Behandling AV ESBL-produserende Klebsiella pneumoniae bakteriemi med karbapenemer eller flomoksef: en retrospektiv studie og laboratorieanalyse av isolatene

Abstrakt

Mål: For bedre å forstå det kliniske resultatet av pasienter med utvidet spektrum β-laktamaseproduserende Klebsiella pneumoniae (ESBL-KP) bakteriemi behandlet med enten flomoxef eller karbapenem, og for å evaluere in vitro-aktivitetene til disse antibiotika mot ESBL-KP.

Metoder: Retrospektive analyser for å identifisere risikofaktorer for dødelighet hos pasienter med flomoksefsensitiv ESBL-KP, spesielt rettet mot de terapeutiske rollene til flomoksef og karbapenem. In vitro-aktiviteter av flomoksef og karbapenem mot flomoksef-følsomme ESBL-KP-isolater ble evaluert ved følsomhetstesting og time–kill-studie.

Resultater: Tjuesyv pasienter (flomoksefgruppe, n = 7; karbapenemgruppe, n = 20) ble inkludert. Klinisk alvorlighetsgrad reflektert ved høy Pitt bakteriemi score (≥6) var en uavhengig risikofaktor for mortalitet (OR 13,43; 95% KI, 1,08–166,73; P = 0,043), mens bruk av flomoksef eller karbapenem ikke var det. MICs av flomoxef og carbapenem indikerte at den testede ESBL-KP var utsatt for disse antibiotika uavhengig av inokulumstørrelsen på 105 eller 107 cfu / mL. Time-kill-studien viste at disse antibiotika (flomoxef 8 mg/L og meropenem 4 mg/L) hver virket aktivt mot OG hemmet gjenveksten AV DEN testede ESBL-KP i minst 24 timer.

Konklusjoner: Flomoxef kan være like klinisk effektiv som karbapenem ved behandling av flomoxef-følsom ESBL-KP bakteriemi.

Innledning

Klebsiella pneumoniae har ofte blitt funnet å produsere extended spectrum β-laktamaser (ESBLs).1 Infeksjoner forårsaket AV esbl-produserende patogener er problematisk fordi når co-resistens mot andre antimikrobielle klasse er til stede, begrensede antibiotika alternativer er tilgjengelige. For tiden anses imipenem eller meropenem som det valgte stoffet for infeksjoner forårsaket AV ESBL-produserende patogener.1,2 det selektive trykket fra økende bruk av karbapenemer vil imidlertid føre til utvikling av karbapenemresistente mikrober.3 et alternativ til karbapenemer kan lindre dette selektive trykket og tilby et alternativ til karbapenemallergiske pasienter, når det er nødvendig.

Kefamyciner (dvs. cefmetazol, cefotetan og flomoksef), karakterisert ved deres 7-α-methyoxy β-laktam, er rapportert å være svært aktive in vitro mot både lav inokula (105-106 cfu / mL) og høy inokula (107-108 cfu/mL) Av Tem – eller SHV-produserende Enterobacteriaceae.4 Dessverre er det publisert få kliniske rapporter som evaluerer behandling av infeksjoner forårsaket AV ESBL-produsenter med kefamyciner.1 Flomoksef er unikt blant cephamycins ved å ha en difluoromethylthio-acetamido-gruppe i posisjon 7 som gir den bedre in vitro-aktivitet mot ESBL-produserende Enterobacteriaceae, 4 og kan derfor tilby et behandlingsalternativ til karbapenemer. Målet med denne studien var å bedre forstå utfallet av pasienter med ulike midler i behandlingen AV ESBL-produserende k. pneumoniae (ESBL-KP) bakteriemi, og å evaluere in vitro-aktivitetene til flomoxef og meropenem mot ESBL-kp.

Materialer og metoder

Sykehusinnstilling og studiedesign

Voksne pasienter med flomoksef-mottakelig ESBL-KP bakteriemi som fikk enten flomoksef eller karbapenem (meropenem eller imipenem) under innleggelser mellom 1. Mars 2004 og 28. februar 2005 Ved Chang Gung Memorial Hospital-Kaohsiung Medical Center ble inkludert i en retrospektiv studie. For hver inkluderte pasient ble foreskrevet flomoxef eller karbapenem brukt i minst 2 dager, som startet innen 5 dager etter at blodkulturresultatet var tilgjengelig, noe som indikerer flomoxef-følsom ESBL-KP bakteriemi. Bruk av enten flomoxef eller karbapenem var etter skjønn fra hver pasients behandlende lege. De medisinske diagrammene til de inkluderte pasientene ble gjennomgått for innsamling av deres demografiske, kliniske og laboratoriedata. Variabler som ble brukt til vurdering av pasientens alvorlighetsgrad inkluderte Pitt bakteriemi score, 2 opptak til intensivavdeling (ICU) og lengde på tidligere sykehusopphold. Studieendepunktet var dødelighet som følge av bakteriemi innen 14 dager etter dyrking av blod som senere vokste en flomoksef-følsom ESBL-KP.

