1. بسم الله الرحمن الرحيم

2. آزمایشات غربالگری و تاییدی تعیین بتالاکتامازهای با طیف گسترش یافته( ESBLs ) در باسیل های گرم منفی
دکتر هنگامه زندی
عضو هیئت علمی گروه میکروب شناسی
دانشگاه علوم پزشکی شهید صدوقی یزد
92/12/8

3. مکانیسم اثر آنتی بیوتیک ها
DNA synthesis
Fluoroquinolones
Inhibition of Cell
wall synthesis
Penicillins
Cephalosporins
Carbapenems
Glycopeptides
β-lactams
RNA synthesis
Rifampicin
Protein synthesis
Macrolides
Chloramphenicol
Tetracycline
Aminoglycosides
Folic acid
synthesis
Sulfonamides
Trimethoprim

4. ẞ-lactams

5. Penicillins
Active against all ß- hemolytic streptococci, meningococci and most G(+) anaerobes, poor activity against G(-) rods.
Similar to natural penicillins ,except enhanced activity against Staphylococci
Natural penicillins: benzylpenicillin (penicillinG), phenoxymethyl penicillin (penicillin V)
Penicillinase – resistant penicillins methicillin, naficillin, oxacillin, cloxacillin

6. penicillins
Broad-spectrum penicillins : aminopenicillins (ampicillin , amoxicillin , carbenicillin, ticarcillin), ureidopenicillins (piperacillin)
ß-Lactam with ß-lactamase inhibitor: ampicillin/sulbactam , amoxicillin/clavulanate , ticarcillin/clavulanate , piperacillin/tazobactam
Activity against G(+) cocci , active against some G(-) rods with piperacillin the most active
Activity similar to natural ß-lactams, plus improved activity against ß-lactamase producing Staphylococci and selected G(-) rods, not all ß-lactamases are inhibited , piperacillin/tazobactam is most active

7. Cephalosporins and cephamycins
Narrow spectrum :
(Cephalosporin I)
cephalexin, cephalothin, cefazolin, cephapirin, cephradine
Expanded-spectrum cephalosporins :
(Cephalospoin II)
cefaclor, cefuroxime
Activity equivalent to oxacillin against G(+) bacteria , some G(-) activity (E.coli, klebsiella, p.mirabilis,…)
Activity equivalent to oxacillin against G(+) bacteria, improved G(-) activity (Enterobacter, Citrobacter, Proteus)

8. Cephalosporins and cephamycins
Activity similar to expanded-spectrum cephalosporins but less susceptible to ßlactamase
Activity equivalent to oxacillin against G(+) bacteria, improved G(-) activity to include Pseudomonas
Activity equivalent to oxacillin against G(+) bacteria, marginally improved G(-) activity
Expanded- spectrum cephamycins :
cefotetan,cefoxitin
Broad spectrum :
( cephalospoin III) cefexime, cefotaxime, ceftriaxone, ceftazidime
Extended spectrum:
(cephalosporin IV) cefepime, cefpirome

9. Action of a b-lactamase
H2O N
Inactive penicilloate O
COOH S
Active penicillin HN O OH
COOH

11. ESBLs
ازسال 1980 گروههاي جديد آنتي بيوتيكي بنام اكسي ايمينوسفالوسپورين كه نسبت به فعاليت هيدروليتيك بتالاكتاماز مقاوم بوده جهت درمان عفونتهاي جدي باكتري هاي گرم منفي مورد استفاده قرار گرفته است.
رواج استفاده از سفالوسپورين هاي طيف وسيع و آزترئونام ها در درمان بيمار ي هاي عفوني باكتريال، منجر به بروز دسته جديدي از اين آنزيمها به نام بتالاکتاماز های وسیع الطیف شده است.
آنزیم TEM، اولین بار در سال 1965 از کشت خون فردی بنامTemoneria گزارش شد.
Class
Active site
Examples A
Serine
TEM1-,SHV-1, KPCs, most ESBLs including CTX-M-1 B
Zinc
Metallo-beta-lactamases; VIM,IMP,SPM C
AmpC D
OXA

12. انتشار ESBLs 1963 Ampicillin; 1st broad spectru penicillin
1965 TEM -lactamases in E. coli
1969 TEM  -lactamase in P. aeruginosa
1974 TEM in H. influenzae & N. gonorrhoeae
Now TEM in 30-60% E. coli & enterobacteria & in 5-20% of H. influenzae & gonococci

13. ESBLs
بتالاکتاماز های وسیع الطیف، انزیم هایی هستند که بروش های زیر بوجود می آیند:
موتاسیون در ژن های وابسته به پلاسمید های مولد بتالاکتاماز های شایع مانند TEM-1، SHV-1 و OXA-10
موتاسیون در آنزیم های طبیعی مانند بتالاکتاماز های CTX-M
ESBLs ، توسط اسید کلاولانیک مهار می شوند.

