แบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ที่สร้างเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม

แบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ที่สร้างเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม (ESBL) เป็นแบคทีเรียแกรมลบในลำไส้ ส่วนใหญ่คือ Escherichia coli และ Klebsiella pneumoniae ซึ่งสร้างเอนไซม์ที่สามารถไฮโดรไลซ์ยาเพนิซิลลิน ยาเซฟาโลสปอรินส่วนใหญ่ และยาแอซทรีโอนัมได้ การที่เชื้อ ESBL สามารถยับยั้งยาเบต้า-แลคแทมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเหล่านี้ ทำให้ทางเลือกในการรักษาการติดเชื้อทั่วไป เช่น การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะและการติดเชื้อในกระแสเลือด ทั้งแบบรับประทานและแบบฉีดทางหลอดเลือดดำลดลง ทำให้เชื้อกลุ่มนี้เป็นกลุ่มเชื้อก่อโรคดื้อยาหลายชนิดที่สำคัญ

Definition

แบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ที่สร้าง ESBL คือแบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ที่สร้างเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสที่สามารถไฮโดรไลซ์ยาเซฟาโลสปอรินชนิดขยายสเปกตรัม (รุ่นที่สาม) ยาเพนิซิลลิน และยาแอซทรีโอนัมได้ ในขณะที่โดยทั่วไปยังคงมีความไวต่อการยับยั้งโดยสารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมสแบบดั้งเดิมและยาคาร์บาเพเนม

Scope

ข้อมูลนี้ครอบคลุมพื้นฐานทางเอนไซม์ของการดื้อยาแบบขยายสเปกตรัม สเปกตรัมของยาเบต้า-แลคแทมที่ได้รับผลกระทบและยาที่ไม่ได้รับผลกระทบ ตระกูลเอนไซม์ที่โดดเด่น และความสำคัญทางคลินิกและระบาดวิทยาของเชื้อที่สร้าง ESBL โดยจะอธิบายกลไกการดื้อยาเพื่อการอ้างอิง และไม่ได้ให้คำแนะนำในการเลือกการรักษาหรือขนาดยา

Core questions

• อะไรคือสิ่งที่ทำให้เอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัมแตกต่างจากเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดสเปกตรัมแคบ?
• ยาเบต้า-แลคแทมชนิดใดบ้างที่ถูกยับยั้งโดย ESBL และชนิดใดบ้างที่โดยทั่วไปไม่ได้รับผลกระทบ?
• ตระกูลเอนไซม์และสปีชีส์ของโฮสต์ใดบ้างที่มีบทบาทสำคัญในระบาดวิทยาของ ESBL?

Key concepts

• เอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัม (ESBL)
• ตระกูลเอนไซม์ CTX-M, TEM และ SHV
• การดื้อต่อยาเซฟาโลสปอรินรุ่นที่สาม
• ความไวต่อสารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมส
• การดื้อยาที่ถ่ายทอดได้ผ่านพลาสมิด
• การดื้อยาร่วมต่อยาฟลูออโรควิโนโลนและยาอะมิโนไกลโคไซด์

Mechanisms

ESBLs เป็นเอนไซม์เบต้า-แลคตาเมส ซึ่งส่วนใหญ่เป็นตระกูล CTX-M, TEM หรือ SHV ที่ได้พัฒนาตำแหน่งออกฤทธิ์ที่สามารถไฮโดรไลซ์ยาเซฟาโลสปอรินชนิดขยายสเปกตรัม ยาเพนิซิลลิน และยาโมโนแบคแทมแอซทรีโอนัมได้ โดยทั่วไปยีนเหล่านี้จะอยู่บนพลาสมิดที่มียีนดื้อยาชนิดอื่น ๆ ด้วย ดังนั้นเชื้อที่สร้าง ESBL จึงมักจะดื้อต่อยาฟลูออโรควิโนโลนและยาอะมิโนไกลโคไซด์ร่วมด้วย เอนไซม์เหล่านี้โดยทั่วไปจะถูกยับยั้งในหลอดทดลองโดยสารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมส เช่น กรดคลาวูลานิก และโดยทั่วไปเชื้อยังคงมีความไวต่อยาคาร์บาเพเนม ซึ่งเอนไซม์เหล่านี้ไม่สามารถไฮโดรไลซ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่องจากปัจจัยกำหนดเหล่านี้อยู่บนพลาสมิด จึงสามารถแพร่กระจายระหว่างสายพันธุ์และสปีชีส์ได้อย่างง่ายดาย

