Dr rer nat Yvonne Pfeifer
Phaumlnotypische amp genotypische
Detektion von Beta-Laktamasen
Bad Honnef-Symposium 2013
Update Antibiotika-Resistenzen Erkennen Bewerten Handeln
25 - 26 Maumlrz Koumlnigswinter
M 1 2 3 4 5 MP
Detektion von β-Laktamasen
Welche
Warum
ESBL
AmpC
Carbapenemasen
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae A baumannii P aeruginosa
ESBL-Bildung (CTX-Resistenz) + Fluorochinolonresistenz 3MRGN (Ausnahme Neonatologie)
KRINKO-Definition (Bundesgesundheitsblatt 102012)
Carbapenemase-Bildung 4MRGN (Carbapenemase-Meldepflicht derzeit in Hessen und Sachsen)
Hausinterne Surveillance
Ausbruchsaufklaumlrung
Epidemiologie Deutschlandweit
Klinische Relevanz therapeutische Wertung
Wo
TEM-1
SHV-1
CTX-M
gt 190 Enzymvarianten
gt 140 Enzymvarianten
gt 100 Enzymvarianten
Ursprung
ESBL Extended-Spectrum β-Lactamases
gt 90 TEM-ESBL
gt 50 SHV-ESBL
gt 100 CTX-M-ESBL
β-Lactam hydrolysierende Enzyme gebildet von vielen Enterobacteriaceae
Resistenz gegen Aminoacylpenicilline (Ampicillin)
1 3 4 Gen Cephalosporine (Cefotaxim Cefpodoxim Ceftazidim Cefepim)
Monobactame (Aztreonam)
Empfindlich gegenuumlber Cephamycinen (zB Cefoxitin) und Carbapenemen (Imipenem Meropenem)
ESBL-Inhibitoren Clavulansaumlure Sulbactam Tazobactam
Phaumlnotyp
Seltenere ESBL PER GES VEB OXA
Plasmid-kodierte
AmpC β-Laktamasen Enterobacter cloacae
Citrobacter freundii
Chromosomal-kodierte
AmpC β-Laktamasen
Aeromonas hydrophila
CMY ACC ACT
FOX LAT MOX
zB in E coli K pneumoniae und
Proteus mirabilis
AmpC β-Laktamasen
Hafnia alvei
Morganella morganii
Escherichia coli
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 13 Gen Cephalosporine und Cephamycine (zBCefoxitin Cefotetan)
Empfindlich gegenuumlber Carbapenemen
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
AmpC-Inhibitor Cloxacillin
high-level AmpC-Expression
Carbapenemasen
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und Carbapeneme
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Ursprung
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel)
VIM in P aeruginosa Klebsiella spp E coli E cloacae Import aus Mittelmeerregion (Italien Spanien)
In Deutschland Ausbruumlche nach Import aber auch zT regionale Verbreitung moumlglich
NDM-1 in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika
OXA-48 in Enterobacteriaceae (Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika)
OXA-582324 in Acinetobacter baumannii uumlberwiegend aus Mittelmeerregion
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Detektion von β-Laktamasen
Welche
Warum
ESBL
AmpC
Carbapenemasen
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae
Enterobacteriaceae A baumannii P aeruginosa
ESBL-Bildung (CTX-Resistenz) + Fluorochinolonresistenz 3MRGN (Ausnahme Neonatologie)
KRINKO-Definition (Bundesgesundheitsblatt 102012)
Carbapenemase-Bildung 4MRGN (Carbapenemase-Meldepflicht derzeit in Hessen und Sachsen)
Hausinterne Surveillance
Ausbruchsaufklaumlrung
Epidemiologie Deutschlandweit
Klinische Relevanz therapeutische Wertung
Wo
TEM-1
SHV-1
CTX-M
gt 190 Enzymvarianten
gt 140 Enzymvarianten
gt 100 Enzymvarianten
Ursprung
ESBL Extended-Spectrum β-Lactamases
gt 90 TEM-ESBL
gt 50 SHV-ESBL
gt 100 CTX-M-ESBL
β-Lactam hydrolysierende Enzyme gebildet von vielen Enterobacteriaceae
Resistenz gegen Aminoacylpenicilline (Ampicillin)
1 3 4 Gen Cephalosporine (Cefotaxim Cefpodoxim Ceftazidim Cefepim)
Monobactame (Aztreonam)
Empfindlich gegenuumlber Cephamycinen (zB Cefoxitin) und Carbapenemen (Imipenem Meropenem)
ESBL-Inhibitoren Clavulansaumlure Sulbactam Tazobactam
Phaumlnotyp
Seltenere ESBL PER GES VEB OXA
Plasmid-kodierte
AmpC β-Laktamasen Enterobacter cloacae
Citrobacter freundii
Chromosomal-kodierte
AmpC β-Laktamasen
Aeromonas hydrophila
CMY ACC ACT
FOX LAT MOX
zB in E coli K pneumoniae und
Proteus mirabilis
AmpC β-Laktamasen
Hafnia alvei
Morganella morganii
Escherichia coli
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 13 Gen Cephalosporine und Cephamycine (zBCefoxitin Cefotetan)
Empfindlich gegenuumlber Carbapenemen
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
AmpC-Inhibitor Cloxacillin
