ظهور بتالاكتامازهاي پلاسميدي جديد در كلبسيلا پنومونيه

Emergence of Novel Plasmid-mediated Beta-lactamase in Klebsiella pneumonia

زمينه و هدف: مقاومت آنتي‌بيوتيكي همواره به‌عنوان يك مشكل جدي براي سلامت انسان مطرح بوده است، و بيماران را در بيمارستان‌هاي سراسر جهان تحت تاثير قرار مي‌دهد، از اين‌رو سازمان بهداشت جهاني سال 2011 را به‌عنوان سال مقاومت آنتي‌بيوتيكي ناميد. كلبسيلا پنومونيه يك پاتوژن فرصت‌طلب گرم منفي و يكي از عوامل شايع عفونت‌هاي بيمارستاني است. اين باكتري، به‌ويژه در نوزادان باعث پنوموني، سپتي‌سمي، مننژيت، اسهال و باكتريمي مي‌شود. افزايش ظهور مقاومت به چند دارو در بين ايزوله‌هاي بيمارستاني كلبسيلا پنومونيه؛ گزينه‌هاي درماني را براي درمان عفونت‌هاي ايجادشده به‌وسيله اين باكتري محدود كرده است. بتالاكتامازها به‌عنوان دفاع اصلي باكتري‌هاي گرم منفي در مقابل آنتي‌بيوتيك‌ها محسوب مي‌شوند. اخيراً در برخي از باكتري‌ها، به‌ويژه كلبسيلا پنومونيه آنزيم‌هاي جديدي از قبيل: NDM-1 (New-Delhi-methallo-B-lactamase-1), OXA-48 (Oxacillinase-48), OXA-181 (Oxacillinase-181), KPC (Klebsiella pneumoniae Carbapenemase), CTX-M-15 (Cefotaximase-M-15) شناسايي شده است كه باعث مقاومت باكتري به بسياري از آنتي‌بيوتيك‌ها مانند پني‌سيلين‌ها، سفالسپورين‌ها، كارباپنم‌ها، آمينوگليكوزيدها، ماكروليدها، سولفامتوكسازول مي‌شوند. ژن توليد‌كننده اين آنزيم‌ها بر روي پلاسميدها با اندازه‌هاي مختلف قرار داشته و قادرند از يك باكتري به باكتري ديگر، از يك انسان به انسان ديگر و حتي از يك كشور به كشور ديگر منتقل شوند. اهميت بعضي از اين ژن‌ها مانند NDM-1 و KPC در سال 2011 به اندازه بيماري ايدز، سل و مالاريا ارزيابي شده است. اين آنزيم‌ها به‌عنوان يك تهديد مهم در بيماران بستري در بيمارستان‌ها ظهور يافته‌اند. بعضي پاتوژن‌هاي حاوي NDM-1 و KPCبه اشتباه ممكن است در تست‌هاي معمول آزمايشگاهي حساس در نظر گرفته شده و تشخيص داده نشوند، و اين خود مي‌تواند منجر به اين امر گردد كه بيماران با دريافت آنتي‌بيوتيك‌هاي غير‌موثر، باعث گسترش و به‌وجود آمدن پاتوژن‌هاي مقاوم‌تر شوند. تاكنون هيچ‌گونه واكسني براي جلوگيري از عفونت‌هاي ناشي از باكتري‌هاي مولد كارباپنم‌آز يافت نشده است. همچنين اطلاعاتي در مورد فراواني اين ژن‌هاي پلاسميدي و الگوي ژنتيكي آنها در ايران وجود ندارد. از اين‌رو، تشخيص سويه‌هاي كلبسيلا پنومونيه حاوي آنزيم‌هاي مقاومت، به‌ويژه NDM-1 جهت درمان بهتر بيماران و جلوگيري از انتشار اين ژن‌ها به ديگر باكتري‌ها با استفاده از روش‌هاي دقيق فنوتيپي و ژنوتيپي مهم مي‌باشد.

Background and Objectives: Antibiotic resistance is a major threat for human health that affects hospitalized patients worldwide; Hence, The World Health Organization (WHO) has chosen antibacterial resistance as its theme in 2011. Klebsiella pneumoniae is a gram-negative opportunistic pathogen and a common cause of nosocomial infections. These bacteria -especially in infants- are the cause of pneumonia, sepsis, meningitis, diarrhea and bacteremia. Increasing emergence of multidrug resistance (MDR) among Klebsiella pneumoniae nosocomial isolates has limited the appropriate therapeutic options for the treatment of infections caused by this pathogen. Beta-Lactamases are major defenses of gram-negative bacteria against antibiotics. Recently, the emergence of new B-lactamases such as NDM-1 (New Delhi metallo-B-lactamase-1), OXA-48 (Oxacillinase-48), OXA-181 (oxacillinase-181), KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase), CTX-M-15 (Cefotaxime-M-15) confer resistance to the most antibiotics such as penicillins, carbapenems, cephalosporins, macrolides, aminoglycosides and sulfamethoxazole. Resistant genes are located on plasmids with different sizes and can be readily transferred between bacteria, from one human to another human, and even from one country to another. In 2011, it has been evaluated that the importance of some of these genes like NDM-1, KPCs is as AIDS, malaria and tuberculosis. These enzymes have emerged as an important threat for hospitalized patients. Some pathogens containing both KPC and NDM-1 may be mistakenly diagnosed as susceptible by conventional laboratory methods and hence they could have an important role in the emergence and spread of more resistant pathogens due to administration of ineffective drugs to patients. No vaccines have been found yet that prevent infections caused by carbapenemase-producing bacteria. Also, there is not enough information about frequency of these plasmid genes and their genetic profiles in Iran. Therefore, it is important to diagnose the Klebsiella pneumoniae strains producing resistant enzymes, especially NDM-1, for better treatment of patients and prevention of the spread of these genes to other bacteria via exact phenotypic and genotypic methods.