Phänotypischer Nachweis häufiger Resistenzmuster

Der phänotypische Nachweis von Resistenzmustern nutzt wachstumsbasierte und biochemische Tests, um spezifische, klinisch wichtige Resistenzmechanismen zu erkennen, die von einem Organismus exprimiert werden, über die bloße Kategorisierung als empfindlich oder resistent hinaus. Klassische Beispiele sind der Nachweis von Extended-Spectrum-Beta-Laktamasen (ESBLs), Carbapenemasen und Methicillin-Resistenz bei Staphylokokken.

Definition

Der phänotypische Resistenznachweis ist die Anwendung von wachstumsbasierten, Synergie- oder biochemischen Assays, um zu zeigen, dass ein Organismus einen bestimmten Resistenzmechanismus exprimiert, wie die Produktion einer spezifischen Beta-Laktamase oder Carbapenemase, wodurch der Mechanismus und nicht nur die Empfindlichkeitskategorie unterschieden wird.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die wichtigsten phänotypischen Strategien zur Bestätigung häufiger Resistenzmuster: Kombinations- und Doppelscheibentests für ESBLs, biochemische und wachstumsbasierte Carbapenemase-Tests wie der Carba NP und Carbapenem-Inaktivierungsmethoden sowie Cefoxitin-basiertes Screening auf Methicillin-Resistenz. Er erläutert, was diese Tests zeigen und welche Grenzen sie haben, und dient als Referenzmaterial und nicht als Behandlungsleitfaden.

Core questions

• Exprimiert dieser Organismus einen spezifischen Resistenzmechanismus wie eine ESBL oder Carbapenemase?
• Welche phänotypischen Tests können diesen Mechanismus bestätigen, und was bedeuten ihre Ergebnisse?
• Welche Einschränkungen hat der phänotypische Nachweis im Vergleich zur molekularen Bestätigung?

Key concepts

• Nachweis von Extended-Spectrum-Beta-Laktamasen (ESBL)
• Doppelscheiben-Synergie- und Kombinationsscheibentests
• Carbapenemase-Nachweis (Carba NP, Carbapenem-Inaktivierungsmethode)
• Cefoxitin-Screening auf Methicillin-Resistenz
• Induzierbare Clindamycin-Resistenz (D-Test)
• Bestätigungs- versus Screening-Tests
• Phänotyp-Genotyp-Diskrepanz

Mechanisms

Phänotypische Tests decken einen Resistenzmechanismus durch seine funktionelle Wirkung auf. Der ESBL-Nachweis beruht auf der Wiederherstellung der Empfindlichkeit gegenüber einem Indikator-Cephalosporin, wenn ein Beta-Laktamase-Inhibitor (wie Clavulansäure) hinzugefügt wird, was als Synergie in Doppelscheiben- oder Kombinationsscheibenformaten sichtbar wird (paterson-2005). Die Carbapenemase-Aktivität kann biochemisch durch Hydrolyse eines Carbapenems nachgewiesen werden, wie im kolorimetrischen Carba NP-Test, oder durch wachstumsbasierte Assays wie die Carbapenem-Inaktivierungsmethode, bei der eine Carbapenem-Scheibe, die dem Testorganismus ausgesetzt war, ihre Fähigkeit verliert, einen empfindlichen Indikatorstamm zu hemmen (van-der-zwaluw-2015; nordmann-2009). Die Methicillin-Resistenz bei Staphylokokken wird phänotypisch mittels Cefoxitin gescreent, einem Surrogat, das die mecA-vermittelte Resistenz besser induziert und nachweist, und die induzierbare Makrolid-Lincosamid-Resistenz wird durch den D-Test gezeigt. Expertenregeln helfen bei der Interpretation dieser Muster und der Kennzeichnung inkonsistenter Ergebnisse (leclercq-2013; clsi-m100).

Clinical relevance

Die Erkennung von Resistenzphänotypen wie der ESBL- oder Carbapenemase-Produktion ist von zentraler Bedeutung für die Infektionskontrolle, Überwachung und das Stewardship, da diese Mechanismen ganze Wirkstoffklassen betreffen. Dieser Eintrag beschreibt, wie solche Phänotypen im Labor als Referenzwissen nachgewiesen werden und bietet keine individuelle diagnostische oder verschreibende Anleitung.

Epidemiology

Carbapenemase-produzierende Enterobacterales und ESBL-Produzenten haben sich international verbreitet, was ihren phänotypischen Nachweis zu einer Priorität für Labore und Überwachungsnetzwerke macht; die Epidemiologie dieser Mechanismen hat die Entwicklung und Einführung von Bestätigungstests geprägt (nordmann-2009; paterson-2005).

History

Als sich die Beta-Laktam-Resistenzmechanismen ab den 1980er Jahren diversifizierten, entwickelten Labore phänotypische Bestätigungstests, beginnend mit dem Inhibitor-basierten ESBL-Nachweis. Das internationale Auftreten Carbapenemase-produzierender Organismen in den 2000er Jahren führte zu schnellen biochemischen und wachstumsbasierten Carbapenemase-Assays wie dem Carba NP-Test und später der einfacheren Carbapenem-Inaktivierungsmethode (paterson-2005; nordmann-2009; van-der-zwaluw-2015).

Debates

Phänotypische versus molekulare Bestätigung

Phänotypische Tests weisen funktionelle Aktivität nach, identifizieren aber möglicherweise nicht das spezifische Gen, während molekulare Tests Gene identifizieren, die nicht immer exprimiert werden; die geeignete Kombination und Reihenfolge der Methoden zur Bestätigung von Mechanismen wie der Carbapenemase-Produktion wird diskutiert.

Empfindlichkeit für schwach exprimierte Mechanismen

Einige Resistenzmechanismen werden nur in geringem Maße oder nur unter Induktion exprimiert, sodass phänotypisches Screening sie übersehen kann, was Fragen aufwirft, welche Bestätigungsstrategie eine ausreichende Empfindlichkeit bietet.

Seminal works

• paterson-2005
• nordmann-2009
• van-der-zwaluw-2015

Frequently asked questions

Was zeigt ein ESBL-Bestätigungstest?

Er zeigt, dass die Zugabe eines Beta-Laktamase-Inhibitors die Empfindlichkeit des Organismus gegenüber einem Indikator-Cephalosporin wiederherstellt, was auf die Produktion einer Extended-Spectrum-Beta-Laktamase hinweist; er zeigt den funktionellen Mechanismus, anstatt das spezifische Enzym zu benennen.

Warum Carbapenemasen phänotypisch nachweisen, wenn molekulare Tests existieren?

Phänotypische Tests wie die Carbapenem-Inaktivierungsmethode sind kostengünstig und weisen die funktionelle Carbapenem-hydrolysierende Aktivität unabhängig vom spezifischen Gen nach, wodurch sie molekulare Tests ergänzen, die auf bekannte Gene abzielen, aber neuartige übersehen könnten.