耐药CTX-M-Producing大肠杆菌在印度:艾滋病患者中一个越来越大的威胁

文摘

扩展频谱β-Lactamases (ESBLs)赋予抵抗第三代头孢菌素和CTX-M类型已成为全球最著名的ESBLs。本研究旨在确定CTX-M积极ESBL-producing尿的患病率大肠杆菌从艾滋病患者隔离,建立多药耐药性的协会,与CTX-M生产发展史,毒性概要文件。共有57 ESBL生产商确认76人之上大肠杆菌菌株分离从南印度艾滋病患者筛查AmpC生产、多药耐药性和九毒力相关基因(流浪者),fimH,人民行动党,阿发/半径标注,国家林业局/船,iutA,fyuA,铁,usp,和kpsMII。绝大多数(70.2%)的ESBL生产商存在,AmpC联合制片人。在CTX-M生产商中,47.5%被发现UPEC, 10%拥有多达7游民,45%拥有kpsMII。多药耐药性(CIP^RSXT^R创^R)是更普遍CTX-M生产商nonproducers相比(70%和41.2%)。然而,71.4%的耐药CTX-M生产商表现出对呋喃妥英从而成为一个有效的替代头孢菌素和氟喹诺酮类原料药。多药物耐药性uropathogenic CTX-M-producing高度毒性的出现,大肠杆菌在印度这样的国家重大公共卫生关注艾滋病毒/艾滋病的高负担。

1。介绍

Uropathogenic大肠杆菌(UPEC)的一个子集extraintestinal致病性大肠杆菌(ExPEC)社区发病的主要病因代理人尿路感染(UTI)占大量的全球发病率和医疗费用。最近的研究表明,ExPEC隔离越来越成为一线抗生素耐药包括头孢菌素、甲氧苄氨嘧啶氟喹诺酮类原料药,(1]。的出现β内酰胺阻力由频谱扩展β内酰胺酶(ESBLs,例如,CTX-M类型)和AmpC cephalosporinases(尤其是质粒介导AmpC酶,例如,c my类型)是一个主要的全球性问题2]。ESBL介导的耐药性越来越尿中报道大肠杆菌与艾滋病患者在印度(3,4]。

ESBL-producing隔离,尤其是CTX-M-producing大肠杆菌,表现出惊人的趋势coresistance其他类抗生素(5- - - - - -7]。ExPEC菌株中,11种(O1、O2, O4, O6 O7, O8, O16, O18, O25, O50,和O75)与泌尿道感染相关联,它们通常属于毒性phylogroup B2和一定程度上的phylogroup D,精心设计的一系列毒性因素包括丰富的、保护、毒素,和铁采集系统。先前的研究已经报道,耐药大肠杆菌菌株与降低毒性显著相关,non-B2系统发育血统,和宿主免疫功能不全的状态8,9]。同时,许多研究已经证实,一个强大的协会之间CTX-M生产和降低毒性(10- - - - - -12]。然而,出现ESBL-producing ExPEC具有高毒性潜在的公共卫生关注的是(13]。有毒性的信息缺乏CTX-M-producing地位和耐药性的状况大肠杆菌特别是人口感染艾滋病毒在我们的地理环境。因此,本研究旨在评估CTX-M生产商的患病率在UPEC从艾滋病患者隔离,建立协会发展史,多药耐药性和毒性资料CTX-M生产。

2。材料和方法

2.1。细菌的分离

总共有76 nonrepetitive尿大肠杆菌与艾滋病患者(最近接触氟喹诺酮类原料药/ 3 g头孢菌素,CD4细胞计数< 350细胞/毫米³而不是在抗逆转录病毒治疗,与社区发病UTI)从金奈,印度南部,包括在这项研究。

2.2。检测ESBL和AmpC生产的多药耐药性

ESBL生产确认使用头孢噻肟(CTX)、头孢他啶(CAZ)和头孢吡肟(聚全氟乙丙烯)单独和结合克拉维酸(CLA)根据临床和实验室标准协会(CLSI)指南14]。PCR检测在执行ESBL-producing尿吗大肠杆菌从艾滋病患者隔离15]。检测AmpC表型是由boronic酸法(16)和经AmpC盘测试(17]。抗生素敏感性测试执行按照CLSI评估non-beta-lactam抗生素的耐药模式14]。大肠杆菌写明ATCC 25922包括了作为控制。CTX-M-producing隔离,对所有三个测试抗菌类(氟喹诺酮类原料药、环丙沙星;叶酸通路抑制剂、复方磺胺甲恶唑;氨基糖甙类、庆大霉素(CIP)^RSXT^R创^R)被指定为多重耐药隔离。

