Metalo-β-laktamazy (MBL – Metallo-β-Lactamases) to enzymy zdolne do hydrolizy niemal wszystkich antybiotyków β-laktamowych – penicylin, cefalosporyn i karbapenemów. Niektóre gatunki bakterii, np. Stenotrophomonas maltophilia, posiadają naturalne MBL, niemniej prawdziwym zagrożeniem jest pojawianie i rozprzestrzenianie się tych enzymów wśród drobnoustrojów należących do poważnych patogenów człowieka. Sprzyja temu obserwowana w niektórych sytuacjach obecność genów kodujących te enzymy na plazmidach koniugacyjnych. Pierwszy szczep wytwarzający nabytą MBL wykryto w Japonii w 1988 r. i był to szczep Pseudomonas aeruginosa [1]. Od tego czasu, a zwłaszcza od drugiej połowy lat 1990., odnotowuje się pojawianie i rozprzestrzenianie szczepów MBL-dodatnich w wielu krajach [2, 3, 4]. Obecnie wyróżnia się 8 typów nabytych MBL: IMP, VIM, SPM, GIM, SIM, KHM, AIM i DIM, a ich wytwarzanie coraz częściej dotyczy pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae [2, 3, 5, 6]. Nadal jednak enzymy te dominują wśród pałeczek niefermentujących.

Ryzyko zakażenia szpitalnego w czasie leczenia w OIT jest 4-5-krotnie większe niż w innych oddziałach [7]. Zakażenia u chorych OIT charakteryzują się ciężkim przebiegiem i wysoką śmiertelnością [8]. Ważnym czynnikiem powodującym zwiększenie oporności bakterii na leki przeciwdrobnoustrojowe w OIT jest selekcja szczepów opornych w wyniku częstego stosowania antybiotyków o szerokim zakresie działania [9].

Przedmiotem doniesienia jest izolacja szczepu Klebsiella pneumoniae wytwarzającego metalo-β-laktamazy u chorego wymagającego intensywnej terapii. 

OPIS PRZYPADKU

Badaniem objęto 4 szczepy Klebsiella pneumoniae izolowane od chorego Kliniki Anestezjologii i Intensywnej Terapii Szpitala Uniwersyteckiego w Bydgoszczy. Każdy szczep wyosobniono z innego materiału klinicznego: moczu, wymazu z rany, krwi i płynu z jamy brzusznej. Szczepy izolowano od 61-letniego mężczyzny rasy kaukaskiej. Chory został przyjęty do szpitala  w trybie nagłym z rozpoznaniem ostrego niedokrwienia kończyny dolnej i został zakwalifikowany do pilnej operacji naczyniowej. W wywiadzie odnotowano nadciśnienie tętnicze i chorobę niedokrwienną serca. Przed zabiegiem wszycia protezy rozwidlonej aortalno-dwuudowej zastosowano profilaktycznie jedną dawkę cefuroksymu. Bezpośrednio po operacji chory został przyjęty do OIT z powodu ostrej niewydolności oddechowej. W pierwszej dobie pobytu w OIT, bezpośrednio po pobraniu próbek krwi, popłuczyn pęcherzykowo-oskrzelowych (BAL – Bronchoalveolar Lavage) i moczu do badań mikrobiologicznych, zastosowano piperacylinę z tazobaktamem. W 2. dobie pobytu z powodu ostrej niewydolności nerek w przebiegu rabdomiolizy rozpoczęto leczenie nerkozastępcze (CVVH/HVCVVH/HDF), które kontynuowano do końca pobytu chorego w OIT. Antybiotykoterapię empiryczną prowadzono do 6. doby włącznie, uzyskując ujemne wyniki badań mikrobiologicznych. Z uwagi jednak na pogarszający się stan chorego, narastanie wykładników reakcji zapalnej i zakażenia uogólnionego do leczenia włączono meropenem i wankomycynę. Leczenie kontynuowano przez 7 dni. W 9. dobie pobytu chorego w OIT  na podstawie objawów klinicznych rozpoznano wstrząs septyczny bez potwierdzenia mikrobiologicznego.

Wobec nierozpoznania patogenu i braku normalizacji wykładników życiowych chorego, w 15. dobie pobytu w OIT włączono cefepim i podano rekombinowane  aktywowane białko C. W 17. dobie uzyskano pierwszy dodatni wynik BAL, z którego wyizolowano szczep Pseudomonas aeruginosa oporny na karbapenemy. W 19. dobie z uwagi na ciężki stan chorego zdecydowano o poszerzeniu antybiotykoterapii empirycznej o bakterie Gram-dodatnie i grzyby. Do leczenia włączono linezolid, kaspofunginę i amfoterycynę B. W 23. dobie uzyskano kolejny dodatni posiew. Wyosobniono szczep Pseudomonas aeruginosa wrażliwy tylko na ciprofloksacynę. Odstawiono cefepim i włączono ciprofloksacynę, kontynuując wcześniejsze leczenie przeciwdrobnoustrojowe. W 24. dobie uzyskano dodatni posiew treści ropnej z drenu z jamy brzusznej. Zidentyfikowano szczep Stenotrophomonas maltophilia wrażliwy na cefalosporyny, aminoglikozydy i kotrimoksazol. W 26. dobie doszło do krwawienia z przewodu pokarmowego i zakwalifikowano chorego do leczenia operacyjnego. W 28. dobie włączono wankomycynę, którą odstawiono w 13. dobie.

