وبلاگ

Example:Salmonella typhmurium strain type 1a beta-lactamase,OXA-2.

Molecular Class D

Group 2d

۲۷-۴۸ kDa Cephalosporinases inhibited by active site inactivators.
Example:Yersinia enterocolitica strain y56 chromosomal beta-lactamase.

Molecular class A

Group 2e

۲۹-۳۰ kDa serine Carbapenemases.
Example:serratia marcescens strain S6 chromosomal beta-lactamase,Sme-1.

Molecular Class A

Group 2f

۲۵-۱۲۰ kDa,Metallo-carbapenemases metallo-beta-lactamases
Example:Chryseopbacterium (Flavobacterium) indologenes chromosomal beta-lactamase.

Molecular Class B

Group3

آنتی بیوتیکهای بتالاکتام بهترین گزینه برای درمان بسیاری از باکتری‌ها می باشند، آنها به دلیل قدرت سمیت پایین برای سلولهای یوکاریوتی، طیف اثر گسترده و اثر ضد میکروبی قوی، از پر مصرف ترین گروه آنتی بیوتیکی در دسترس هستند . در بین انواع مقاومتهای تولید شده بوسیله باکتریها ، انواعی که توانائی تولید آنزیم بتالاکتاماز موثر علیه سفالوسپورین‌های نسل سوم به خصوص سفتازیدیم، سفپودوکسیم وسفوتاکسیم را دارند از نظر بالینی اهمیت خاصی دارند به این گروه باکتریهای مولد ESBLs (Expanded spectrum of β- lactamase) گفته می شود [۴۱]. اولین سویه ESBLs در سال ۱۹۸۳ در آلمان در کلبسیلا‌هاو متعاقب آن در p.aeruginosa ، E.coli و serratia marcescens سایر باسیل‌های گرم منفی بدست آمد [۴۲]. باکتریهای مولد آنزیم ESBL در تمام جهان پراکنده اند و علاوه بر ایجاد عفونت بیمارستانی، براحتی در اجتماع انتشار می یابند و از مشکلات مهم جهان امروز محسوب میشوند. فراوانی این باکتری در نقاط مختلف متفاوت است . ژن مسئول مقاومت به سفالوسپورینهای وسیع الطیف ( ESBLs) عمدتا در پلاسمید قرار داشته و به همین دلیل با سرعت بیشتری قابلیت انتشاردر بین باکتریها را دارد [۴۳]. از طرفی ممکن است دراین پلاسمیدها بطور همزمان، ژن مقاومت به سایر آنتی بیوتیکها (مثل آمینوگلیکوزیدها) قرار گرفته و مقاومت همزمان باکتری به آنتی بیوتیکها را ایجاد نماید که در این صورت داروهای مناسب برای درمان این باکتریها بسیار محدود خواهد شد و این از دلایل مهم نگرانی از گسترش سویه‌های ESBL می‌باشد [۴۴].