2.3。Phylogrouping和O血清组

系统分组是由多重PCR (A组(蔡⁻,yjaA^{+ /−},TspE4C2⁻),B1组(蔡⁻,yjaA^{+ /−},TspE4C2⁺)、B2组(蔡⁺,yjaA⁺,TspE4C2^{+ /−})和D组(蔡⁺,yjaA⁻,TspE4C2^{+ /−}))(18]。O血清组是由传统的抗血清技术国家沙门氏菌&埃希氏杆菌属中心,中央研究院,Kasauli、喜马偕尔邦,印度。

2.4。毒性分析

隔离是九毒力相关基因筛查与增加临床严重程度:人民行动党(爸爸和原先都效命于)国家林业局/船[S和F1C菌毛,阿发/半径标注[Dr-binding afimbrial丰富][19),iutA(aerobactin受体),铁(salmochelin受体),fyuA[aerobactin] [20.),独特销售主张[uropathogenic特定蛋白质][21),kpsMII[组2胶囊合成][22),而FimH[I型菌毛][23通过PCR)。溶血素生产评估羊血琼脂平板上。

2.5。DNA测序

DNA测序是使用应用生物系统执行3130年基因分析仪与ABI棱镜BigDye终端版本3.1 (GenOmb生物技术,浦那(印度)建立积极的控制和确认扩增子的身份。基因库的核苷酸序列提交数据库下加入以下数字:(HQ284192),铁(HQ013325),fyuA(HQ013326),iutA(HM992940),蔡(HQ284193),yjaA(HQ284194),TspE4C2(HQ284195),原先都效命于(HQ165752),国家林业局(HQ188690),阿发(HQ284190),独特销售主张(HQ284187),kpsmII(HQ284189)。

2.6。统计方法

比较CTX-M生产商之间的比例和nonproducers耶茨测试使用卡方检验和修正。毒性的比较分数被Mann-Whitney评估测试。被认为是具有统计学意义。

本研究是人类伦理委员会审查和批准的机构,ALM PGIBMS博士,印度马德拉斯大学。

3所示。结果

57岁的ESBL生产商筛选在这项研究中,54 (94.7%)AmpC生产商。绝大多数(40/57;70.2%)的ESBL阳性分离株被发现港口,AmpC联合制片人。

3.1。系统状态和毒性

大多数的ESBL生产者属于phylogroup D(27/57, 47.4%),而phylogroup B2是最代表(3/57,5.3%)。CTX-M之间观察无显著关联⁺和一个特定的phylogroup。的分布phylogroups CTX-M之一⁺和CTX-M⁻隔离是phylogroup D(20/40, 50%和7/17,41.2%)、一(9/40,22.5%和7/17,41.2%),B1(9/40, 22.5%和2/17,11.8%),和B2(2/40, 5%和1/17,5.9%),分别为。9游民的筛选,fimH是最主要的国家林业局/船最不被探测到游民CTX-M生产商和nonproducers(表吗1)。没有CTX-M生产商发现港口阿发。相比CTX-M nonproducers, CTX-M-producing隔离是大大丰富kpsMII(),而无统计差异在其他流浪者的发病率。最大毒性7分是CTX-M中通常表现出更多的生产商nonproducers相比(10%和5.8%)。尽管如此,观察无统计差异意味着毒性评分之间的CTX-M生产者和nonproducers(3.95和3.41,Mann-Whitney测试中,)(表1)。

3.2。UPEC

当UPEC隔离状态操作定义的基础上分析了约翰逊et al。9),也就是说,存在≥2以下5流浪者,人民行动党,国家林业局/船,阿发/半径标注,iutA,和kpsMII,发现19/40 (47.5%)CTX-M-producing隔离UPEC资格(平均= 2.53),而5/17(29.4%)的CTX-M nonproducers被指定为UPEC(平均= 2.4)。值得注意的是,没有统计学差异CTX-M生产者和nonproducers方面平均得分(Mann-Whitney测试中,)。大多数UPEC隔离两种类别,CTX-M生产商(15/19,79%)和nonproducers(4/5, 80%),属于phylogroup D。

