Выявление и характеристика антимикробной резистентности

Выявление и характеристика антимикробной резистентности — это область диагностической микробиологии, занимающаяся определением чувствительности или устойчивости микроорганизма к антимикробным препаратам и идентификацией ответственных механизмов. Она охватывает фенотипические методы, измеряющие рост в присутствии препарата, целенаправленные анализы, выявляющие специфические фенотипы резистентности, и молекулярные методы, обнаруживающие основные гены и мутации резистентности.

Definition

Систематическое лабораторное определение реакции организма на антимикробные препараты, а также генетических и биохимических механизмов, лежащих в основе любой сниженной чувствительности, с использованием фенотипических и молекулярных методов, интерпретируемых в соответствии со стандартизированными пороговыми значениями.

Scope

Эта область знакомит читателя с тремя взаимодополняющими подходами: стандартизированным тестированием чувствительности к антимикробным препаратам, которое дает интерпретацию «чувствительный-промежуточный-резистентный», фенотипическим выявлением клинически важных паттернов резистентности, таких как продукция бета-лактамаз, и молекулярным выявлением детерминант резистентности. Она описывает, как лаборатории генерируют данные о чувствительности, используемые в уходе за пациентами, эпиднадзоре и управлении антимикробными препаратами, не предлагая при этом инструкций по лечению.

Sub-topics

• Молекулярное обнаружение генов резистентности и мутаций
• Фенотипическое выявление распространённых паттернов резистентности
• Методы определения чувствительности к антимикробным препаратам

Core questions

• Чувствителен ли данный организм или резистентен к данному антимикробному препарату, и как стандартизируется это суждение?
• Какой фенотип резистентности присутствует, и какой механизм его объясняет?
• Какие гены или мутации резистентности обнаруживаются, и как связаны генотип и фенотип?

Key concepts

• Минимальная ингибирующая концентрация (МИК)
• Клинические пороговые значения и интерпретация S-I-R
• Фенотипическое против генотипического обнаружения
• Продукция бета-лактамаз и карбапенемаз
• Приобретенные гены резистентности и хромосомные мутации
• Согласованность генотипа и фенотипа
• Стандартизация (CLSI, EUCAST)

Mechanisms

Фенотипические методы подвергают стандартизированный инокулят организма воздействию определенных концентраций антимикробных препаратов и регистрируют ингибирование роста, которое суммируется как МПК или диаметр зоны и интерпретируется в соответствии с пороговыми значениями, установленными такими стандартными организациями, как CLSI и EUCAST (jorgensen-2009; clsi-m100). Целенаправленные фенотипические анализы выявляют специфический признак резистентности, например, гидролиз бета-лактама бета-лактамазой. Молекулярные методы, напротив, непосредственно выявляют генетический детерминант, идентифицируя приобретенные гены резистентности или мутации, связанные с резистентностью; полногеномное секвенирование все чаще позволяет проводить всестороннюю характеристику, хотя предсказание генотип-фенотип остается несовершенным (ellington-2017). Экспертные правила кодируют известные взаимосвязи между механизмами и ожидаемой чувствительностью для улучшения интерпретации и выявления несогласованных результатов (leclercq-2013).

Clinical relevance

Характеристика чувствительности и резистентности лежит в основе доказательств, используемых в лечении инфекционных заболеваний, управлении антимикробными препаратами, инфекционном контроле и эпиднадзоре за резистентностью. Как справочная область, она описывает, как лаборатории производят и интерпретируют эти данные; она не предоставляет диагностических или предписывающих рекомендаций для отдельных пациентов.

Epidemiology

Стандартизированное тестирование чувствительности и характеристика резистентности генерируют данные, поступающие в местные антибиограммы и национальные и международные системы эпиднадзора, которые отслеживают появление и распространение резистентных организмов и механизмов резистентности с течением времени.

History

Тестирование чувствительности к антимикробным препаратам развивалось параллельно с эрой антибиотиков в середине двадцатого века, при этом методы диффузии и разведения были стандартизированы такими организациями, как CLSI и EUCAST. В последующие десятилетия в этой области появились целенаправленные фенотипические тесты для выявления новых механизмов резистентности и, в последнее время, молекулярные и секвенирующие методы обнаружения детерминант резистентности (jorgensen-2009; ellington-2017).

Debates

Насколько генотип может заменить фенотип?

Молекулярные методы и методы секвенирования быстро выявляют детерминанты резистентности, но не всегда надежно предсказывают фенотип; степень, в которой генотипическое предсказание может заменить фенотипическое тестирование чувствительности, остается активным вопросом.

Seminal works

• jorgensen-2009
• leclercq-2013
• ellington-2017

Frequently asked questions

В чем разница между фенотипическим и молекулярным выявлением резистентности?

Фенотипические методы наблюдают, растет ли организм в присутствии препарата или экспрессирует специфический признак резистентности, в то время как молекулярные методы непосредственно выявляют ген или мутацию резистентности; эти два подхода дополняют друг друга и не всегда совпадают.

Почему необходимы стандартизированные пороговые значения?

Пороговые значения от таких стандартных организаций, как CLSI и EUCAST, переводят измеренную МИК или диаметр зоны в категорию чувствительный, промежуточный или резистентный, чтобы результаты были сопоставимы между лабораториями.