۱-۱۵- روش تشخیص
بهترین روش برای بررسی ESBLs‌های مختلف در گونه‌های متفاوت، روش‌های مولکولی هستند ولی امکانات آن برای آزمایشگاه‌های تشخیص طبی اغلب کشورهای در حال توسعه ممکن نیست بنابراین روش‌های فنوتیپی متفاوتی برای استفاده معمول در آزمایشگاه‌ها جهت بررسی ESBLs پیشنهاد می شود. روی غربالگری اولیه ( که همان روش دیسک دیفیوژن است) استفاده می شود. در صورت مثبت بودن روشDDST و کامبینیشن دیسک بعنوان ازمایشات تاییدی استفاده می‌شود. بعضی از آنها عبارت اند از Double disk synergy test(DDST) و روش دیسک ترکیبی(Combining disk method) [45].
مروری بر مطالعات گذشته
هایده مبین و همکاران در سال ۱۳۸۶در تبریز در رابطه با آنزیم بتالاکتاماز طیف گسترده (ESBL) گروه CTX- M درسویه‌های بالینی K.pneumoniae جدا شده از بخش مراقبت‌های ویژه در بیمارستان‌های آموزشی شهر تبریز به این نتیجه رسیدند که مقاومت سویه‌ها نسبت به سفالوسپورین‌های مختلف۸۶ -۸۷%، یوریدوپنی سیلین‌ها ۸۹% و کینولون‌ها ۲۶%-۲۳% تعین شد. در مقایسه با روش های مختلف۷/۹۷- ۹/۹۰% از سویه‌ها به عنوان مولد ESBL شناخته شد [۴۶].
فرشته شاه چراغی و همکاران در سال ۱۳۸۶در تهران در رابطه با Extended-Spectrum β-lactamase (ESBLs) درسویه‌های K.pneumoniae جداشده از نمونه‌های کلینیکی بیمارستانهای تهران به این نتیجه رسیدند که میزان مقاومت کلبسیلا پنومونیه به کربنی سیلین۹۴%، پیپراسیلین۵۵% ، سفوتاکسیم ۳۲%و سفتازیدیم ۳۱%بود; هیچ سوش مقاوم به ایمی پنم دیده نشد [۴۷].
الی هروانا(Elly Herwana) و همکاران در سال ۲۰۰۸ در جاکارتای اندونزی در رابطه با شیوع بتالاکتاماز با طیف گسترش یافته (ESBL) در K.pneumoniae به این نتیجه رسیدند که از ۷۸ نمونه K.pneumoniae جدا شده از خون بیماران تب دار ۱۳ نمونه در محیط کشت رشد نکردند بنابراین فقط ۶۵ نمونه برای ارزیابی ESBL جدا شدند. از این ۶۵ نمونه نتایج ارزیابی ESBL نشان داد که ۸ (۱۲.۳%) بر علیه سفتازیدیم,سفکسیم و آزترئونام ESBL تولید می کردند.در نتایج مشابه یافت شده برای سفتریاکسون ۷ نمونه(۱۰.۸%) ESBL تولید می کردند [۴۸].
لیلا ناصحی و همکاران در سال ۱۳۸۹ در تهران در رابطه با بتالاکتاماز‌های PER, CTX-M, TEM و SHVدر نمونه‌های بالینی K.pneumoniae جدا شده از تهران به این نتیجه رسیدند که با تست دیسک دیفیوژن مقاومت به سقتازیدیم ۷/۳۴% و سفوتاکسیم ۵/۳۳% بود.اگر چه همه سوش‌ها به ایمی پنم حساس بودند [۴۹].
رشید رمضان زاده در سال ۱۳۸۹در سنندج در رابطه با شیوع و توصیف تولید ESBLs در نمونه‌های بالینی گونه‌های کلبسیلا به این نتیجه رسیدند که از ۴۸ نمونه بالینی گونه‌های کلبسیلا با دیسک دیفیوژن و PCR ،۱۰(۸۳/۲۰%) نمونه ESBLs تولید کردند. مقاومت به سفتی زوکسیم ۹۰%، سفتراکسون ۹۰%، جنتامایسین ۷۰ %، سیپروفلوکساسین ۶۰% و آمپی سیلین ۸۰% بود [۵۰].
شاه آرکی(SHAH R.K)و همکاران در سال ۲۰۱۰ در نپال در رابطه با مطالعه ی بتالاکتاماز‌های با طیف گسترش یافته(ESBLs) که به وسیله سویه‌های کلبسیلا در نمونه‌های کلینیکی مختلف تولید شده اند به این نتیجه رسیدند که از میان ۶۰ نمونه ۶(۲۶.۶۶%)گونه کلبسیلا یافت شدند که ESBL تولید می کردند.ایمیپنم به عنوان موثرترین آنتی بیوتیک(۴۶.۶۶%) یاقت شد و در درجه بعد سفوکسیتیم(۳۱.۶۶%) و بعد سفوتاکسیم(۳۰%) موثر بودند [۵۱].
