1. Översiktlig projektbeskrivning

Sammanfattning av projektet

Multiresistenta Enterobacteriaceae är ett växande problem på många sjukhus, med en stor
klinisk betydelse och effekt på de totala vårdkostnaderna.
Epidemiska stammar är särskilt svåra att kontrollera. Under 1980-talet kom allt fler rapporter om ”Exteded-Spectrum-Beta-Lactamases”(ESBL) bildande K. pneumoniae, som påvisades hos sjukhusvårdade patienter. Under 2000-talet har det skett en kraftig global ökning av ESBL-producerande E. coli av CTX-M-typ, som sprids både på sjukhus och i samhället. I Sverige ser vi en oroande och snabb ökning av ESBL-producerande Enterobacteriaceae. Flera sjukhusutbrott har rapporterats.. ESBL blev anmälningspliktigt för laboratorierna i februari 2007 och 4953 fall rapporterades under 2010 jämfört med 1579 fall av MRSA. Detta innebär att ESBL ökar snabbare än MRSA i Sverige. De flesta fall av ESBL är urinvägsinfektioner, men även ett stort antal fall av sepsis rapporteras. I Indien har man hittat en ny ESBL-resistensgen, New Delhi Metallobetalaktamas (NDM-1). Detta enzym ger resistens mot så gott som alla behandlingsalternativ. NDM-1 är vanlig i samhället och att de fall som hittats hittills är toppen på ett isberg. Antibiotikaresistens är smittsam och rullar fram över världen som en pandemi.
Tillsammans med alla de andra antibiotikaresistenta bakterierna kommer NDM-1 att ta oss
närmare det faktum att stora delar av den antibiotikabehandling vi i dag tar för given inte kommer att fungera.
Syftet med den aktuella studien är att
- att utveckla nya PCR metoder med sekvensering för att upptäcka nya ESBL-gener, kinolon-
och aminoglykosid-resistensgener
- att utveckla GTG-5-PCR, LM-PCR/HRM och Ramanspektroskopi för epidemiologiska
typning av ESBL-producerande bakterier
- att undersöka om misstänkta utbrott och bärarskap av ESBL producerande bakterier orsakas av
spridning av genetiskt besläktade isolat (kloner) m. h. a. PCR-baserade metoder.
GTG-5-PCR är en molekylär-epidemiologisk fingerprinting-metod som bygger på att det finns
repetetiva DNA-sekvenser i bakteriegenomet. Man använder en eller två konstgjorda
oligonukleotider som fäster in till de repetetiva sekvenserna och amplifierar sedan olika långa stäckor DNA. Med gelelektrofores ser man sedan flera band med olika storlek för varje bakterieisolat vilket kan användas som hjälpmedel för att avgöra om två olika bakterieisolat har ett gemensamt ursprung. Med ny snabb PCR-utrustning i kombination med automatiskt kapillärelektrofores-system går det snabbt och enkelt att analysera stora mängder bakterier jämfört med pulsfält-gelelektrofores (PFGE) som tidigare varit guldstandard. Utdata bearbetas och analyseras sedan bioinformatiskt med ett avancerat dataprogram. Ramanspektroskopi är en metod där ljusspridning orsakad till största del av
vibrationsförändringar inom molekyler mäts. En bakteriestam med unik uppsättning av
molekyler ger också ett specifikt spektrum och identiska eller besläktade bakteriestammar ger på samma sätt identiska eller varandra liknande spektra.
I takt med att nya ESBL-gener identifierats har PCR-baserade meoder med sekvensering
utvecklats och optimerats med primerdesign med bioinformatiska verktyg. Vid identifiering av ESBL-isolat är det viktigt att fatstställa ESBL-gen tillsammans med genetiskt släktskap med våra PCR-baserade epidemiologiska typningsverktyg. Många ESBL-isolat är multiresitenta. Resistens mot kinoloner och fluorokinoloner är ett ökande problem i samband med deras breda klinisk användning. Tills nyligen har kinolon resistens hos Enterobacteriaceae ansetts vara kromosomalt-kodad, dvs relaterade till ändringar av molekylära målstrukturer (DNA gyras och topoisomeras IV), orsakad av minskad yttermembran-permeabilitet (porin defekt) och överuttryck av naturligt förekommande efflux. Plasmid-medierad kinolonresistens (PMQR) har rapporterats på senare tid. Tre mekanismer är kända hittills: qnr proteiner, aminoglykosid acetyltransferas AAC (6 ')-Ib-CR och effluxpump QepA. Qnr proteiner skyddar DNA gyras och typ IV topoisomeras från kinolon hämning. Fyra typer av qnr har rapporterats: QnrA (sex varianter), QnrB (19 varianter), QnrC (en variant) och QnrS (tre varianter). AAC (6 ')-Ib-CR acetylerar flera fluorokinoloner, såsom norfloxacin och ciprofloxacin. Proteinet AAC (6')-Ib-CR innehåller två aminosyrasubstitutioner jämfört med vildtyp enzymet AAC (6')-Ib. Både qnr och AAC (6 ')-Ib proteiner har rapporterats över hela världen. På senare tid har även pan-aminoglykosidresistens rapporterats. Metylering av antibiotika-bindningsstället med 16S RNA methylase ger extremt höga nivåer av resistens mot alla aminoglykosider i klinisk
användning. De gener som ansvarar för metyleringen ligger på överförbara plasmider och
samexistera med ESBL-gener. Följaktligen kan den horisontella spridningen av plasmider bära på dessa resistensgener och orsaka uppkomsten av multiresistenta stammar.

