannii
kolistin direnci %0.69
PS204 Harmankaya ve ark
Dokuz Eylül ÜTF. Mikrobiyoloji AD A. baumannii
kolistin direnci %0.58
Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii
kolistin direnci %1.3
(Mart 2014‐2016)
Direnç verileri
Enterobacteriaceae
Yunanistan:
Clin Microbiol Infect 2014 Kontopidou ve ark
YBÜ klinik örneklerden karbapenem dirençli K. pneumoniae izolatlarında %20 kolistin direnci
İtalya: Capone ve ark YBÜ klinik örneklerden karbapenem
dirençli K. pneumoniae izolatlarında %36.1 direnç
Direnç verileri
PA Bradford et all.
Antimicrob. Agents Chemother. Dec 2015
482 karbapenemaz (+) Enterobacteriaceae kolistine
% 88.0 duyarlı
OXA‐48 (84.2%) KPC (87.9%) MBL (92.6%) Türkiye verileri
Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD Mayıs2013‐Nisan2014
K. pneumoniae kolistin direnci %3 Nisan 2014‐Mart 2016
K. pneumoniae kolistin direnci %7.7
E.coli kolistin direnci %8
Vitek 2‐gradiyent
3. Ulusal Klinik Mikrobiyoloji Kongresi, Antalya,2015
Erciyes ÜTF karbapenem dirençli enterik
bakterilerde %13.8
Ankara Numune Hast
K. pneumoniae %9.2
Sonuç
mcr‐1 insanlarda sporadik
Dikkat:
Çoklu direnç (karbapenamaz, ESBL) Seçilebilme riski yüksek
Hastanelerde
*Çoklu direnci olan Gram negatif bakterilerde kolistin duyarlılığını mutlaka çalışın
*Temel enfeksiyon kontrol önlemlerini mutlaka dikkat edin
*Bağırsak dekontaminasyon protokolünü tekrar gözden geçirin
Tek Sağlık
• İnsan Sağlığı
• Hayvan Sağlığı
• Ekosistem (çevre) Sağlığı Tek dünya için ……zorunlu işbirliği
Albur ve ark. J Antimicrob Chemother 2014
 Polistiren mikrotitre plakları iki çeşit:
a) V tabanlı çukurcuklu kaplamasız
b) U tabanlı çukurcuklu doku kültürü kaplı
CLSI standartları doğrultusunda MİK çalışılmış.
Kaplamasız plaklarda istatistiksel olarak anlamlı daha düşük MİK elde edilmiş.  Doku kaplı plaklarda negatif elektrik yük Çukurlarda serbest kolistin konsantrasyonu azalır MİK yükseltiyor. Sülfaktan (P‐80) eklenmesi Ortamdaki serbest kolistin
kolistin MİK Albur ve ark. J Antimicrob Chemother 2014
Çoklu antibiyotik direnci olan Gram (‐) basillerde
sıvı mikrodilüsyon, P‐80 ekli sıvı mikrodilüsyon,
sıvı makrodilüsyon,
agar dilüsyon
E test (farklı markalara ait MHA ile)
TREK sensititre‐(RUO)
sonuç: yakın gelecekte referans yöntem olarak P‐80 ekli sıvı mikrodilüsyon
Duyarlılık Testleri
EUCAST sadece MİK öneriyor
A. baumannii ve Enterobactericeae için <=2 mg/L duyarlı
P. aeruginosa <=4 mg/L duyarlı
CLSI sadece P. aeruginosa için disk diffüzyon
10 mikrogram disklerle >=11 mm duyarlı
MİK A. baumannii ve P.aeruginosa için <=2 mg/L duyarlı
(Enterobactericeae için değer yok! )
Kolistin Heterodirenci
 MİK 2 mg/L olan kolistin duyarlı izolatta kolistin varlığı devam ederse subpopulasyonlar ;
Kolistin tedavisi almışlarda
Suboptimal dozlarda kolistin kullananlarda
artmış durumda
Duyarlı populasyonda 10‐7ve 10‐8 sıklıkta
Çalışılan kökenlerin %23‐100’ünde;
Geleneksel MİK yöntemiyle atlanmış
Populasyon analiz profili (PAP) gerekli
Kombinasyon
• Heterorezistan populasyonları engellemek
• Sinerjistik etki
Rifampisin
Karbapenem
Sulbaktam
Amikasin
Trimetoprim/SXT
Tigesiklin