Bakterieisolater og β-laktamaseidentifikasjon

Alle k. pneumoniae-isolater ble identifisert ved standardmetoder, og tilstedeværelsen Av ESBLs ble evaluert ved HJELP AV CLSI-kriteriene FOR ESBL-screening og diskbekreftelsestest.1 Spesifikke β-laktamaser ble identifisert for hver av de inkluderte flomoksef-følsomme ESBL-KP-isolatene. Kort sagt ble tre primersett som tidligere ble beskrevet for deteksjon av blatem -, blaSHV-og blaCTX-M-gener brukt i amplifikasjonsprosedyren; de rensede og sekvenserte nukleotidene ble kompilert og analysert ved å matche homologe sekvenser søkt fra GenBank-databasen.5

Antimikrobielle midler og følsomhetstesting

Standardpulver av meropenem (Sumitomo Ltd, Japan) og flomoxef (Shionogi Ltd, Japan) ble brukt i følsomhetstesting med mikrofortynningsmetoder. MICs ble bestemt med forskjellig inokula (105 og 107 cfu / mL) for HVERT kp-ESBL-isolat.6, Escherichia coli atcc 25922 Og K. pneumoniae ATCC 700603 ble brukt som kontrollstammer. Mikrofoner som ble ansett som følsomme var ≤4 mg / L for meropenem og ≤8 mg/L for flomoksef, og mikrofoner som ble vurdert som middels høye var 4-8 mg/L for meropenem og 8-16 mg/L for flomoksef.6,7

Time–kill-studien

Fire ESBL–KP-isolater ble tilfeldig valgt og brukt gjennom time-kill-studien, hvor spesifikk konsentrasjon av enten flomoksef (8 mg/L) eller meropenem (4 mg/L) ble justert.8,9 konsentrasjonene av flomoxef og meropenem ble løst uavhengig av inokulumstørrelsene til de testede bakteriene (105 eller 107 cfu / mL) i hvert eksperiment. ESBL-KP av samme stamme med lignende inokulumstørrelse samtidig inokulert i antibiotikafri buljong ble brukt som kontroll. Bakteriekolonier ble målt ved 0, 2, 4, 6, 8, 12 og 24 h. den nedre grensen for levedyktige teller ble satt til 102 cfu / mL. Alle tester ble utført to ganger for å sikre deres reproduserbarhet.

Statistisk analyse

Pasienter med ESBL-KP bakteriemi gruppert etter behandling med flomoksef eller karbapenem ble sammenlignet for å avklare om det var demografiske og kliniske forskjeller mellom dem. Alle studiepasientene ble i tillegg delt inn i avdøde og overlevde grupper for analyser for å identifisere risikofaktor (er) for dødelighet. Variabler fra ulike grupper ble sammenlignet med Hverandre; Mann-Whitney U-test ble brukt til å vurdere forskjellene i kontinuerlige variabler, mens χ 2 test eller Fisher ‘ s exact test ble brukt til å vurdere forskjellene i dikromatiske variabler. For å eliminere konfunderende faktorer ved å forutsi risiko for dødelighet, variabler Med P-verdier ≤0.2 i univariate analyser mellom pasienter av avdøde og overlevde grupper ble inngått i en logistisk regresjonsmodell for videre vurdering. En 2-tailed P ≤ 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.

Resultater

Analyser av demografiske og kliniske data

Trettifem pasienter med ESBL-KP bakteriemi ble identifisert i studieperioden. Vi ekskluderte en pasient med tilbakevendende ESBL-KP bakteriemi, fem (14.3% av DE TOTALE ESBL-KP bakteriemiske pasientene) med flomoxef ikke-følsom ESBL-KP bakteriemi og to som døde av sepsis på opptaksdagen og som senere vokste ESBL-KP blodkulturer. Som et resultat ble 27 kvalifiserte pasienter inkludert, hvorav 7 ble behandlet med flomoksef og 20 ble behandlet med karbapenemer(14 med meropenem og 6 med imipenem). Syv (25,9%) studiepasienter døde innen 14 dager etter prøvetaking av blod for kultur som til slutt vokste flomoxef-mottakelig ESBL-KP. Demografi, underliggende sykdommer (hovedsakelig nøytropeni og nyresvikt), smittekilde, alvorlighetsgrad av sykdom (28,6% versus 60% innlagt PÅ INTENSIVAVDELINGEN; P = 0,16) OG mortalitet mellom pasienter behandlet med flomoksef og de med karbapenem var ikke signifikant forskjellige.