high-level AmpC-Expression
Carbapenemasen
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und Carbapeneme
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Ursprung
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel)
VIM in P aeruginosa Klebsiella spp E coli E cloacae Import aus Mittelmeerregion (Italien Spanien)
In Deutschland Ausbruumlche nach Import aber auch zT regionale Verbreitung moumlglich
NDM-1 in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika
OXA-48 in Enterobacteriaceae (Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika)
OXA-582324 in Acinetobacter baumannii uumlberwiegend aus Mittelmeerregion
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
TEM-1
SHV-1
CTX-M
gt 190 Enzymvarianten
gt 140 Enzymvarianten
gt 100 Enzymvarianten
Ursprung
ESBL Extended-Spectrum β-Lactamases
gt 90 TEM-ESBL
gt 50 SHV-ESBL
gt 100 CTX-M-ESBL
β-Lactam hydrolysierende Enzyme gebildet von vielen Enterobacteriaceae
Resistenz gegen Aminoacylpenicilline (Ampicillin)
1 3 4 Gen Cephalosporine (Cefotaxim Cefpodoxim Ceftazidim Cefepim)
Monobactame (Aztreonam)
Empfindlich gegenuumlber Cephamycinen (zB Cefoxitin) und Carbapenemen (Imipenem Meropenem)
ESBL-Inhibitoren Clavulansaumlure Sulbactam Tazobactam
Phaumlnotyp
Seltenere ESBL PER GES VEB OXA
Plasmid-kodierte
AmpC β-Laktamasen Enterobacter cloacae
Citrobacter freundii
Chromosomal-kodierte
AmpC β-Laktamasen
Aeromonas hydrophila
CMY ACC ACT
FOX LAT MOX
zB in E coli K pneumoniae und
Proteus mirabilis
AmpC β-Laktamasen
Hafnia alvei
Morganella morganii
Escherichia coli
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 13 Gen Cephalosporine und Cephamycine (zBCefoxitin Cefotetan)
Empfindlich gegenuumlber Carbapenemen
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
AmpC-Inhibitor Cloxacillin
high-level AmpC-Expression
Carbapenemasen
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und Carbapeneme
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Ursprung
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel)
VIM in P aeruginosa Klebsiella spp E coli E cloacae Import aus Mittelmeerregion (Italien Spanien)
In Deutschland Ausbruumlche nach Import aber auch zT regionale Verbreitung moumlglich
NDM-1 in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika
OXA-48 in Enterobacteriaceae (Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika)
OXA-582324 in Acinetobacter baumannii uumlberwiegend aus Mittelmeerregion
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Plasmid-kodierte
AmpC β-Laktamasen Enterobacter cloacae
Citrobacter freundii
Chromosomal-kodierte
AmpC β-Laktamasen
Aeromonas hydrophila
CMY ACC ACT
FOX LAT MOX
zB in E coli K pneumoniae und
Proteus mirabilis
AmpC β-Laktamasen
Hafnia alvei
Morganella morganii
Escherichia coli
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 13 Gen Cephalosporine und Cephamycine (zBCefoxitin Cefotetan)
Empfindlich gegenuumlber Carbapenemen
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
AmpC-Inhibitor Cloxacillin
high-level AmpC-Expression
Carbapenemasen
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und Carbapeneme
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Ursprung
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel)
VIM in P aeruginosa Klebsiella spp E coli E cloacae Import aus Mittelmeerregion (Italien Spanien)
In Deutschland Ausbruumlche nach Import aber auch zT regionale Verbreitung moumlglich
NDM-1 in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika
OXA-48 in Enterobacteriaceae (Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika)
OXA-582324 in Acinetobacter baumannii uumlberwiegend aus Mittelmeerregion
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Carbapenemasen
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und Carbapeneme
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
nicht hemmbar durch ESBL-Inhibitoren (Clavulansaumlure)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Ursprung
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel)
VIM in P aeruginosa Klebsiella spp E coli E cloacae Import aus Mittelmeerregion (Italien Spanien)
