KOLİSTİN DİRENCİ ENTEROBACTERIACEAE VE DİĞER GRAM NEGATİFLER Dr. Şöhret Aydemir Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji AD
Kolistin (polimiksin E) 1950 lerde klinik kullanım 1970 lerde terk edildi Ciddi nefrotoksik (akut tübüler nekroz) ve nörotoksik Kistik fibrozlu hastalarda dirençli Pseudomonas aeruginosa enfeksiyonlarında aerosol kullanım
Kolistin Kolistin sodyum: Oral formu: bağırsak dekontaminasyonu (emilim yok) Topikal formu: bakteriyel deri enfeksiyonları Damla formu: göz ve kulak enfeksiyonlarında (katyonik siklik dekapeptid, alfa amid bağı ile yağ asidi zincirine bağlı)
Kolistin Kolistimetat sodyum: IV formu (Türkiye de 2010 da ruhsat aldı)
Etki mekanizması 1) Dış membranın yapısını bozar Polimiksinler; kuvvetli katyonik yapıda (kuvvetli pozitif yüklü) ve hidrofilik aril zincire sahip Hedefi gram negatiflerin dış membranındaki anyonik yapıda (negatif yüklü) LPS yapıya bağlanma
Etki mekanizması Hücrenin iki valanlı katyonları olan Ca +2 ve Mg +2 ile yer değiştirir. Hidrofilik zincirin de katkısı ile membran geçirgenliği bozulur, hücre içeriği dışarı sızar ve sonucunda bakteri ölümü
Kolistin kullanımından önce Kolistin kullanımıyla bakterinin membran yapısı bozuluyor Hücre içeriği dışarıya sızıyor Bakteri ölüyor
2) anti endotoksin etki Etki mekanizması Gram negatiflerin LPS moleküllerinin Lipid A bölümüne bağlanarak endotoksin aktivitesini nötralize eder Bakterilerin kolistine duyarlılığı, hücre membranının içerdiği fosfolipid miktarı ve ortamda bulunan divalan katyonların düzeyi ile ilişkilidir
Etki spektrumu aerop gram negatif bakterilere etkili En sık kullanım alanı; çoklu dirençli nozokomiyal patojenler Pseudomonas aeruginosa Acinetobacter baumannii Klebsiella spp. (karbapenemlere dirençli) ayrıca Escherichia coli Bazı Enterobacter spp Salmonella spp Shigella spp Stenotrophomonas maltophilia Haemophilus influenzae Bordetella pertussis Legionella pneumophila
Etki spektrumu Kolistine doğal dirençli bakteriler Serratia marcescens, Providencia spp, Morganella morganii Proteus spp, Moraxella catarrhalis, Burkholderia cepacia, Gram pozitif bakteriler ve anaeroplar doğal dirençli
Direnç mekanizması Adaptif / mutasyonel mekanizmalar 1. Bakteri ( ) yüklü yüzey LPS lerini +Lipid A yapısını değiştirir PmrA PmrB regulatuar sistem PmrE ve PmrHFIJKLM gen ekspresyonunu sağlar LPS in fosfat gruplarına etanolamin ekler ve lipid A ya aminoarabinoz iliştirir, böylece katyonik polimiksinlerin bağlanma affinitesi azalır
Direnç mekanizması PmrA PmrB regulatuar sistem PmrE ve PmrHFIJKLM gen ekspresyonunu uyaran çevresel faktörler; Düşük PH Düşük magnezyum konsantrasyonu Yüksek demir konsantrasyonu
Direnç mekanizması 2. Bakterilerin dış membran proteini OprH aşırı sentezlenir, membrandaki Mg yerlerine geçer PhoP PhoQ regulatuar sistem OprH gen ekspresyonunu sağlar. OprH proteinleri sentezlenir eksojen poliaminler & düşük magnezyum konsantrasyonu regulatuar sistemi uyarır ve kolistinlerin bağlanmasını engeller
Direnç mekanizması Kasım 2015 Horizontal geçiş!! Plasmid aracılı mcr 1 geni Konjugasyon (E.coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa) *Lipid A ya fosfoetanolamin eklenmesi Liu Y Y, Wang Y, Walsh TR, et al. Emergence of plasmid mediated colistin resistance mechanism MCR 1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis 2016; 16: 161 68
Liu Y-Y, Wang Y, Walsh TR, et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis 2016; 16: 161 68 Domuzda; mcr 1 geni E coli SHP45 kökeni Nisan 2011 Kasım 2014 E coli ve Klebsiella pneumoniae mcr 1 Çiğ etten, 523 E coli de 78 (%15) Besi hayvanlarından,804 E coli de 166 (%21) Yatan hastalardan, 902 E coli de 13 (%1.4) 420 K pneumoniae da (%0.7)
Hasman H, Hammerum AM, Hansen F, Hendriksen RS, Olesen B, Agersø Y, et al. Detection of mcr 1 encoding plasmid mediated colistin resistant Escherichia coli isolates from human bloodstream infection and imported chicken meat, Denmark 2015. Euro Surveill. 2015;20(49):30085.
