Phát hiện và Đặc tính hóa Kháng thuốc Kháng sinh
Phát hiện và đặc tính hóa kháng thuốc kháng sinh là lĩnh vực vi sinh học chẩn đoán liên quan đến việc xác định liệu một vi sinh vật có nhạy cảm hay kháng lại các tác nhân kháng khuẩn hay không, và xác định các cơ chế chịu trách nhiệm. Nó bao gồm các phương pháp kiểu hình đo lường sự phát triển khi có thuốc, các xét nghiệm mục tiêu phát hiện các kiểu hình kháng thuốc cụ thể, và các phương pháp phân tử phát hiện các gen kháng thuốc và đột biến cơ bản.
Definition
Việc xác định có hệ thống trong phòng thí nghiệm về phản ứng của một sinh vật đối với các tác nhân kháng khuẩn và các cơ chế di truyền và sinh hóa làm nền tảng cho bất kỳ sự giảm độ nhạy nào, sử dụng các phương pháp kiểu hình và phân tử được giải thích dựa trên các điểm cắt tiêu chuẩn hóa.
Scope
Lĩnh vực này định hướng người đọc qua ba phương pháp bổ sung cho nhau: xét nghiệm độ nhạy kháng sinh tiêu chuẩn hóa cho kết quả giải thích nhạy cảm-trung gian-kháng, phát hiện kiểu hình các kiểu kháng thuốc quan trọng về mặt lâm sàng như sản xuất beta-lactamase, và phát hiện phân tử các yếu tố quyết định kháng thuốc. Nó trình bày cách các phòng thí nghiệm tạo ra dữ liệu độ nhạy được sử dụng trong chăm sóc bệnh nhân, giám sát và quản lý, mà không đưa ra hướng dẫn điều trị.
Sub-topics
Core questions
- Sinh vật này nhạy cảm hay kháng lại một tác nhân kháng khuẩn nhất định, và sự đánh giá đó được tiêu chuẩn hóa như thế nào?
- Kiểu hình kháng thuốc nào đang hiện diện, và cơ chế nào giải thích điều đó?
- Các gen hoặc đột biến kháng thuốc nào có thể phát hiện được, và kiểu gen và kiểu hình liên quan với nhau như thế nào?
Key concepts
- Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC)
- Điểm cắt lâm sàng và giải thích S-I-R
- Phát hiện kiểu hình so với kiểu gen
- Sản xuất Beta-lactamase và carbapenemase
- Gen kháng thuốc thu được và đột biến nhiễm sắc thể
- Sự phù hợp kiểu gen-kiểu hình
- Tiêu chuẩn hóa (CLSI, EUCAST)
Mechanisms
Các phương pháp kiểu hình cho một lượng cấy tiêu chuẩn của sinh vật tiếp xúc với nồng độ kháng khuẩn xác định và đọc sự ức chế tăng trưởng, được tóm tắt dưới dạng MIC hoặc đường kính vùng ức chế và được giải thích dựa trên các điểm cắt do các cơ quan tiêu chuẩn như CLSI và EUCAST đặt ra (jorgensen-2009; clsi-m100). Các xét nghiệm kiểu hình mục tiêu phát hiện một đặc điểm kháng thuốc cụ thể, ví dụ như sự thủy phân beta-lactam bởi beta-lactamase. Các phương pháp phân tử thay vào đó phát hiện trực tiếp yếu tố quyết định di truyền, xác định các gen kháng thuốc thu được hoặc các đột biến liên quan đến kháng thuốc; giải trình tự toàn bộ bộ gen ngày càng cho phép đặc tính hóa toàn diện, mặc dù dự đoán kiểu gen-kiểu hình vẫn chưa hoàn hảo (ellington-2017). Các quy tắc chuyên gia mã hóa các mối quan hệ đã biết giữa các cơ chế và độ nhạy dự kiến để cải thiện việc giải thích và phát hiện các kết quả không nhất quán (leclercq-2013).
Clinical relevance
Đặc tính hóa độ nhạy và kháng thuốc là nền tảng cho bằng chứng được sử dụng trong quản lý bệnh truyền nhiễm, quản lý kháng sinh, kiểm soát nhiễm khuẩn và giám sát kháng thuốc. Là một lĩnh vực tham chiếu, nó mô tả cách các phòng thí nghiệm tạo ra và giải thích các dữ liệu này; nó không cung cấp hướng dẫn chẩn đoán hoặc kê đơn cho từng bệnh nhân.
Epidemiology
Xét nghiệm độ nhạy tiêu chuẩn hóa và đặc tính hóa kháng thuốc tạo ra dữ liệu cung cấp cho các kháng sinh đồ địa phương và các hệ thống giám sát quốc gia và quốc tế, theo dõi sự xuất hiện và lây lan của các sinh vật kháng thuốc và cơ chế kháng thuốc theo thời gian.
History
Xét nghiệm độ nhạy kháng sinh phát triển song song với kỷ nguyên kháng sinh vào giữa thế kỷ XX, với các phương pháp khuếch tán và pha loãng được tiêu chuẩn hóa thông qua các tổ chức như CLSI và EUCAST. Trong những thập kỷ tiếp theo, lĩnh vực này đã bổ sung các xét nghiệm kiểu hình mục tiêu cho các cơ chế kháng thuốc mới nổi và, gần đây hơn, phát hiện phân tử và dựa trên giải trình tự các yếu tố quyết định kháng thuốc (jorgensen-2009; ellington-2017).
Debates
- Kiểu gen có thể thay thế kiểu hình đến mức nào?
- Các phương pháp phân tử và giải trình tự phát hiện các yếu tố quyết định kháng thuốc nhanh chóng nhưng không phải lúc nào cũng dự đoán kiểu hình một cách đáng tin cậy; mức độ mà dự đoán kiểu gen có thể thay thế xét nghiệm độ nhạy kiểu hình vẫn là một câu hỏi đang được nghiên cứu.
Related topics
Seminal works
- jorgensen-2009
- leclercq-2013
- ellington-2017
Frequently asked questions
- Sự khác biệt giữa phát hiện kháng thuốc theo kiểu hình và theo phân tử là gì?
- Các phương pháp kiểu hình quan sát xem sinh vật có phát triển khi có thuốc hay biểu hiện một đặc điểm kháng thuốc cụ thể hay không, trong khi các phương pháp phân tử phát hiện trực tiếp gen hoặc đột biến kháng thuốc; hai phương pháp này bổ sung cho nhau và không phải lúc nào cũng đồng nhất.
- Tại sao cần có các điểm cắt tiêu chuẩn hóa?
- Các điểm cắt từ các cơ quan tiêu chuẩn như CLSI và EUCAST chuyển đổi MIC hoặc đường kính vùng ức chế đã đo thành các danh mục nhạy cảm, trung gian hoặc kháng, để các kết quả có thể so sánh được giữa các phòng thí nghiệm.