14. Extended Espectrum Beta-Lactamases
باسیل های گرم منفی تولید کننده ESBLs
K. oxytoca
K.pneumoniae
E.coli
P.mirabilis
Enterobacter cloacae
E. aerogenes
Serratia marcesens
Citrobacter diversus
Providencia stuartii
Proteus mirabilis
Salmonella typhimurium
Pseudomonas aeruginosa
Burkholderia cepacia
Acinetobacter

15. ESBLs
باکتری های تولید کنندهESBLs به تمام پنی سیلین ها، سفالوسپورینها و آزترونام مقاوم هستند.
بوسیله مهار کننده های بتالاکتاماز ( اسید کلاولانیک، سالباکتام و تازوباکتام) مهار می شوند.
TEM (IRT) ESBLsمقاوم به مهار کننده بتالاکتامازگزارش شده است.
ESBLs در مقابل سفامایسین و کارباپنم ها فعال نیستند.
پلاسمید های کد کننده ESBLs ممکن است ژن های مقاومت به سولفامتوکسازول-تریمتوپریم و آمینوگلیکوزید ها را حمل کنند.
ممکن است در سویه های تولید کننده ESBLs، مقاومت کروموزومی به فلوروکینولون ها یافت شود.

16. ESBLs
بتالاکتامازهای وسیع الطیف اغلب توسط پاتوژن های عفونت های بیمارستانی در بخشهای مختلف بیمارستان ها دیده می شود
ICU
سوختگی
انکولوژی
اطفال
- در کشور های مختلف همه گیری ایجاد نموده اند

17. ESBLs جهت شناسایی ESBL ها چندین روش مختلف پيشنهاد شده است:
يك غربالگري اوليه براي حساسيت كاهش يافته نسبت به آنتي بيوتيك هاي پيشنهادي (CLSI) Clinical and Laboratory Standards Institute است.
سپس انجام آزمون هاي تأييدي، براي اثبات اثر سينرژيسم بين يك نشانگرسفالوسپورين و يك مهار كننده بتالاكتامازي مي باشد.

18. شناسایی باکتری های مولد ESBLs
غربالگری اولیه: مقاومت نسبت به سفالوسپورین های نسل سوم ( مانند سفتازیدیم، سفوتاکسیم و سفتریاکسون)
Disk diffusion
Broth microdilution
آزمایشات تاییدی: ایزوله های مقاوم به سفتازیدیم و سفوتاکسیم مورد بررسی قرار میگیرند
Double Disk synergy test
Combination disk
Etest
با استفاده از آنتی بیوتیک ها :
Ceftazidime
Ceftazidime /clavulanic acid و
Cefotaxime
Cefotaxime/clavulanic acid

21. Combination Disk method
اگر هاله عدم رشد اطراف د يسك هاي حاوي كلاوو نيك اسيد بزرگتر يا مساو ي 5mmنسبت به بدون كلاوو نيك اسيد باشد سو يه مورد نظر را می توان تولید کننده ESBLs در نظر گرفت.

22. - دیسک حاوی اسید کلاولانیک در مرکز گذاشته شده و در اطراف ان دیسک های سفتازیدیم و سفوتاکسیم گذاشته می شود. بصورتیکه فاصله مرکز از مرکز دو دیسک دقیقا 2 میلیمتر باشد.
افزایش هاله عدم رشد در بین دو دیسک سفالوسپوین و
کلاولانیک اسید مثبت تلقی می شود.

23. Double Disk Synergy Test (DDST)

24. Etest for ESBLs
Cefotaxime
Cefotaxime +
clavulanate

25. Etest for ESBLs
Cefotaxime
Cefotaxime +
clavulanate

26. آزمایش تاییدی ESBL بروش Etest

27. آزمایش تاییدی ESBL بروش Etest

28. آزمایش تاییدی ESBL بروش Etest

29. مقایسه آزمایشات تاییدی ESBLs
Pro
Contra
Double disc
Cheap
Best disc spacing varies with strain
Combination disc
Cheap, sensitive & specific
Batch variation;
Controls critical
Etest
Sensitive
Internally controlled
More expensive; False +ve's with K1 in K. oxytoca

31. آنزیم های شبه AmpC که توسط پلاسمید کد می شوند، الگویی مشابه ESBL ها داشته که منجر به کاهش حساسیت نسبت به پنی سیلین ها، سفالوسپورین ها و آزترونام و همچنین سفامایسین ها می شود.
بین باکتری ها قابل انتقالند
این انزیم ها با واسطه پلاسمید از آنزیم های کروموزومی طبیعی در سایر باکتری ها منشا گرفته اند، اساسا در K.pneumoniae و E.coli یافت می شوند.
برخلاف ESBLs ، توسط اسید کلاولانیک مهار نمی شوند.