RL Skov, DL Monnet Plasmid mediated colistin resistance (mcr 1 gene): three months later, story unfolds Euro Surveill. 2016
Veteriner tıbbında kolistin kullanımı 50 yıldır Tavuk ve domuz ishalle seyreden hastalıklarının kontrolünde yaygın kullanım 2012; Avrupa Birliğinin 19 üye ülkesinde hayvanlarda insanlardan 600 kat fazla tüketilmiş (ECDC ve EFSA) RL Skov, DL Monnet Plasmid mediated colistin resistance (mcr 1 gene): three months later, story unfolds Euro Surveill. 2016
RL Skov, DL Monnet Plasmid mediated colistin resistance (mcr 1 gene): three months later, story unfolds Euro Surveill. 2016 mcr 1 geni; kıtaların çoğuna yayılmış olup, gıda hayvanlarından, çevresel örneklerden, enfekte hastalar & uluslararası seyahat eden asemptomatik kişilerden üretilen bakterilerde gösterilmiştir.
Antimicrob. Agents Chemother. Mart 2016 Ni W, Li Y, Guan J, Zhao J, Cui J, Wang R, Liu Y Effects of efflux pump inhibitors on colistin resistance in multidrug resistant Gram negative bacteria Jayol A, Nordmann P, Desroches M, Decousser JW, Poirel L. Acquisition of broad spectrum cephalosporin resistance leading to colistin resistance in Klebsiella pneumoniae. Kolistin dirençli MDR Gram negatiflerde özellikle Acinetobacter baumannii ve Stenotrophomonas maltophilia için test ortamına 10 mg/l CCCP (siyanid 3 Klorfenilhidrazon) MİK leri anlamlı şekilde düşürmüş. Kolistin direncini baskılayabilir ve hatta geri döndürebilir Geniş spektrumlu sefalosporin kullanımının seçici baskısı nedeniyle kolistin direnci de beraberinde seçiliyor (kromozomal mgrb genindeki transpozisyon)
Direnç verileri Acinetobacter baumannii Avustralya: Çalışılan izolatların %93.8 heterodirençli (Lie ve ark.) İspanya: 115 izolatın %19.1 dirençli (Arroyo ve ark. 2005) %40.6 direnç (Arroyo ve ark 2009) Kore: 214 izolatın %27.9 dirençli SENTRY: %0.9 direnç (Gales ve ark. 2011) EUCAST sadece MİK öneriyor A. baumannii ve Enterobactericeae için <=2 mg/l duyarlı P. aeruginosa <=4 mg/l duyarlı
Türkiye verileri 2014 50 çoğul dirençli A. baumannii ; direnç yok (Evren ve ark. 2012) Sıvı mikrodilüsyon 385 YBÜ izolatında; direnç yok (Altunok ve ark. 2014) Vitek2 Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii kolistin direnci %1 den az (Mayıs2013 Nisan2014) Vitek2 gradiyent 3. Ulusal Klinik Mikrobiyoloji Kongresi, Antalya,2015 PS192 Demircan ve ark. Selçuk ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii kolistin direnci %2.3 PS194 Tanrıverdi ve ark. Ondokuz Mayıs ÜTF. Mikrobiyoloji AD A. baumannii kolistin direnci %0.69 PS204 Harmankaya ve ark Dokuz Eylül ÜTF. Mikrobiyoloji AD A. baumannii kolistin direnci %0.58 Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD A. baumannii kolistin direnci %1.3 (Mart 2014 2016)
