Phát hiện kiểu hình các kiểu kháng thuốc phổ biến

Phát hiện kiểu hình các kiểu kháng thuốc sử dụng các xét nghiệm dựa trên sự phát triển và sinh hóa để nhận biết các cơ chế kháng thuốc cụ thể, quan trọng về mặt lâm sàng được biểu hiện bởi một sinh vật, ngoài việc chỉ phân loại nó là nhạy cảm hay kháng thuốc. Các ví dụ kinh điển bao gồm phát hiện beta-lactamase phổ rộng (ESBL), carbapenemase và kháng methicillin ở tụ cầu.

Definition

Phát hiện kháng thuốc kiểu hình là việc sử dụng các xét nghiệm dựa trên sự phát triển, hiệp đồng hoặc sinh hóa để chứng minh rằng một sinh vật biểu hiện một cơ chế kháng thuốc cụ thể, chẳng hạn như sản xuất một beta-lactamase hoặc carbapenemase cụ thể, phân biệt cơ chế thay vì chỉ phân loại tính nhạy cảm.

Scope

Mục này bao gồm các chiến lược kiểu hình chính để xác nhận các kiểu kháng thuốc phổ biến: xét nghiệm đĩa kết hợp và đĩa kép hiệp đồng cho ESBL, xét nghiệm carbapenemase sinh hóa và dựa trên sự phát triển như Carba NP và các phương pháp bất hoạt carbapenem, và sàng lọc dựa trên cefoxitin để kháng methicillin. Nó giải thích những gì các xét nghiệm này chứng minh và giới hạn của chúng, và là tài liệu tham khảo hơn là hướng dẫn điều trị.

Core questions

• Sinh vật này có biểu hiện một cơ chế kháng thuốc cụ thể như ESBL hoặc carbapenemase không?
• Những xét nghiệm kiểu hình nào có thể xác nhận cơ chế đó, và kết quả của chúng có ý nghĩa gì?
• Những hạn chế của việc phát hiện kiểu hình so với xác nhận phân tử là gì?

Key concepts

• Phát hiện beta-lactamase phổ rộng (ESBL)
• Xét nghiệm hiệp đồng đĩa kép và đĩa kết hợp
• Phát hiện carbapenemase (Carba NP, phương pháp bất hoạt carbapenem)
• Sàng lọc cefoxitin để kháng methicillin
• Kháng clindamycin cảm ứng (D-test)
• Xét nghiệm xác nhận so với xét nghiệm sàng lọc
• Sự không tương hợp kiểu hình-kiểu gen

Mechanisms

Các xét nghiệm kiểu hình tiết lộ một cơ chế kháng thuốc thông qua hiệu ứng chức năng của nó. Phát hiện ESBL dựa vào việc phục hồi tính nhạy cảm với cephalosporin chỉ thị khi thêm chất ức chế beta-lactamase (như axit clavulanic), được thấy là hiệp đồng trong các định dạng đĩa kép hoặc đĩa kết hợp (paterson-2005). Hoạt tính carbapenemase có thể được phát hiện bằng sinh hóa thông qua thủy phân carbapenem, như trong xét nghiệm đo màu Carba NP, hoặc bằng các xét nghiệm dựa trên sự phát triển như phương pháp bất hoạt carbapenem, trong đó một đĩa carbapenem tiếp xúc với sinh vật thử nghiệm mất khả năng ức chế chủng chỉ thị nhạy cảm (van-der-zwaluw-2015; nordmann-2009). Kháng methicillin ở tụ cầu được sàng lọc kiểu hình bằng cefoxitin, một chất thay thế gây cảm ứng và phát hiện kháng thuốc qua trung gian mecA tốt hơn, và kháng macrolide-lincosamide cảm ứng được thể hiện bằng xét nghiệm D-test. Các quy tắc chuyên gia giúp giải thích các kiểu này và gắn cờ các kết quả không nhất quán (leclercq-2013; clsi-m100).

Clinical relevance

Việc nhận biết các kiểu hình kháng thuốc như sản xuất ESBL hoặc carbapenemase là trọng tâm của kiểm soát nhiễm trùng, giám sát và quản lý, vì các cơ chế này ảnh hưởng đến toàn bộ các nhóm tác nhân. Mục này mô tả cách các kiểu hình như vậy được chứng minh trong phòng thí nghiệm như kiến thức tham khảo và không cung cấp hướng dẫn chẩn đoán hoặc kê đơn cá nhân.

Epidemiology

Các Enterobacterales sản xuất carbapenemase và các chủng sản xuất ESBL đã lây lan trên phạm vi quốc tế, khiến việc phát hiện kiểu hình của chúng trở thành ưu tiên hàng đầu đối với các phòng thí nghiệm và mạng lưới giám sát; dịch tễ học của các cơ chế này đã định hình sự phát triển và áp dụng các xét nghiệm xác nhận (nordmann-2009; paterson-2005).

History

Khi các cơ chế kháng beta-lactam đa dạng hóa từ những năm 1980 trở đi, các phòng thí nghiệm đã phát triển các xét nghiệm xác nhận kiểu hình, bắt đầu bằng việc phát hiện ESBL dựa trên chất ức chế. Sự xuất hiện quốc tế của các sinh vật sản xuất carbapenemase vào những năm 2000 đã thúc đẩy các xét nghiệm carbapenemase sinh hóa và dựa trên sự phát triển nhanh chóng như xét nghiệm Carba NP và, sau đó, phương pháp bất hoạt carbapenem đơn giản hơn (paterson-2005; nordmann-2009; van-der-zwaluw-2015).

Debates

Xác nhận kiểu hình so với phân tử

Các xét nghiệm kiểu hình phát hiện hoạt động chức năng nhưng có thể không xác định được gen cụ thể, trong khi các xét nghiệm phân tử xác định các gen không phải lúc nào cũng được biểu hiện; sự kết hợp và trình tự phù hợp của các phương pháp để xác nhận các cơ chế như sản xuất carbapenemase đang được tranh luận.

Độ nhạy đối với các cơ chế biểu hiện yếu

Một số cơ chế kháng thuốc được biểu hiện ở mức độ thấp hoặc chỉ dưới sự cảm ứng, vì vậy sàng lọc kiểu hình có thể bỏ sót chúng, đặt ra câu hỏi về chiến lược xác nhận nào cung cấp độ nhạy đầy đủ.

Seminal works

• paterson-2005
• nordmann-2009
• van-der-zwaluw-2015

Frequently asked questions

Xét nghiệm xác nhận ESBL cho thấy điều gì?

Nó chứng minh rằng việc thêm chất ức chế beta-lactamase phục hồi tính nhạy cảm của sinh vật đối với cephalosporin chỉ thị, cho thấy sự sản xuất beta-lactamase phổ rộng; nó cho thấy cơ chế chức năng chứ không phải đặt tên cho enzyme cụ thể.

Tại sao phát hiện carbapenemase bằng kiểu hình khi có các xét nghiệm phân tử?

Các xét nghiệm kiểu hình như phương pháp bất hoạt carbapenem không tốn kém và phát hiện hoạt động thủy phân carbapenem chức năng bất kể gen cụ thể, bổ sung cho các xét nghiệm phân tử nhắm mục tiêu các gen đã biết nhưng có thể bỏ sót các gen mới.