In Deutschland Ausbruumlche nach Import aber auch zT regionale Verbreitung moumlglich
NDM-1 in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika
OXA-48 in Enterobacteriaceae (Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika)
OXA-582324 in Acinetobacter baumannii uumlberwiegend aus Mittelmeerregion
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
β-Laktamase Screening
ESBLAmpC
Carbapenemasen
Agar MC Conkey + Cefotaxim (1microgml) erfasst alle ESBLAmpC-bildende Enterobacteriaceae
Chromogene Selektivmedien fuumlr ESBL-bildende Bakterien Enthalten Cefotaxim oder Cefpodoxim (+ Cloxacillin als AmpC-Inhibitor)
Bsp Brilliance ESBL Agar (Oxoid) ChromID ESBL (Biomerieux) Chromagar ESBL (MAST)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID Carba (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann Pet al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem
Girlich D et al 2013Diagn Microbiol Infect Dis 75 214-217
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Phaumlnotypische Detektion ESBL amp AmpC
Automatensystemhinweis
bdquoESBL-positivldquo Cefotaxim-Ceftazidim-resistent und Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
bdquoAmpC-positivldquo bdquoHigh-level-Cephalosporinaseldquo oder bdquoCephamycinaseldquo Cefotaxim-Ceftazidim-Cefoxitin-resistent und keine Hemmbarkeit durch ESBL-Inhibitor (Clavulansaumlure)
Manuelle ESBLAmpC Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest ESBL CefotaximCeftazidimCefepim + Clavulansaumlure
Etest AmpC CefotetanCefoxitin+ Cloxacillin
Disk-Tests ESBLAMPC zB Annaumlherungstests Kombinations-Disk-tests
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
CLV
CTX CAZ
Disk-Tests
Etest
K pneumoniae mit ESBL-Typ CTX-M-15 E coli mit ESBL-Typ CTX-M-1
TZ = Ceftazidim
CT = Cefotaxim
CLV = Clavulansaumlure
TZL = Ceftazidim + Clavulansaumlure
CTL = Cefotaxim + Clavulansaumlure
Phaumlnotypische Detektion ESBL
CTX = Cefotaxim
CAZ = Ceftazidim
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Kombinationstest ESBL amp AmpC
D68C ESBLAmpC ID (Mast)
A Cefpodoxim C Cefpodoxim + AmpC-Inhibitor
D Cefpodoxim + ESBL- und AmpC-Inhibitor B Cefpodoxim + ESBL-Inhibitor
ESBL-negativ
AmpC-negativ
ESBL-positiv AmpC-positiv ESBL-positiv
AmpC-positiv
Wird nur sehr wenig -Laktamase oder werden verschiedene andere β-Laktamasen (zB K1(OXY) β-Laktamase K oxytoca) gebildet kann es zu falsch negativenpositiven bzw nicht eindeutigen Ergebnissen kommen
Aber
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Schnelltest ESBL-Bildung
Nordmann P Dortet L Poirel LRapid detection of extended-spectrum-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae J Clin Microbiol 2012 503016-22
This biochemical test (lt1h)was based on the in vitro detection of a cephalosporin (cefotaxime) hydrolysis that is inhibited by tazobactam addition The ESBL activity was evidenced by a color change (red to yellow) of a pH indicator (red phenol) due to carboxyl-acid formation resulting from cefotaxime hydrolysis that was reversed by addition of tazobactam (positive test)
ESBL-Bildner
Non-ESBL- Bildner
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase-Bildung
Automatensystemhinweis
Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Manuelle Carbapenemase Bestaumltigungstests (Agardiffusion)
Etest MBL Imipenem + ImipenemEDTA
Disk-Tests zB Kombinations-Disk-Tests mit Carbapenemase Inhibitoren
Allg Carbapenemase-Bildung mod Hodge Test ImipenemMeropenem-Hydrolyse (Carba NP MALDI)
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Carbapenemresistenz durch Porinverlust + ESBLAmpC
Ursache
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 025 - gt 32 05 - gt 32 R
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz
Phaumlnotyp
Haumlufig bei Enterobacter aeromonas K pneumoniae E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem gt= MHK Imipenem
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Detektion Carbapenemasebildung
Mod Hodge-Test
E coli -Referenzstamm Carbapenem-sensitiv
K pneumoniae Carbapenem-sensitiv K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- allg Nachweis von Carbapenemase-Bildung (KPC MBL insbesondere OXA-48)