W 29. dobie uzyskano dodatni wynik posiewu moczu, z którego wyhodowano szczep Klebsiella pneumoniae wrażliwy tylko na imipenem i aztreonam. Do leczenia włączono imipenem. W ciągu kolejnych dwóch dni doszło do ponownego krwawienia z górnego odcinka przewodu pokarmowego. Podczas trzeciego zabiegu chorego poddano gastrektomii totalnej. W 30. dobie leczenia otrzymano dodatnie wyniki posiewu krwi, moczu, płynu z jamy brzusznej, BAL i wymazu z rany. Z krwi izolowano szczep Klebsiella pneumoniae wrażliwy tylko na aztreonam i gentamycynę oraz Acinetobacter baumannii wrażliwy na imipenem. Z próbki BAL wyhodowano również szczep Acinetobacter baumannii wrażliwy na imipenem. W pozostałych próbkach identyfikowano szczep Klesbiella pneumoniae wrażliwy na aztreonam, gentamycynę i tetracyklinę. Szczepy wyosobnione z krwi, moczu i wymazu z rany były średniowrażliwe na amikacynę.

W 30. dobie leczenia chory zmarł z objawami niewydolności wielonarządowej w przebiegu wstrząsu septycznego.

Szczepy identyfikowano na podstawie wyników reakcji biochemicznych ujętych w testach ID32E (bioMérieux). Lekowrażliwość szczepów oznaczono metodą krążkowo-dyfuzyjną i E-testami (AB Biodisk) [10]. Wartości minimalnych stężeń hamujących (MIC – Minimal Inhibitory Concentration) antybiotyków, na które szczepy były wrażliwe lub średniowrażliwe zestawiono w tab. I. Wszystkie izolaty Klebsiella pneumoniae były oporne na imipenem i meropenem, a ich wartości MIC wynosiły > 32 μg mL-1. Zdolność do wytwarzania MBL oznaczono testem dwóch krążków [10]. Dla pojedynczego izolatu MBL-dodatniego, wyosobnionego z krwi, wykonano badanie genetyczne z użyciem PCR hyplex MBL ID (BAG Health Care) identyfikując MBL z rodziny VIM. Test koniugacyjny, polegający na próbie przeniesienia genu kodującego MBL (blaVIM) do szczepu biorcy Escherichia coli A15, wykonano jak opisano uprzednio [6], stosując meropenem w stężeniu 2 μg mL-1 w podłożu selekcyjnym. Test okazał się dodatni, co oznaczało, że gen blaVIM znajdował się na plazmidzie zdolnym do koniugacyjnego transferu.

DYSKUSJA

Szczepy Pseudomonas aeruginosa z nabytymi MBL  występują w Polsce od lat 1998-2000 [6, 11, 12]. Według dostępnej wiedzy, opisane tutaj izolaty Klebsiella pneumoniae były natomiast pierwszymi w kraju drobnoustrojami tego gatunku wytwarzającymi MBL. W dostępnym piśmiennictwie szczepy takie opisywano już w Europie, Afryce, Azji i obu Amerykach [13, 14], a w niektórych krajach, zwłaszcza w Grecji, częstość ich występowania w populacjach Klebsiella pneumoniae w OIT wzrosła w latach 2001-2006 od <1% do 50% [15]. W dużej mierze było to związane z niekontrolowanym rozprzestrzenieniem pojedynczego klonu drobnoustroju z enzymem VIM-1 (VPKP) [16]. Stanowi to świadectwo poważnego zagrożenia epidemiologicznego, jakie mogą stanowić MBL-dodatnie pałeczki Enterobacteriaceae w warunkach niedomagania programów kontroli zakażeń szpitalnych. Według zaleceń Krajowego Konsultanta w dziedzinie diagnostyki mikrobiologicznej wykrywanie tego mechanizmu oporności powinno być wykonywane w rutynowej diagnostyce mikrobiologicznej, a każdy szczep podejrzany o wytwarzanie MBL powinien być przesłany do Krajowego Ośrodka Referencyjnego ds. Lekowrażliwości Drobnoustrojów celem potwierdzenia metodami referencyjnymi [10]. Większość szczepów wytwarzających MBL posiada podobny na całym świecie fenotyp lekowrażliwości. Szczepy omawiane w niniejszej pracy prezentowały wrażliwość na aztreonam, gentamycynę i tetracyklinę. Brak aktualnie badań klinicznych potwierdzających skuteczność tych antybiotyków w leczeniu zakażeń szczepami MBL-dodatnimi. 