Clinical relevance

เชื้อที่สร้าง ESBL ก่อให้เกิดการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ การติดเชื้อในช่องท้อง และการติดเชื้อในกระแสเลือด ทั้งในสถานพยาบาลและในชุมชน และการดื้อต่อยาเซฟาโลสปอรินทำให้ยาหลักกลุ่มหนึ่งไม่สามารถนำมาพิจารณาได้ ซึ่งนำไปสู่การพึ่งพายาคาร์บาเพเนมและแรงกดดันในการคัดเลือกที่ทำให้เกิดการดื้อยาเพิ่มขึ้น ข้อมูลนี้อธิบายลักษณะการดื้อยาเพื่อการอ้างอิงทางการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานในการเลือกการรักษาในแต่ละกรณี

Epidemiology

เดิมทีการระบาดของ ESBL ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับโรงพยาบาลและถูกครอบงำโดยเอนไซม์ชนิด TEM และ SHV ใน Klebsiella แต่ระบาดวิทยาของ ESBL ได้เปลี่ยนไปพร้อมกับการเพิ่มขึ้นทั่วโลกของเอนไซม์ CTX-M โดยเฉพาะใน Escherichia coli รวมถึงการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะและในกระแสเลือดที่เริ่มขึ้นในชุมชน แบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ที่สร้าง ESBL มีบทบาทสำคัญในรายการเชื้อก่อโรคที่ต้องให้ความสำคัญระดับนานาชาติ

History

เอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัมถูกอธิบายครั้งแรกในทศวรรษ 1980 ไม่นานหลังจากยาเซฟาโลสปอรินรุ่นที่สามเริ่มมีการใช้อย่างแพร่หลาย โดยเริ่มแรกเป็นสายพันธุ์ TEM และ SHV ในการระบาดของ Klebsiella ในโรงพยาบาล ตั้งแต่ประมาณปี 2000 ตระกูลเอนไซม์ CTX-M ได้แพร่กระจายไปทั่วโลก ทำให้ภาระการติดเชื้อเปลี่ยนไปสู่การติดเชื้อ Escherichia coli ที่เริ่มขึ้นในชุมชน

Debates

ยาผสมเบต้า-แลคแทม/สารยับยั้งเบต้า-แลคตาเมสเป็นทางเลือกที่เพียงพอสำหรับยาคาร์บาเพเนมในการติดเชื้อ ESBL หรือไม่?

มีการถกเถียงกันว่ายาเช่น piperacillin-tazobactam สามารถใช้แทนยาคาร์บาเพเนมในการติดเชื้อ ESBL ที่รุนแรงได้หรือไม่ โดยมีความกังวลว่าการพึ่งพายาคาร์บาเพเนมมากเกินไปจะกระตุ้นให้เกิดการดื้อยาเพิ่มขึ้น ความสมดุลนี้เป็นคำถามที่ยังคงมีการศึกษาอย่างต่อเนื่องในการบริหารจัดการยา

Seminal works

• paterson-2005
• tacconelli-2018

Frequently asked questions

ทำไมยาคาร์บาเพเนมจึงมักมีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียที่สร้าง ESBL?

เอนไซม์เบต้า-แลคตาเมสชนิดขยายสเปกตรัมสามารถไฮโดรไลซ์ยาเพนิซิลลินและยาเซฟาโลสปอรินได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ไม่สามารถไฮโดรไลซ์ยาคาร์บาเพเนมได้ ดังนั้นยาคาร์บาเพเนมจึงมักยังคงมีฤทธิ์อยู่ เว้นแต่เชื้อจะได้รับเอนไซม์คาร์บาเพเนเมสแยกต่างหาก

แบคทีเรียชนิดใดที่สร้าง ESBL บ่อยที่สุด?

Escherichia coli และ Klebsiella pneumoniae เป็นเชื้อที่สร้าง ESBL ที่โดดเด่นที่สุด แม้ว่าเอนไซม์เหล่านี้จะพบได้ในแบคทีเรียในวงศ์ Enterobacteriaceae ทั่วไป เนื่องจากยีนเหล่านี้อยู่บนพลาสมิดที่สามารถถ่ายทอดได้