الچراخ-الله(Alaa H. Al-Charrakh) و همکاران در سال ۲۰۱۱در هیلای عراق در رابطه با پیدایش و تشخیص بتالاکتاماز‌های با طیف گسترش یافته(ESBLs) در گونه‌های کلبسیلا در هیلا، عراق به این نتیجه رسیدند که از ۸۸ سوش کلبسیلا پنمونیه که جا شده از محیط‌های مختلف و نمونه‌های مختلف در هیلای عراق غربال گری اولیه از نمونه‌های مقاوم به بتالاکتام نشان داد که ۷۳.۸% (۶۵ سوش) مقاوم به آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام بودند.۴/۵۸ درصد سوش‌ها بتالاکتاماز تولید کردند و ۸ نمونه(۲۱%) ESBL تولید کردند [۵۲].
گارگی دانگری-مودی( Gargi Dangre-Mudey) و همکاران در سال ۲۰۱۲در ماهاراشترای هند در رابطه با مقاومت چند دارویی و تولید بتالاکتاماز با طیف گسترش یافته(ESBL) در گونه‌های کلبسیلا جدا شده از موارد سپتی سمی نوزادان به این نتیجه رسیدند که از میان ۳۹۶ نمونه خونی موارد مشکوک به سپتی سمی نوزادان در NICU 100 سوش کلبسیلا جدا شدکه ۹۶% مقاومت چند دارویی داشتند .بیشترین مقاومت به آمپی سیلین مشاهده شد (۱۰۰%) و بعد سفوروکسیم(۸۶%) و کوتریموکسازول(۸۰%). به وسیله غربالگری ۹۵ % نمونه‌ها ESBL تولید کردند و با تست تاییدی ۷۵ % ESBL تولید کردند، همه نمونه‌های تولید کننده ESBL مقاومت چند دارویی داشتند. از میان نمونه‌های تولید کننده ESBL بیشترین مقاومت مشاهده شده با آمپیسیلین(۱۰۰%) , سفوروکسیم(۹۰.۶۶%) و کوتریموکسازول(۸۶.۶۶%) بود. از میان تولید کنندگان ESBL ، ۹۶%گونه‌ها حساس به ایمیپنم، ۳۳.۳۳% حساس به آمیکاسین و ۳۲% حساس به سیپروفلوکساسین بودند [۵۳].
سبحان غفوریان و همکاران در سال ۱۳۹۱ درایلام، تهران و تبریز در رابطه با بروز تولید بتالاکتاماز با طیف گسترش یافته توسط K.pneumoniae در بیماران با عفونت دستگاه ادراری به این نتیجه رسیدند که از میان ۲۸۸ نمونه کلینیکی K.pneumoniae در بیمارستان‌های ایلام ، تهران و تبریز به ترتیب ۳۹.۴%,۵۰.۷% و ۴۵.۸ % ESBL توسط کلبسیلا پنمونیه تولید شد [۵۴].
شیلا جلال پور در سال ۱۳۹۱ دراصفهان در رابطه با شیوع گونه‌های تولید کننده ESBLs در K.pneumoniae در عفونت‌های دستگاه ادراری بیماران بستری و اکتسابی از جامعه به این نتیجه رسیدند که فراوانی K.pneumoniae در نمونه‌های بستری ۱۵%، سرپایی ۱۴% و فراوانی ESBL در باکتری K.pneumoniae در نمونه‌های بستری ۶۴% و سرپایی ۲۲% بود [۵۵].
فصل دوم: مواد و روش‌ها
فصل دوم
مواد و روش‌ها
۲-۱- بیان مسئله
K.pneumoniae یک باکتری گرم منفی روده ای و عضو خانواده انتروباکتریاسه است که جزیی از میکروفلور طبیعی بدن انسان را تشکیل می دهد و حدود یک سوم افراد، ناقل روده ای این میکروب هستند . میزان استقرار این باکتری در بیماران بستری شده در بیمارستان بیشتر از بیماران سرپایی است. طیف بیماری زایی کلبسیلا معمولاً وسیع بوده شامل باکتریمی، پنومونی و عفونت مجاری ادراری می‌باشد . در بیمارستان همه گیری شدید بین نوزادان و عفونت‌های آندمیک در بخش بیماران کلیوی رخ می دهد. پنومونی کلبسیلایی بخش کوچکی از موارد پنومونی را تشکیل می‌دهد ولی میزان مرگ و میر ناشی از آن بالا و حدود ۹۰ % است [۵۶].
برای درمان عفونت‌های کلبسیلایی از آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام بخصوص سفالوسپورین‌ها استفاده می شود که در سال‌های اخیر مقاومت کلبسیلا نسبت به بتالاکتام‌ها افزایش چشمگیری داشته است [۵۷].
امروزه با بروز مقاومتهای دارویی در میان باکتریهای بیماریزا، درمان این دسته از بیماریهای عفونی با مشکلات فراوانی مواجه شده است . از دیرباز آنتی بیوتیکهای بتالاکتام از مرسومترین درمان عفونتهای باکتریایی محسوب می شدند .باکتریها با تولید آنزیمهای بتالاکتاماز توانسته اند به این کلاس از آنتی بیوتیکها مقاومت یابند [۵۸].