Należy pamiętać, że karbapenemy pozostają jedną z nielicznych opcji terapeutycznych w przypadku ciężkich zakażeń szczepami wielolekoopornymi, szczególnie u chorych OIT. Wobec pojawiania się szczepów MBL-dodatnich możliwości stosowania leków z tej grupy ulegają silnemu ograniczeniu.

..............................................................................................................................................................

PIŚMIENNICTWO

1.    Watanabe M, Iyobe S, Inoue M: Transferable imipenem resistance in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother 1991; 35: 147-151.

2.    Yong D, Choi YS, Roh KH, Kim CK, Park YH, Yum JH, Lee K, Chong Y: Increasing prevalence and diversity of metallo-β-lactamases in Pseudomonas spp., Acinetobacter spp. and Enterobacteriaceae from Korea. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50: 1884-1886.

3.    Deshpande LM, Jones RN, Fritsche TR, Sader HS: Occurence and characterization of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae: report from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program (2000-2004). Microb Drug Resist 2006; 12: 223-230.

4.    Rossolini GM, Mantengoli E, Docquier JD, Musmanno RA, Coratza G: Epidemiology of infections caused by multiresistant gram-negatives: ESBLs, MBLs, panresistant strains. New Microbiol 2007; 30: 332-339.

5.    Franklin C, Liolios L, Peleg AY: Phenotypic detection of carbapenem-susceptible metallo-beta-lactamase producing gram-negative bacilli in the clinical laboratory. J Clin Microbiol 2006; 44: 3139-3144.

6.    Gniadkowski M, Schneider I, Jungwirth R, Hryniewicz W, Bauernfeind A: Ceftazidime-resistant Enterobacteriaceae isolates from three Polish hospitals: identification of three novel TEM- and SHV-5-type extended-spectrum b-lactamases. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42: 514-520.

7.    Singh AK, Sen MR, Anupurba S, Bhattacharya P: Antibiotic sensitivity pattern of the bacteria isolated from nosocomial infections in ICU. J Commun Dis 2002; 34: 257-263.

8.    Rudnicka J, Wróblewska M, Marchel H, Łuczak M: Częstość występowania i lekooporność pałeczek z rodziny Enterobacteriaceae izolowanych od pacjentów hospitalizowanych na oddziałach intensywnej terapii. Med Dośw Mikrobiol 2005; 57: 185-191.

9.    Baughman RP: Antibiotic resistance in the intensive care unit. Current Opinion Crit Care 2002; 8: 430-434.

10.    Gniadkowski M, Żabicka D, Hryniewicz W: Rekomendacje doboru testów do oznaczania wrażliwości bakterii na antybiotyki i chemioterapeutyki 2009. Oznaczanie wrażliwości pałeczek Gram-ujemnych. http://www.korld.edu.pl

11.    Patzer J, Toleman MA, Deshpande LM, Kamińska W, Dzierżanowska D, Bennett PM, Jones RN, Walsh TR: Pseudomonas aeruginosa strains harbouring an unusual blaVIM-4 gene cassette isolated from hospitalized children in Poland (1998-2001). J Antimicrob Chemother 2004; 53: 451-456.

12.    Fiett J, Baraniak A, Mrówka A, Fleischer M, Drulis-Kawa Z, Naumiuk Ł, Samet A, Hryniewicz W, Gniadkowski M: Molecular epidemiology of the acquired metallo-b-lactamase-producing bacteria in Poland. Antimicrob Agents Chemother 2006; 50: 880-886.

13.    Walsh TR, Toleman MA, Hryniewicz W, Bennett PM, Jones RN: Evolution of an integron carrying blaVIM-2 in Eastern Europe: report from the SENTRY Antimicrobial Surveillance Program. J Antimicrob Chemother 2003; 52: 116-119.

14.    Luzzaro F, Docquier JD, Colinon C, Endimiani A, Lombardi G, Amicosante G, Rossolini GM, Toniolo A: Emergence in Klebsiella pneumoniae and Enterobacter cloacae clinical isolates of the VIM-4 metallo-beta-lactamase encoded by a conjugative plasmid. Antimicrob Agents Chemother 2004; 48: 648-650.

15.    Vatopoulos A: High rates of metallo-beta-lactamase-producing Klebsiella pneumoniae in Greece – a review of the current evidence. Eurosurveillance 2008; 13: 1-6.

16.    Loli A, Tzouvelekis LS, Tzelepi E, Carattoli A, Vatopoulos AC, Tassios PT, Miriagou V: Sources of diversity of carbapenem resistance levels in Klebsiella pneumoniae carrying blaVIM-1. J Antimicrob Chemother 2006; 58: 669-672.

..............................................................................................................................................................

adres/address:

*Alicja Sękowska
Katedra i Zakład Mikrobiologii,
Collegium Medicum w Bydgoszczy
Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu
ul. M. Skłodowskiej-Curie 9, 85-094 Bydgoszcz
tel.: 0-52 585-44-80

otrzymano/received: 05.09.2009
zaakceptowano/accepted: 04.12.2009