Deteksi Gen Resistansi Antimikroba

Deteksi gen resistansi antimikroba adalah identifikasi molekuler determinan genetik — gen dan mutasi — yang memungkinkan mikroorganisme bertahan terhadap agen antimikroba. Alih-alih mengukur bagaimana suatu organisme berperilaku di hadapan obat, metode ini membaca informasi resistansi yang dikodekan dalam genomnya.

Definition

Deteksi gen resistansi antimikroba adalah penggunaan metode molekuler untuk mengidentifikasi gen pembawa resistansi atau mutasi terkait resistansi dalam mikroorganisme atau sampel klinis, memberikan indikasi genotipik dari kemungkinan resistansi.

Scope

Topik ini mencakup deteksi gen resistansi yang diketahui secara terarah (misalnya dengan PCR), peran elemen genetik bergerak dalam penyebaran resistansi, dan hubungan antara deteksi genotipik dan kerentanan fenotipik. Ini disajikan sebagai topik laboratorium dan referensi dan tidak memberikan panduan pengobatan atau dosis.

Core questions

• Gen resistansi atau mutasi yang diketahui mana yang ada dalam organisme atau sampel ini?
• Seberapa baik genotipe yang terdeteksi memprediksi fenotipe yang diamati dalam pengujian kerentanan?
• Bagaimana determinan resistansi dimobilisasi dan disebarkan di antara organisme?

Key concepts

• Gen resistansi dan mutasi terkait resistansi
• Korelasi genotipe-fenotipe
• Elemen genetik bergerak (plasmid, transposon, integron)
• Transfer gen horizontal
• Uji molekuler bertarget (deteksi berbasis PCR)
• Resistansi yang didapat versus intrinsik

Mechanisms

Deteksi molekuler menargetkan determinan resistansi spesifik — misalnya gen yang mengkode enzim pengubah, target obat yang diubah, atau sistem efluks — menggunakan amplifikasi atau sekuensing untuk mengonfirmasi keberadaannya. Banyak gen resistansi yang penting secara klinis berada pada elemen genetik bergerak seperti plasmid, transposon, dan integron, yang dapat berpindah antar organisme dan menjelaskan penyebaran resistansi yang cepat (Partridge et al., 2018). Resistansi kuinolon yang diperantarai plasmid mengilustrasikan bagaimana determinan yang dapat ditransfer dapat menyebar di seluruh populasi bakteri (Strahilevitz et al., 2009). Beberapa resistansi paling baik dipahami melalui sejarah evolusi patogen tertentu, seperti dalam kemunculan berurutan dari garis keturunan Staphylococcus aureus yang resistan (Chambers & DeLeo, 2009). Karena resistansi sering menyebar secara klonal, penentuan tipe strain melengkapi deteksi gen dalam melacak pergerakannya (Tenover, 1995).

Clinical relevance

Mendeteksi determinan resistansi menjelaskan bagaimana laboratorium menyimpulkan kemungkinan resistansi dan bagaimana resistansi menyebar, yang mendukung surveilans, pencegahan infeksi, dan pengelolaan antimikroba pada tingkat populasi. Deteksi genotipik tidak dengan sendirinya menetapkan pengobatan untuk individu, dan entri ini tidak menawarkan rekomendasi dosis atau terapi.

Epidemiology

Gen resistansi yang dibawa pada elemen bergerak dapat menyebar di dalam dan antar spesies serta melintasi wilayah geografis, menjadikan deteksinya komponen kunci dari surveilans resistansi (Partridge et al., 2018; Strahilevitz et al., 2009). Ekspansi klonal dari garis keturunan yang resistan, seperti yang didokumentasikan untuk S. aureus, juga mendorong epidemiologi resistansi (Chambers & DeLeo, 2009).

Evidence & guidelines

Mekanisme dan penyebaran determinan resistansi telah dikarakterisasi dengan baik dalam literatur ulasan (Partridge et al., 2018; Strahilevitz et al., 2009; Chambers & DeLeo, 2009). Standar interpretatif yang menghubungkan hasil genotipik dengan pelaporan klinis ditetapkan oleh badan profesional dan regulasi dan tidak direproduksi di sini.

History

Deteksi resistansi molekuler berkembang seiring dengan pengakuan bahwa resistansi sering dikodekan oleh elemen genetik diskrit yang dapat ditransfer. Karakterisasi determinan yang diperantarai plasmid seperti resistansi kuinolon (Strahilevitz et al., 2009) dan katalogisasi elemen bergerak yang membawa resistansi secara lebih luas (Partridge et al., 2018) menyediakan target yang sekarang dideteksi oleh uji molekuler, sementara studi genomik melacak gelombang historis resistansi pada patogen utama (Chambers & DeLeo, 2009).

Debates

Seberapa lengkap genotipe memprediksi fenotipe?

Mendeteksi gen resistansi menunjukkan kapasitas untuk resistansi tetapi tidak selalu memprediksi fenotipe yang diekspresikan, karena ekspresi, regulasi, dan mekanisme yang belum ditemukan bervariasi; oleh karena itu, metode genotipik dan fenotipik umumnya diperlakukan sebagai saling melengkapi.

Seminal works

• partridge-2018
• strahilevitz-2009
• chambers-2009

Frequently asked questions

Apakah mendeteksi gen resistansi berarti organisme tersebut resistan?

Mendeteksi gen menunjukkan kapasitas genetik untuk resistansi, tetapi fenotipe yang diekspresikan dapat bervariasi dengan ekspresi dan regulasi gen, sehingga hasil genotipik diinterpretasikan bersama, bukan sebagai pengganti, pengujian kerentanan fenotipik.

Mengapa elemen genetik bergerak penting dalam deteksi resistansi?

Plasmid, transposon, dan integron dapat membawa gen resistansi antar organisme, yang membantu menjelaskan bagaimana resistansi menyebar dan mengapa surveilans melacak gen itu sendiri dan elemen yang menyebarkannya.