Titelaufnahme

Titel
Detektion von β-Laktamase produzierenden Enterobakterien und Nonfermentern in der Routinediagnostik
Weitere Titel
Detection of β-lactamase producing Enterobacteriaceae and non-fermenter in routine diagnosis
VerfasserSenk, Stefan
Betreuer / BetreuerinDürschmied, Bernhard
Erschienen2014
Datum der AbgabeJuni 2014
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)AmpC / AmpC Etest® CN/CNI / Carbapenemase / Carba-R Assay / ESBL / EUCAST / GeneXpert® / Gram Negative Blood Culture Nucleic Acid Test Kit (BC-GN) / KPC/MBL Confirm Kit / MASTDISC ID™ AmpC Detection Set / Rapid Carb Screen Kit / Verigene® / β-Laktamase
Schlagwörter (EN)AmpC / AmpC Etest® CN/CNI / Carbapenemase / Carba-R Assay / ESBL / EUCAST / GeneXpert® / Gram Negative Blood Culture Nucleic Acid Test Kit (BC-GN) / KPC/MBL Confirm Kit / MASTDISC ID™ AmpC Detection Set / Rapid Carb Screen Kit / Verigene® / β-lactamase
Zugriffsbeschränkung
 _
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

β-Laktamasen wie ESBL, AmpC oder Carbapenemasen gehören zu den wichtigsten Resistenzmechanismen gramnegativer Bakterien. Die Detektion von β-Laktamase produzierenden Erregern, besonders Carbapenemase produzierende Enterobakterien (CPE), in der Routinediagnostik ist essentiell für eine wirksame Infektionskontrolle und Einschätzung und Überwachung der nationalen und internationalen epidemiologischen Situation. Richtlinien des European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing (EUCAST) beschreiben verschiedene Screeningbreakpoints und Detektionsverfahren für β-Laktamase produzierende Erreger. Für die Routine sind viele verschiedene Testkits erhältlich die auf den empfohlenen Testverfahren basieren.

Im Zuge dieser Arbeit wurden sechs Methoden zur Detektion von β-Laktamasen getestet und anhand verschiedener routinerelevanten Kriterien wie Handhabung, Ablesbarkeit und Wirtschaftlichkeit bewertet und gegenübergestellt. Für die Detektion von AmpC β-Laktamasen wurden zwei phänotypische Methoden, das MASTDISC ID™ AmpC Detection Set von Mast und der AmpC Etest® CN/CNI von bioMerieux getestet. Für die Detektion von Carbapenemasen wurden zwei phänotypische Methoden von Rosco Diagnostica, das KPC/MBL Confirm Kit und das Rapid Carb Screen Kit, und zwei neue genotypische Systeme, das Carba-R Assay am GeneXpert® System (Firma Cepheid) und das Gram-Negative Blood Culture Nucleic Acid Test Kit (BN-GN) am Verigene® System (Firma Nanosphere) getestet. Für die AmpC Testung wurden 43 Isolate mit AmpC Verdacht verwendet und für die Carbapenemase Testung eine Stichprobe mit 35 molekularbiologisch bestätigte Stämme, 28 Enterobakterien und 7 Nonfermenter Isolate, aus verschiedenen Mikrobiologielabors aus Österreich. Die phänotypische Carbapenemasebestätigung wurde nur an den Enterobakterien getestet.

Der Vergleich der Methoden zur AmpC Detektion zeigte eine einfache Handhabung und gute Routinetauglichkeit für beide Methoden jedoch eine bessere Ablesbarkeit für das MASTDISC ID™ AmpC Detection Set. Sieben Stämme konnten aufgrund fehlender Hemmhöfe mit dem AmpC Etest® nicht eindeutig bestimmt werden.

Im Zuge der Testung der Carbapenemase produzierenden Erreger zeigten alle vier Methoden eine gute Routinetauglichkeit und eine einfache Handhabung. Zur phänotypischen Bestätigung erwies sich das KPC/MBL Confirm Kit als eindeutiger ablesbar und konnte 27/28 Isolate richtig identifizieren (Sensitivität 96%). Das Rapid Carb Screen Kit zeigt eine rasche Analysenzeit von maximal 2 Stunden und 30 Minuten, konnte jedoch nicht immer ein eindeutig ablesbares Ergebnis liefern und somit 24/28 Stämme richtig bestätigen (Sensitivität 86%).

Die genotypischen Systeme zeigten eine hervorragende Sensitivität (Carba-R Assay: 31/35 [Sensitivität 89%] BC-GN Kit 35/35 [100%]) und Analysenzeit (Carba-R Assay: 1 Stunde; BC-GN Kit: 2 Stunden). Beide Verfahren konnten alle Enterobakterien richtig detektieren. Das Carba-R Assay konnte für vier Nonfermenter Isolate keine Carbapenemase detektieren, da die spezifischen Primer für IMP-22, OXA-23 und OXA-58 nicht im Test inkludiert sind.

Zusammenfassung (Englisch)

The expression of β-lactamases, like ESBL, AmpC and Carbapenemases, is one of the most important resistance mechanisms of gram-negative bacilli. The detection of β-lactamase producing pathogens, especially carbapenemase producing Enterobacteriaceae (CPE), during routine diagnosis is essential for a sufficient Infection control and the assessment and surveillance of the national and international epidemiological situation. Guidelines published from the European Committee on Antimicrobial Susceptibility testing (EUCAST) describe relevant Screeningbreakpoints and detection methods for β-lactamase producing pathogens. Based on these recommended test procedures there are many different testkits available.

In this study, six methods for detection of β-lactamases were tested and compared using criteria like handling in routine, readability and efficiency. For the detection of AmpC β -lactamases two phenotypic methods, the MASTDISC ID™ AmpC Detection Set by mast and the AmpC Etest ® CN / CNI by bioMerieux were tested. For the detection of carbapenemases two phenotypic methods by rosco diagnostica, the MBL/KPC Confirm Kit and the Rapid Carb Screen Kit, and two modern genotypic detection systems, the Carba-R Assay on the GeneXpert® platform (Cepheid) and the Gram-Negative Blood Culture Nucleic Acid Test Kit (BN-GN) on the Verigene® platform (Nanosphere), were tested. A sample of 43 isolates, considered AmpC positiv, was used for AmpC detection. For carbapenemase detection a sample of 35 molecular confirmed carbapenemase positive isolates, containing 28 Enterobacteriaceae and 7 non-fermenter isolates, was used. Phenotypic carbapenemase testing was performed on Enterobacteriaceae only.

Both methods tested for AmpC detection showed easy handling and both methods would be suitable for use in routine diagnosis. The MASTDISC ID™ AmpC Detection Set showed a better and clearer readability for the results. For seven isolates the results of the AmpC Etest® showed no inhibition zones and therefore couldn’t be clearly determined.

All four methods for carbapenemase testing showed an easy handling and would be suitable for use in routine diagnosis. For phenotypic carbapenemase testing the KPC/MBL Confirm Kit showed a better readability and detected 27/28 isolates (Sensitivity 96%). Although the Rapid Carb Screen Kit produced quick results in no longer than 2 hours and 30 minutes, the readability was not clearly in some isolates. Thus less isolates were detected, 24/28 (Sensitivity 86%)

The genotypic methods showed an excellent sensitivity (Carba-R Assay: 31/35 [89%] BC-GN Kit 35/35 [100%]) produced fast results (Carba-R Assay: 1h; BC-GN Kit: 2 h). All Enterobacteriaceae were correctly determined by both methods. The Carba-R Assay was not able to detect four non-fermenter Isolates, due to a lack of primers for IMP-22, OXA-23 and OXA-58.