- fuumlr epidemiologische Zwecke (Ausbruchsmanagement) geeignet
- falsch positive Ergebnisse (zB bei AmpC-Bildung) moumlglich
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber kein Carbapenemase-Bildner
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Schnell-Detektion Carbapenemasebildung
Carba NP Test Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase
producers in Enterobacteriaceae
we developed the Carba NP test
The test uses isolated bacterial
colonies and is based on in vitro
hydrolysis of a carbapenem
imipenem It was 100 sensitive
and specific compared with
molecular-based techniques This
rapid (lt2 hours) inexpensive
technique may be implemented in
any laboratory
ImipenemMeropenem Hydrolyse + Nachweis mit UV-Spec oder MALDI-TOF)
Bernabeu S et al DMID 2012 Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt I et al JCM 2011
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
OXA-48
Haumlufig in K pneumoniae und E coli
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden)
Temocillinresistenz
phaumlnotyp Nachweismoumlglichkeit mod Hodge Test Carba-NP-Test etc
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp OXA-48+ESBL
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim CAZ ceftazidim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Phaumlnotypische Detektion Carbapenemase KPC
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
KPC
Haumlufig in K pneumoniae (Verbreitung der klonalen Linie ST258 Kp mit KPC-23)
Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem PIPTAZ-resistent Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test ect Disk-Tests mit BorsaumlureBorsaumlurederivaten als KPC-Inhibitor
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
Phaumlnotyp
MBL
MBL-Varianten NDM VIM haumlufig IMP GIM GES seltener
Haumlufig in K pneumoniae E coli sowie P aeruginosa A baumannii Ertapenemresistenz
Erhoumlhte MHK oder Resistenz fuumlr Meropenem + Imipenem
MHK Meropenem lt= MHK Imipenem
PIPTAZ-resistent
Sensibel gegenuumlber Aztreonam (nur wenn keine ESBL vorhanden)
Nachweismoumlglichkeit bdquoindirektldquo mod Hodge Test Carba-NP-Test etc Disk-Tests mit EDTAEDTA-Derivaten als MBL-Inhibitor
Phaumlnotypische Detektion Metallo-β-Laktamasen (MBL)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Beispiel MBL Etest
Imipenem
K pneumoniae
Imipenem + EDTA
(MBL-Inhibitor)
E coli
Metallo-β-Lactamase-positiv
PhantomzonenEllipsendeformation
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
MBL-Etest Keines der beiden Isolate K pneumoniae und P aeruginosa bildet eine Carbapenemase der
Klasse D (Metallo- -Lactamase) A) Das K pneumoniae Isolat zeigt einen erhoumlhten MHK-Wert fuumlr Imipenem
der nicht durch EDTA beeinflusst wird B) Das P aeruginosa Isolat ist Imipenem-resistent In Kombination mit
EDTA ist eine Reduktion des MHK-Wertes sichtbar dies ist allerdings auf die allgemeine
wachstumshemmende Wirkung des EDTA zuruumlckzufuumlhren (dieser schmale Hemmhof bei P aeruginosa ist als
falsch-positiv zu werten) Erst Hemmhofdeformationen und Phantomzonen zeigen eine moumlgliche MBL-Bildung
bei P aeruginosa deutlich an IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
K pneumoniae
A)
P aeruginosa
B)
Metallo-β-Lactamase-negativ Beispiel MBL Etest
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
P aeruginosa P aeruginosa P aeruginosa
Kolonien im
Hemmhof
Phantomzonen
MBL-Etest Alle drei P aeruginosa Isolate bilden eine Carbapenemase der Klasse D (Metallo- -Lactamase)
A) Es sind Kolonien im Hemmhof des Imipenem-Teststreifens zu sehen die auf eine resistente Subpopulation
hindeuten ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig B) Der Test zeigt groszlige Hemmhoumlfe aber eine Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat ist MBL-verdaumlchtig C) Der Test zeigt eine deutliche Phantomzone in der
Mitte des Teststreifens ndash das Isolat bildet MBL Die Phaumlnomene A-C werden durch unterschiedlich groszlige
Produktionsmengen der VIM-2 Metallo- -Lactamase in P aeruginosa verursacht
IP Imipenem IPI Imipenem+EDTA
A) B) C)
Etest Metallo-β-Laktamasen (MBL)