Typ av projekt

Forskningsprojekt

MeSH-termer för att beskriva ämnesområdet

Inlagda MeSH-termer

Academic Dissertations

Works consisting of formal presentations made usually to fulfill requirements for an academic degree.

Drug Resistance, Multiple, Bacterial

The ability of bacteria to resist or to become tolerant to several structurally and functionally distinct drugs simultaneously. This resistance may be acquired through gene mutation or foreign DNA in transmissible plasmids (R FACTORS).

Drug Resistance, Multiple

Simultaneous resistance to several structurally and functionally distinct drugs.

Drug Resistance

Diminished or failed response of an organism, disease or tissue to the intended effectiveness of a chemical or drug. It should be differentiated from DRUG TOLERANCE which is the progressive diminution of the susceptibility of a human or animal to the effects of a drug, as a result of continued administration.

Drug Resistance, Bacterial

The ability of bacteria to resist or to become tolerant to chemotherapeutic agents, antimicrobial agents, or antibiotics. This resistance may be acquired through gene mutation or foreign DNA in transmissible plasmids (R FACTORS).

Bacteria

One of the three domains of life (the others being Eukarya and ARCHAEA), also called Eubacteria. They are unicellular prokaryotic microorganisms which generally possess rigid cell walls, multiply by cell division, and exhibit three principal forms: round or coccal, rodlike or bacillary, and spiral or spirochetal. Bacteria can be classified by their response to OXYGEN: aerobic, anaerobic, or facultatively anaerobic; by the mode by which they obtain their energy: chemotrophy (via chemical reaction) or PHOTOTROPHY (via light reaction); for chemotrophs by their source of chemical energy: CHEMOLITHOTROPHY (from inorganic compounds) or chemoorganotrophy (from organic compounds); and by their source for CARBON; NITROGEN; etc.; HETEROTROPHY (from organic sources) or AUTOTROPHY (from CARBON DIOXIDE). They can also be classified by whether or not they stain (based on the structure of their CELL WALLS) with CRYSTAL VIOLET dye: gram-negative or gram-positive.

Projektets delaktighet i utbildning

Avhandling
D-uppsats / Magisterexamen
C-uppsats / Kandidatexamen
ST-läkarutbildning
Annan utbildning
Ej del i utbildning

3. Processen och projektets redovisning

Pågående aktiviteter

Planering och förberedelse före datainsamling
Datainsamling pågår
Analys av insamlade data pågår
Författande av skriftlig redovisning / publikation pågår
En eller flera publikationer från projektet är publicerade
Slutfört och inget mer görs inom ramen för detta projekt

Projektstart (när planeringen påbörjas och börjar dokumenteras skriftligt)

2009-01-01

Publikationer från detta projekt

1. High resolution melting curve analysis of ligation mediated real time PCR for rapid evaluation of an epidemiological outbreak of Extended Spectrum Beta-Lactamase producing Escherichia coli.
   Woksepp Hanna, Jernberg Cecilia, Tärnberg Maria, Ryberg Anna, Brolund Alma, Nordvall Michaela, Olsson-Liljequist Barbro, Tegmark Wisell Karin, Monstein Hans-Jürg, Nilsson Lennart E, Schön Thomas.
   Journal of clinical microbiology 2011[Source: PubMed®]
   [Links: PMID: 21956981 | DOI länk]
2. Comparative activity of tigecycline and tetracycline on Gram-negative and Gram-positive bacteria revealed by a multicentre study in four North European countries.
   Nilsson Lennart E, Frimodt-Møller Niels, Vaara Martti, Simonsen Gunnar Skov;
   Tigecycline Study Group.
   Scand J Infect Dis. 2011:43(9):707-13.[Source: PubMed®]
   [Links: PMID: 21619494 | DOI länk]
3. In vitro activity of beta-lactam antibiotics against CTX-M-producing Escherichia coli.
   Tärnberg M, Ostholm-Balkhed A, Monstein H-J, Hällgren A, Hanberger H, Nilsson L E.
   European journal of clinical microbiology & infectious diseases : official publication of the European Society of Clinical Microbiology 2011[Source: PubMed®]
   [Links: PMID: 21298459 | DOI länk]
4. Prevalence of extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae and trends in antibiotic consumption in a county of Sweden.
   Ostholm-Balkhed Ase, Tärnberg Maria, Nilsson Maud, Johansson Anita V, Hanberger Håkan, Monstein Hans-Jürg, Nilsson Lennart E.
   Scand J Infect Dis. 2010:42(11-12):831-8.[Source: PubMed®]
   [Links: PMID: 20608768 | DOI länk]
5. Prevalence of fecal carriage of antibiotic-resistant bacteria in patients with acute surgical abdominal infections.
   Chabok Abbas, Tärnberg Maria, Smedh Kenneth, Påhlman Lars, Nilsson Lennart E, Lindberg Christian, Hanberger Håkan.
   Scand J Gastroenterol. 2010:45(10):1203-10.[Source: PubMed®]
   [Links: PMID: 20521871 | DOI länk]

Tillämpning av resultat - tidsaspekt (projektledarens bedömning)

Resultaten tillämpas redan i praktisk verksamhet.

Tillämpning av resultat - genomslag (projektledarens bedömning)

Internationellt (i flera länder)