Direnç verileri Enterobacteriaceae Yunanistan: Clin Microbiol Infect 2014 Kontopidou ve ark YBÜ klinik örneklerden karbapenem dirençli K. pneumoniae izolatlarında %20 kolistin direnci İtalya: Capone ve ark YBÜ klinik örneklerden karbapenem dirençli K. pneumoniae izolatlarında %36.1 direnç
Direnç verileri PA Bradford et all. Antimicrob. Agents Chemother. Dec 2015 482 karbapenemaz (+) Enterobacteriaceae kolistine % 88.0 duyarlı OXA 48 (84.2%) KPC (87.9%) MBL (92.6%)
Türkiye verileri Ege ÜTF T. Mikrobiyoloji AD Mayıs2013 Nisan2014 K. pneumoniae kolistin direnci %3 Nisan 2014 Mart 2016 K. pneumoniae kolistin direnci %7.7 E.coli kolistin direnci %8 3. Ulusal Klinik Mikrobiyoloji Kongresi, Antalya,2015 Erciyes ÜTF karbapenem dirençli enterik bakterilerde %13.8 Ankara Numune Hast K. pneumoniae %9.2 Vitek 2 gradiyent
Sonuç mcr 1 insanlarda sporadik Dikkat: Çoklu direnç (karbapenamaz, ESBL) Seçilebilme riski yüksek
Hastanelerde *Çoklu direnci olan Gram negatif bakterilerde kolistin duyarlılığını mutlaka çalışın *Temel enfeksiyon kontrol önlemlerini mutlaka dikkat edin *Bağırsak dekontaminasyon protokolünü tekrar gözden geçirin
Tek Sağlık İnsan Sağlığı Hayvan Sağlığı Ekosistem (çevre) Sağlığı Tek dünya için zorunlu işbirliği
Albur ve ark. J Antimicrob Chemother 2014 Polistiren mikrotitre plakları iki çeşit: a) V tabanlı çukurcuklu kaplamasız b) U tabanlı çukurcuklu doku kültürü kaplı CLSI standartları doğrultusunda MİK çalışılmış. Kaplamasız plaklarda istatistiksel olarak anlamlı daha düşük MİK elde edilmiş. Doku kaplı plaklarda negatif elektrik yük Çukurlarda serbest kolistin konsantrasyonu azalır MİK yükseltiyor.
Sülfaktan (P 80) eklenmesi Ortamdaki serbest kolistin kolistin MİK Albur ve ark. J Antimicrob Chemother 2014
Çoklu antibiyotik direnci olan Gram ( ) basillerde sıvı mikrodilüsyon, P 80 ekli sıvı mikrodilüsyon, sıvı makrodilüsyon, agar dilüsyon E test (farklı markalara ait MHA ile) TREK sensititre (RUO) sonuç: yakın gelecekte referans yöntem olarak P 80 ekli sıvı mikrodilüsyon
Duyarlılık Testleri EUCAST sadece MİK öneriyor A. baumannii ve Enterobactericeae için <=2 mg/l duyarlı P. aeruginosa <=4 mg/l duyarlı CLSI sadece P. aeruginosa için disk diffüzyon 10 mikrogram disklerle >=11 mm duyarlı MİK A. baumannii ve P.aeruginosa için <=2 mg/l duyarlı (Enterobactericeae için değer yok! )
Kolistin Heterodirenci MİK 2 mg/l olan kolistin duyarlı izolatta kolistin varlığı devam ederse subpopulasyonlar ; Kolistin tedavisi almışlarda Suboptimal dozlarda kolistin kullananlarda artmış durumda Duyarlı populasyonda 10 7 ve 10 8 sıklıkta Çalışılan kökenlerin %23 100 ünde; Geleneksel MİK yöntemiyle atlanmış Populasyon analiz profili (PAP) gerekli
Kombinasyon Heterorezistan populasyonları engellemek Sinerjistik etki Rifampisin Karbapenem Sulbaktam Amikasin Trimetoprim/SXT Tigesiklin