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
blaCTX-M
2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
Dankeschoumln
RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
Christoph Eller
RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
Sibylle Muumlller-Bertling Christine Guumlnther
Robert Koch Institut Berlin
Prof Dr Martin Mielke
Dr Tim Eckmanns
Robert Koch Institute Wernigerode
pfeiferyrkide
Kombinationstests Carbapenemasen
bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-Disk Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
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PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
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Genotypische Detektion von ESBLAmpC
Genotypische Detektion von Carbapenemasen
PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
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Cuzon G et al JAC 2012 Kaase M et al JCM 2012
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Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
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Genotypische Detektion von β-Laktamasen
Warum
Bsp Nach Ausbruchsgeschehen wird ein weiteres Isolat mit identischen Phaumlnotyp gefunden
Bsp Produktion von β-Lactamase in geringer Menge
Falsch-negative phaumlnotypische Testergebnisse
Bsp Produktion mehrerer unterschiedlicher β-Lactamasen
Unspezifischenicht auswertbare phaumlnotypische Tests
Vorteil fuumlr lokale Surveillance und Ausbruchsmanagement
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
Phaumlnotyp Ausbruchsisolate
Phaumlnotyp neues Isolat
CTX-M-ESBL
TEM-ESBL
Die genotypische Detektion ermoumlglicht die sofortige Unterscheidung von Ausbruchsisolaten und Nichtausbruchsisolaten
AMP CTX ATM ETP CIP SXT
R R R S R R
PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
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PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
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M 1 2 3 4 5 MP
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CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
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PCR+Hybridisierung (Microarray)
PCR+Hybridisierung (ELISA)
RT-PCR fuumlr Carbapenemase-Gene Monteiro J et al JAC 2012
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hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
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Prof Dr Martin Mielke
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PCR and Sequenzierung der ESBL- und AmpC-Gene
hyplexreg ESBL ID
PCR und Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden und ELISA Detektion Identifizierung von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBLnon-ESBL und CTX-M
Klinische Diagnostik
PCR und Hybridisierung mit specifischen Oligonucletid-Sonden und Microarray Detektion Identifikation von TEM-ESBLnon-ESBL SHV-ESBL non-ESBL CTX-M-Gruppen und AmpC β-Laktamasen
Bsp ESBL-Multiplex-PCR
M 1 2 3 4 5 MP
blaSHV blaTEM
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2 3 4 1 5 MP M
Bsp AmpC-Multiplex-PCR
CMY Cf DHA Mm ACC Ha EBC Ecl MOX Ah
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Genotypische Detektion von Carbapenemasen
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PCR+Hybridisierung (ELISA)
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hyplexreg ESBL ID
Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
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Nachweis von Carbapenemase-Genen
KPCNDMOXA-48
zT bis hin zum genauen Carbapenemase-Typ (zB KPC-3) Peter H et al JCM 2012
Guido Werner Ullrich Nuumlbel Franziska Layer Birgit Strommenger
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RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
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RKI Nationales Referenzzentrum Staphylokokken (MRSA) Enterokokken
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RKI Arbeitsgruppe Enterobacteriaceae and Nonfermenter
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