مکانیسم اصلی مقاومت باکتری‌ها در برابر آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام تولید بتالاکتاماز می باشد؛ این آنزیم‌ها آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام را قبل از اینکه به پروتئین‌های متصل شونده به پنی سیلین ( PBP ) اتصال یابند، هیدرولیز و غیر فعال می کنند، بتالاکتامازها به دو صورت مولکولی(Ambler) و عملکردی(bush-jacoby-medeiros) طبقه بندی می‌شوند [۶۰، ۵۹].
پنی سیلیناز اولین آنزیم بتالاکتامازی است که شناسایی شد . این بتا-لاکتاماز غیرفعال کننده پنی سیلین‌ها می باشد. این آنزیم اولین بار در سال ۱۹۴۰ از اشرشیاکلی جداسازی گردید[۶۲، ۶۱].
بتالاکتامازهای با طیف گسترش یافته نیز به دنبال مصرف فراوان آنتی بیوتیک‌های گسترده طیف ، در اوایل دهه ۱۹۸۰ در اروپا شناسایی شدند و اولین بتا لاکتامازهای وسیع الطیف در سال ۱۹۸۳ در آلمان شناسایی گردیدند [۶۳].
بتالاکتامازهای با طیف گسترش یافته در برخی از اعضاء خانواده enterobacteriaceae و P.aeruginosa یافت می شود . عمده ترین باکتری‌های مولد بتا لاکتامازهای با طیف گسترش یافته عبارتند از: ٍE.coli، K.pneumoniae و سایر گونه‌های کلبسیلا [۶۶، ۶۵، ۶۴].
طبقه بندی بتالاکتامازها به لحاظ عملکردی هنگامی شروع شد که سفالوسپورینازها از پنی سیلینازها متمایز شدند و به چهار گروه عملکردی تقسیم می شوند [۶۸، ۶۷].
گروه اول : سفالوسپورینازهایی که به خوبی توسط کلاولانیک اسید مهار نمی شوند. گروه دوم: شامل پنی سیلیناز و سفالوسپوریناز یا هر دو که به طور کلی توسط مهارکننده‌های بتالاکتاماز مهار می‌شوند. گروه سوم: متالوبتالاکتاماز بوده و از یون‌های روی برای تخریب حلقه بتالاکتام استفاده می کنند . این آنزیم‌ها قادر به هیدرولیز پنی سیلین‌ها، سفالوسپورین‌ها و کارباپنم‌ها هستند. گروه چهارم پنی سیلیناز بوده و توسط کلاولانیک اسید مهار نمی شوند.
جدیدترین مطالعات بتالاکتامازها را به چهار گروه تقسیم می‌کند۱)بتالاکتامازهای وسیع الطیف، ۲) مشتقات بتالاکتامازهای کلاس A مقاوم به مهار کننده‌ها، ۳ (بتالاکتامازهای AmpC مرتبط با پلاسمید، ۴) بتالاکتامازهای هیدرولیزکننده کارباپنم‌ها.
بتالاکتامازهای وسیع الطیف Extended spectrum lactamases(ESBLs) دسته ای از آنزیم‌های بتالاکتاماز می باشند که اهمیت ویژه ای در درمان ضد میکروبی دارند. این آنزیم‌ها قادر به هیدرولیز کامل اکسی مینو بتالاکتام‌ها که در ساختمان نسل سوم سفالوسپورین‌ها هستند . این آنزیم‌ها ابتدا در دهه ۱۹۸۰تشخیص داده شدند که بیشتر از نوع SHV, TEM بودند و در نتیجه ی جهش‌های نقطه ای از آنزیم‌های اصلی فاقد فعالیت وسیع الطیف ایجاد شده اند، خانوادهCTX-M از ESBL‌ها در سال ۱۹۸۹ برای اولین بار از آلمان گزارش شد و پس از آن در نقاط مختلف دنیا گسترش یافت. این آنزیم غالباً در E.coli و Klebsiella گزارش شده اما در سایر enterobacteriaceae نیز دیده شده است [۶۹].
متأسفانه مصرف بی رویه ی آنتی بیوتیک‌ها در دهه‌ های اخیر باعث افزایش ظهور سویه‌های مقاوم با مقاومت چند گانه در کلبسیلا پنومونیه تولید کننده آنزیم بتالاکتاماز با طیف وسیع (ESBLs)شده است. ژن‌های کدکننده ESBLs معمولاً به روی پلاسمید یافت می‌شوند و توانایی انتقال به سویه‌های گرم منفی دیگر را دارند. در دو دهه اخیر، انواع زیادی از ESBLs شناسایی شده اند، تاکنون ۴۰۰ تیپ گوناگون بتا لاکتامازها از نمونه‌های کلینیکی جداشده است [۷۰].