3.3。多药耐药性

当相比CTX-M nonproducers, CTX-M-producing隔离被发现更耐CIP(92.5%比58.8%)和创(75%比47.1%)。研究隔离所有被发现展览SXT阻力,但观察对IPM的敏感性(100%)和没用的人(77.2%)。此外,多药耐药性(CIP)^RSXT^R创^R)是更常见的在CTX-M生产商nonproducers相比(70%和41.2%)(表1)。值得注意的是这些CTX-M-producing 20/28(71.4%)的耐药(CIP)^RSXT^R创^R)隔离容易呋喃妥英(NIT)。

3.4。血清型

CTX-M生产商中,27.5%(11/40)的隔离属于血清组O25,而5.9%(1/17)的CTX-M nonproducers属于血清组O25。此外,大多数(90.9%)血清组O25隔离属于毒性phylogroups (D(81.8%)和B2(9.1%)),而9.1%的phylogroup a . 11血清组O25隔离,100%是抵抗SXT CIP和81.8%是耐创;所有的隔离是抵抗imipenem (IPM)。此外,9 (81.8%)血清组O25隔离被发现具有多药耐药性(CIP)^RSXT^R创^R),而65.5%的血清组non-O25隔离被发现耐药。的9具耐药性分析血清组O25隔离,7(77.8%)被指定为UPEC平均得分为2.9。

4所示。讨论

淡(欧洲泌尿外科协会)建议使用氟喹诺酮类原料药、头孢菌素组3 a / b,对于复杂的泌尿道感染和尿脓毒病24]。然而,各种报道记录ESBL /中重度的出现大肠杆菌是一个重大的公共卫生问题和病人护理的越来越大的挑战。此外,ESBL-producing大肠杆菌被指定为优先耐药微生物通过美国传染病学会(IDSA) [25]。CTX-M-producing大肠杆菌出现了世界范围内的社区发病的主要原因泌尿道感染的抗生素耐药性的时代(26]。符合这些发现,我们报告ESBL-producing的70.2%大肠杆菌隔离恢复泌尿道感染艾滋病毒的患者被发现港口这是一个关注的问题。

符合之前的报道,绝大多数(95%)的CTX-M生产者属于non-B2系统组,主要是D组(50%)(10]。然而,另一项研究报道,CTX-M-producing大肠杆菌引起泌尿道感染,主要(57.9%),属于low-virulence系统组B1 (27]。一些最近的报告记录了无疑CTX-M生产和降低毒性之间的联系(10- - - - - -12]。同时,先前的研究已经证明,抗生素耐药性菌株获得决定因素的致病因素,表现出一种耐药表型(28]。相反,我们的结果表明耐药发生率高,强大肠杆菌在我们的地理区域phylogroup D。值得注意的是47.5%的CTX-M UPEC生产商被发现,10%有多达7游民,45%存在kpsMII编码组II胶囊的合成。我们的结果表明,这些CTX-M-producing隔离毒性较高的内在潜力。这个确定他们逃避宿主防御有限,很容易建立的免疫抑制宿主感染。这是符合的另一项研究报道,CTX-M-producing菌株从社区暴发拥有一批毒力因子,导致这些新兴的健康和成功(耐药菌株29日]。然而,没有观察到在我们克隆关系研究隔离(数据没有显示)。

Bingen-Bidois等人建议,相伴存在原先都效命于和fyuA可能作为最小的通道的ExPEC重点的感染,肾脏,进入血液30.]。一项研究报道说,存在质粒编码aerobactin明显与抗菌素耐药性在尿脓毒病隔离从受损的病人31日]。我们建议ESBL-producing大肠杆菌菌株(CTX-M生产商(27.5%)和nonproducers (11.8%))人民行动党,fyuA,iutA构成一个高度uropathogenic基因型,可以选择优势导致尿脓毒病/在这些免疫功能低下的患者菌血症。

目前,氟喹诺酮类原料药广泛应用于泌尿道感染的经验性治疗。同时,氟喹诺酮类原料药的首选药物治疗引起的感染ESBL-producing生物(7]。然而,最近的一项研究报告了一个强大的协会之间的ESBL生产和耐氟喹诺酮类(32]。在我们的研究中,电阻率的CIP和创CTX-M显著高于nonproducers生产商。这是在协议与其他研究报告对氟喹诺酮类原料药阻力增加,氨基糖甙类,和叶酸通路抑制剂(7,33- - - - - -35]。尽管CTX-M-producing隔离显示,对多种抗生素敏感性显著减少,幼虫和IPM保留重要的活动。

