Genotype and drug resistance analysis of NDM-1-producing Klebsiella isolated in hospitals of the Lower Silesia province
Beata Mączyńska | Paulina Lichacz | Monika Oleksy | Adam Junka
Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu
Beata Mączyńska Katedra i Zakład Mikrobiologii Farmaceutycznej i Parazytologii, Uniwersytet Medyczny im. Piastów Śląskich we Wrocławiu, ul. Borowska 211a, 50-556 Wrocław, e-mail: beata.maczynska@umed.wroc.pl
Wpłynęło: 29.08.2018
Zaakceptowano: 11.09.2018
DOI: dx.doi.org/10.15374/FZ2018048
Forum Zakażeń 2018;9(5):257–271
Streszczenie: Celem pracy była analiza fenotypowa i genotypowa szczepów Klebsiella podejrzanych o produkcję karbapenemaz typu NDM-1, izolowanych od pacjentów przebywających w szpitalach Dolnego Śląska, oraz analiza ich klonalnego pokrewieństwa konieczna do potwierdzenia ogniska epidemicznego. W ostatnich latach doszło do lawinowego wzrostu zakażeń wywoływanych przez pałeczki Klebsiella pneumoniae NDM-1 w Europie i Polsce. W związku z zagrożeniami jakie niosą za sobą te infekcje, przeprowadzono badania zgodnie ze schematem postępowania w ognisku epidemicznym: od wykrycia obecności karbapenemaz metodą enzymatyczną (test CarbaNP) i dyfuzyjno-krążkową, poprzez analizę lekooporności, do potwierdzenia obecności genu blaNDM-1 oraz określenia pokrewieństwa szczepów metodą ERIC-PCR. Uzyskane wyniki w przypadku wszystkich szczepów potwierdziły obecność genów dla karbapenemaz NDM-1. Analiza lekooporności wykazała bardzo wysoki stopień oporności na wiele grup leków, przy czym wzory oporności różniły się w zakresie niektórych antybiotyków. Analiza pokrewieństwa dowiodła wysokiego podobieństwa klonalnego większości szczepów, z wyjątkiem dwóch. Sugeruje to obecność jednego klonu (ST11) i dwóch niespokrewnionych izolatów. Porównanie wzorów pokrewieństwa i lekooporności wykazało, że szczepy niespokrewnione mogą mieć identyczny antybiogram, a szczepy pochodzące z tego samego klonu mogą wykazywać różne wzory oporności. Zależy to najprawdopodobniej od ilości kopii plazmidu NDM-1 oraz obecności innych plazmidów noszących geny oporności.
Słowa kluczowe: analiza pokrewieństwa, karbapenemazy NDM-1, Klebsiella pneumoniae, lekooporność, ognisko epidemiczne
Abstract: The aim of this study was to perform a phenotype and genotype analysis of Klebsiella strains that are suspected of producing NDM-1, which were isolated from patients hospitalized at Lower Silesian hospitals. A clonal analysis was also performed in order to rule out any possible epidemic outbreak. A rapid increase in the number of infections caused by NDM-1-producing Klebsiella pneumoniae bacteria has been observed in Europe and Poland. Due to the risks associated with these infections, tests were performed in accordance with guidelines for epidemic outbreaks i.e. disk-diffusion and enzymatic tests (CarbaNP) for presence of carbapanemase; drug resistance testing; blaNDM-1 gene detection and ERIC-PCR analysis. The results confirmed the presence of NDM-1 genes in all of the strains. Drug resistance analysis showed a very high level of resistance to multiple groups of antibiotics, but it should be noted that resistance patterns differed for some antibiotics. Genotype analysis indicated a high-clonal similarity in all of the strains, except for two. This suggest the presence of one clone (ST11) and two non-related isolates. The comparison of genotype and drug resistance patterns showed that non-related strains can have an identical antibiogram and the strains that come from the same clone can show different patterns of resistance. This most likely depends on the number of NDM-1 plasmid copies and the presence of other plasmids that contain genes of resistance.
Key words: carbapenemase NDM-1, drug resistance, genotypic analysis, Klebsiella pneumoniae, nosocomial outbreaks
