Enterobacteriaceae Penghasil Extended-Spectrum Beta-Lactamase

Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Enterobacteriaceae adalah bakteri Gram-negatif usus, terutama Escherichia coli dan Klebsiella pneumoniae, yang menghasilkan enzim yang mampu menghidrolisis penisilin, sebagian besar sefalosporin, dan aztreonam. Dengan menginaktivasi beta-laktam yang banyak digunakan ini, produsen ESBL mempersempit pilihan oral dan intravena untuk infeksi umum seperti infeksi saluran kemih dan infeksi aliran darah, menjadikannya kelompok patogen multiresisten utama.

Definition

Enterobacteriaceae penghasil ESBL adalah Enterobacteriaceae yang menghasilkan enzim beta-laktamase yang mampu menghidrolisis sefalosporin spektrum luas (generasi ketiga), penisilin, dan aztreonam, sementara umumnya tetap rentan terhadap penghambatan oleh penghambat beta-laktamase klasik dan terhadap karbapenem.

Scope

Entri ini mencakup dasar enzimatik resistensi spektrum luas, spektrum beta-laktam yang terpengaruh dan yang tidak, famili enzim dominan, serta kepentingan klinis dan epidemiologis produsen ESBL. Ini menjelaskan mekanisme resistensi sebagai referensi dan tidak memberikan panduan pemilihan atau dosis pengobatan.

Core questions

• Apa yang membedakan extended-spectrum beta-lactamase dari narrow-spectrum beta-lactamase?
• Agen beta-laktam mana yang diinaktivasi oleh ESBL dan mana yang biasanya tidak terpengaruh?
• Famili enzim dan spesies inang mana yang mendominasi epidemiologi ESBL?

Key concepts

• Extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)
• Famili enzim CTX-M, TEM, dan SHV
• Resistensi sefalosporin generasi ketiga
• Kerentanan terhadap penghambat beta-laktamase
• Resistensi yang dimediasi plasmid, dapat ditransfer
• Ko-resistensi terhadap fluoroquinolone dan aminoglikosida

Mechanisms

ESBL adalah enzim beta-laktamase, paling sering dari famili CTX-M, TEM, atau SHV, yang telah mengembangkan situs aktif yang mampu menghidrolisis sefalosporin spektrum luas, penisilin, dan monobaktam aztreonam. Enzim ini biasanya dikodekan pada plasmid yang juga membawa resistensi terhadap kelas obat lain, sehingga produsen ESBL seringkali ko-resisten terhadap fluoroquinolone dan aminoglikosida. Enzim ini secara klasik dihambat secara in vitro oleh penghambat beta-laktamase seperti asam klavulanat, dan organisme umumnya mempertahankan kerentanan terhadap karbapenem, yang tidak dihidrolisis secara efisien oleh enzim. Karena determinan ini dibawa oleh plasmid, mereka mudah menyebar di antara strain dan spesies.

Clinical relevance

Organisme penghasil ESBL menyebabkan infeksi saluran kemih, infeksi intra-abdomen, dan infeksi aliran darah baik di fasilitas kesehatan maupun di komunitas, dan resistensinya terhadap sefalosporin menghilangkan kelas utama dari pertimbangan, berkontribusi pada ketergantungan pada karbapenem dan pada tekanan seleksi untuk resistensi lebih lanjut. Entri ini menjelaskan fenotipe resistensi untuk referensi pendidikan dan bukan merupakan dasar untuk memilih terapi dalam kasus individu.

Epidemiology

Dahulu terutama terkait rumah sakit dan didominasi oleh enzim tipe TEM dan SHV pada Klebsiella, epidemiologi ESBL bergeser dengan peningkatan global enzim CTX-M, terutama pada Escherichia coli, termasuk infeksi saluran kemih dan aliran darah yang timbul di komunitas. Enterobacteriaceae penghasil ESBL menonjol dalam daftar patogen prioritas internasional.

History

Extended-spectrum beta-lactamase pertama kali dijelaskan pada tahun 1980-an, segera setelah sefalosporin generasi ketiga mulai digunakan secara luas, awalnya sebagai varian TEM dan SHV dalam wabah Klebsiella di rumah sakit. Sekitar tahun 2000, famili enzim CTX-M meluas secara global, menggeser beban ke infeksi Escherichia coli yang timbul di komunitas.

Debates

Apakah kombinasi beta-laktam/penghambat beta-laktamase merupakan alternatif yang memadai untuk karbapenem pada infeksi ESBL?

Apakah agen seperti piperacillin-tazobactam dapat menggantikan karbapenem pada infeksi ESBL yang serius telah diperdebatkan, dengan kekhawatiran bahwa ketergantungan berlebihan pada karbapenem mendorong resistensi lebih lanjut; keseimbangan ini merupakan pertanyaan aktif dalam pengelolaan.

Seminal works

• paterson-2005
• tacconelli-2018

Frequently asked questions

Mengapa karbapenem seringkali efektif melawan bakteri penghasil ESBL?

Extended-spectrum beta-lactamase secara efisien menghidrolisis penisilin dan sefalosporin tetapi tidak karbapenem, sehingga karbapenem biasanya mempertahankan aktivitas kecuali organisme juga telah memperoleh karbapenemase terpisah.

Bakteri mana yang paling sering menghasilkan ESBL?

Escherichia coli dan Klebsiella pneumoniae adalah produsen ESBL yang dominan, meskipun enzim ini ditemukan di seluruh Enterobacteriaceae karena gen-gennya dibawa pada plasmid yang dapat ditransfer.