SXT通常是管理所有艾滋病毒学科作为预防性药物卡氏肺孢子虫(;)肺炎(PCP)因此,我们观察到,所有研究隔离抵抗SXT展出。相反,没有一个研究对象受到碳青霉烯反映在100%的敏感性大肠杆菌对IPM隔离。

短疗程的没用的人已经被证明是临床和微生物有效简单的治疗膀胱炎在女性(36]。符合其他报告,我们发现,大多数的ESBL生产商(77.2%)容易幼虫(Asha Pai et al。(88.94%)37),Garau (71.3%) (38),Muratani &松本(> 90%)34),普拉卡什et al . (CTX-M生产商的73.9%)(33])。发现了一个有趣的发现是,幼虫有效对抗耐药CTX-M生产商(71.4%)认为没用的人可能是一个有效的替代头孢菌素和氟喹诺酮类原料药。

多药耐药性是一种普遍现象在CTX-M生产商尤其是对氨基糖甙类、氟喹诺酮类原料药,功效(5,6]。符合这些报告,大部分(70%)的CTX-M生产商发现耐药(CIP)^RSXT^R创^R)建议治疗失败的可能性。以前的抗生素暴露,尤其是头孢菌素和氟喹诺酮类原料药,作为一个主要危险因素与ESBL-producing引起的感染有关大肠杆菌(39- - - - - -42]。选择接触力β-lactams特别是CTX和CAZ燃料发散的出现,耐药CTX-M克隆。最近在我们的研究中,所有受试者暴露于头孢菌素和氟喹诺酮类原料药(治疗下呼吸道感染(LRI)和急性胃肠炎(年龄),职责)。这可能可能增强的出现、持久性和ESBL的优势——(特别是CTX-M)生产大肠杆菌在胃肠道。肠道作为CTX-M生产商进而开拓殖民地的水库以一个提升方式和尿路感染。

近28%的CTX-M生产者属于血清组O25,绝大多数(81.8%)的phylogroup D和phylogroup B2隔离(9.1%)之一。目前,高毒性,耐药克隆的大肠杆菌血清型O25b: H4属于茎序列131型(ST131)系统组B2生产CTX-M15与社区发病antimicrobial-resistant感染全世界包括印度次大陆(43- - - - - -46]。ST131描述的游民一般大肠杆菌包括宫内厅,fimH,坐,kpsMII,fyuA,iutA,独特销售主张,达叻,施行,和malX。最近的一项研究报道,non-ESBL-producing大肠杆菌ST131隔离比CTX-M-producing更具竞争力和毒性大肠杆菌ST131隔离。然而,积极transconjugants同样竞争作为他们的易感宿主从而支持CTX-M-producing的全球传播大肠杆菌ST131隔离(47]。虽然我们没有专门为ST131屏幕,一个氟喹诺酮类耐药ESBL /中重度肺炎血清型O25隔离,属于phylogroup B2多药耐药性(Cip展出^R有限公司^RG^R)和multivirulent (人民行动党⁺,fimH⁺,fyuA⁺,iutA⁺,kpsMII⁺,独特销售主张⁺,铁⁺,阿发⁻,国家林业局/船⁻)。然而,需要进一步的分析来证实它是否属于131年序列类型,multivirulent克隆,据报道,跨越大洲。值得注意的是,这种隔离被发现容易没用的人。

5。结论

我们的结果证明多药物耐药性CTX-M-producing的优势大肠杆菌的血清型O25 phylogroup D, multivirulence在我们的地理环境(艾滋病毒感染流行率很高)。我们强调需要连续监测的高毒性CTX-M-producing的出现和传播大肠杆菌在一个人口稠密的国家,如印度。多药物耐药性CTX-M-producing传播高度毒性大肠杆菌这件事引起关注和需要考虑泌尿道感染艾滋病毒的患者的经验管理。谨慎使用抗生素可以作为一个重要的措施,将减少抗生素压力进而抑制这些耐药菌株的选择。

相互竞争的利益

所有作者声明没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是由财政拨款支持印度医学研究理事会(),印度。k . Padmavathy被授予的高级研究奖学金ICMR,开展印度。

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