Dokument: Molekulargenetische Charakterisierung und Epidemiologie der Metallo-β-Laktamase GIM-1 in Düsseldorf

Titel:	Molekulargenetische Charakterisierung und Epidemiologie der Metallo-β-Laktamase GIM-1 in Düsseldorf
Weiterer Titel:	Genetic characterisation and epidemiology of the Metallo-β-Lactamase GIM-1 in Düsseldorf
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=59757
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20220602-105239-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Ressina, Sofija [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,73 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 31.05.2022 / geändert 31.05.2022
Beitragende:	Prof. Dr. med. Colin R. MacKenzie [Gutachter] PD Dr. med Brandenburger, Timo [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die klinische Relevanz von Carbapenem-resistenten Erregern mit Bildung von Metallo-β-Laktamasen nimmt angesichts der noch beschränkten Therapieoptionen zu. Seit dem Erstnachweis der Metallo-β-Laktamase GIM-1 im Jahr 2002 aus dem Patientenmaterial der chirurgischen Intensivstation des UKD ist bis dato eine auf die Region Nordrhein-Westfalen begrenzte und diskontinuierliche Verbreitung dieser MBL festgestellt worden. Diese Dissertation beschäftigt sich mit der molekulargenetischen Charakterisierung und Epidemiologie der MBL GIM-1 in Düsseldorf. Alle von 2007 bis 2012 gesammelten klinischen GIM-1-tragenden Isolate zeigten hohe MHK-Werte und damit eine Resistenz gegen Breitbandantibiotika, wie Piperacillin/Tazobactam, die Vertreter der 3. Generation Cephalosporine (Ceftazidim), mit wenigen Ausnahmen auch gegen Vertreter der 4. Generation (Cefepim) und Carbapeneme (Imipenem und Meropenem), sowie Fluorchinolone (Ciprofloxacin). Alle untersuchten Pseudomonas spp. sowie die Mehrzahl der Enterobacterales waren nur noch auf Colistin sensibel. Mit ausgewählten klinischen blaGIM-1-positiven Isolaten unterschiedlicher genetischer Cluster wurden Konjugationsexperimente mit jeweils zwei Akzeptorkeimen auf antibiotikahaltigen Selektivnährböden durchgeführt. Der In-vitro-Gentransfer von blaGIM-1 war lediglich in einem Fall erfolgreich. In Anbetracht der protrahierten Dauer und des diskontinuierlichen Charakters der klonalen Verbreitung des Resistenzgens blaGIM-1 wurde ein Umweltreservoir vermutet. Die Umweltuntersuchungen auf der chirurgischen Intensivstation des UKD ermöglichten den Erstnachweis von blaGIM-1 in einer Vielzahl unterschiedlicher bakterieller Spezies sowie in unterschiedlich großen Plasmiden, hinweisend auf eine hohe Mobilität von blaGIM-1. Die Genotypisierung erbrachte den Nachweis eines protrahierten monoklonalen klinischen Ausbruchsgeschehens mit blaGIM-1-tragenden P. aeruginosa assoziiert mit der unmittelbaren klinischen Umgebung des Patienten: elf klonale Isolate des P. aeruginosa-Ausbruchsstamms M0 wurden in neun Waschbeckensiphons der Patientenzimmer, einem Waschbeckensiphon eines Arbeitsraums und auf einer Haarwaschwanne identifiziert. Nach Einführung von erweiterten Hygienemaßnahmen, u. a. Austausch der Waschbecken, wurde im Rahmen wiederholter Umweltuntersuchung 2013 eine Rekolonisation der Waschbecken festgestellt. Diese Arbeit verdeutlicht die Wichtigkeit einer lokalen epidemiologisch-mikrobiologischen Surveillance. Es ist eine Überlegung wert, ob derartige Umweltuntersuchungen in Bereichen der stationären Patientenversorgung mit erhöhtem MRE-Risiko trotz aufwendiger Methoden und Kosten routinemäßig mit dem Ziel der Prävention von Ausbruchsgeschehen durchgeführt werden sollten. Hierzu wäre es sinnvoll, eine standardisierte Empfehlung zur Durchführung einer solchen Untersuchung zu entwickeln, um eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse und damit eine Bewertung zu ermöglichen, welche als Grundlage zur Erarbeitung von Präventionsmaßnahmen notwendig sind. The clinical relevance of carbapenemase-resistant pathogens producing metallo-β-lactamases is increasing in part due to limited therapeutical options. Since the first detection of the metallo-β-lactamase GIM-1 in 2002 from clinical specimen of the surgical intensive-care unit of the UKD, a local and discontinuous spread of this MBL limited to the region of North Rhine-Westphalia has been observed. This dissertation deals with the genetic characterisation and epidemiology of GIM-1 in Düsseldorf. From 2007 to 2012 GIM-1-carrying isolates showed resistance with high MICs to broad spectrum antibiotics such as piperacillin/tazobactam, representative of the 3rd generation cephalosporins (ceftazidime) and, with few exeptions, also to representative of the 4rd generation (cefepime), carbapenems (imipenem and meropenem) as well as fluoroquinolones (ciprofloxacin). All tested Pseudomonas spp. and the majority of the Enterobacterales were sensitive only to colistin. Conjugation experiments were performed with selected clinical isolates of different genetic clusters together with two different pathogens as acceptors on selective media containing antibiotics. The horizontal in vitro gene transfer was successful only in one case. Considering the protracted duration and discontinuous character of the clonal spread of the blaGIM-1 resistance gene, an environmental reservoir was suspected. Investigations on the surgical intensive-care unit revealed the presence of blaGIM-1 in many different bacterial species, which were not previously known to be blaGIM-1-carriers, and additionally blaGIM-1 was found in many plasmids of different sizes indicating a high mobility of blaGIM-1. Genotyping revealed a protracted monoclonal clinical outbreak of blaGIM-1-carrying P. aeruginosa linked to the proximate patients’ clinical environment: eleven clonal isolates of the P. aeruginosa outbreak strain M0 has been found in nine sinks in patient rooms, in one sink in a working room and on one hair-washing basin. After introduction of extended hygiene measurements including the exchange of sinks, recolonization of sinks has been detected during the environmental investigation in 2013. These work points out the importance of a local epidemiological and microbiological surveillance. It is worth a thought, whether such environmental investigations should be implemented as a routine in areas with inpatient care with high risk for multiresistant pathogens for the purpose of outbreak-prevention in spite of labour-intensive methods and high costs. A standardised recommendation for the performance of such investigations is needed in order to facilitate the comparison of findings and enable an evaluation in order to develop preventive measures.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	02.06.2022
Dateien geändert am:	02.06.2022
Promotionsantrag am:	09.09.2021
Datum der Promotion:	19.05.2022