blant de totalt inkluderte individene hadde pasienter i den avdøde gruppen en signifikant høyere andel av OPPTAK TIL INTENSIVAVDELING (85,7% versus 35,0%; P = 0,02) og høyere Pitt bakteriemi score (gjennomsnittlig 8,1 versus 4,3; p = 0,002; pitt bakteriemi score ≥6 poeng, 100% versus 50%; p = 0.02) enn de i den overlevende gruppen (Tabell 1). Det ble ikke funnet noen signifikant forskjell i andel av flomoxef-bruk mellom de avdøde og overlevende gruppene (P = 0,86). Logistisk regresjon viste at pitt bakteriemi skår ≥6 (ELLER 13,43 med 95% KI, 1,08-166,73; P = 0,043) var en uavhengig risikofaktor for dødelighet hos pasienter med flomoksef-følsom ESBL-KP bakteriemi.

Identifisert ESBL

blant DE 27 ESBL – kp-isolatene hadde fire TO ESBL-gener, en hadde tre ESBL-gener og de resterende isolatene hadde hver ET ESBL-gen. AV DE 33 identifiserte esbl-genene ble CTX-Ms detektert i 21 (77,8%) ESBL-KP-isolater (CTX-M3 i 13, CTX-M14 i 7 og kombinert CTX-M3 og CTX-M14 i 1), Og Shv-Er ble detektert i 11 (40,7%) ESBL-Kp-isolater (SHV-12 i 6, SHV-28 i 2, SHV-5 i 2 og SHV-2 i 1).

Mikrofoner For k. pneumoniae-isolatene

når inokulumstørrelsen var 105 cfu/mL, varierte Mikrofoner for meropenem fra 0,032 til 0,25 mg/L (MIC50 = 0,032 mg/L og MIC90 = 0,064 mg/L) og Mikrofoner for flomoksef varierte fra 0,032 til 2 mg/L (MIC50 = 0,125 mg/l og mic90 = 1 mg/L). Når inokulumstørrelsen var 107 cfu/mL, varierte MICs av meropenem fra 1 til 4 mg/L (MIC50 = 2 mg/L og MIC90 = 4 mg/L) og MICs av flomoxef varierte fra 1 til 8 mg/L (MIC50 = 4 mg/l og MIC90 = 8 mg / L); meropenem og flomoxef forble aktive mot DEN testede ESBL-KP.

Time–kill studie

Time-kill studie på fire tilfeldig valgte ESBL-KP isolater (ctx-M3, CTX-M14 og SHV-28 enzymer ble funnet i ett isolat; MENS CTX-M3-og SHV-12-enzymer ble funnet i et annet isolat) indikerte at enten flomoxef (8 mg/L) eller meropenem (4 mg/L) effektivt hemmet veksten av DE testede ESBL-KP-isolatene i minst 24 timer, uavhengig av inokulumet på 105 eller 107 cfu/mL (Figur 1).

Diskusjon

det er ikke overraskende å finne at den høyere pitt bakteriemi-skår (≥6 poeng) var den eneste uavhengige risikofaktoren for dødelighet hos PASIENTER med ESBL-KP bakteriemi i denne rapporten, fordi de fleste pasienter med Esbl-produserende Enterobacteriaceae septikemi var alvorlig immunkompromitterte og / eller kritisk syke,2 og derfor skyldes deres dødelighet ofte flere faktorer i stedet for septikemi alene.

generelt, jo større inokulumeffekten er, desto mer sårbare er det testede antibiotikumet for hydrolyse av organismens β-laktamase(er).8 ved inkubering AV ESBL-KP med en tredje eller fjerde generasjons cefalosporin, blir inokulumeffekten uttalt.8 imidlertid er lite informasjon om inokulumeffekten AV ESBL-produserende patogener testet med cephamycins blitt publisert.4 i denne rapporten ble effekten av flomoxef mot ESPL-KP indikert ved følsomhetstesting ytterligere støttet av time-kill-studien.

en bekymring ved behandling Med cephamycin ved infeksjoner forårsaket Av Enterobacteriaceae er det potensielle in vivo seleksjon av porin-mangelfulle mutasjoner, som tidligere ble rapportert i tilfeller med behandling med cefoksitin.10 Videre studier er nødvendig for å avklare om flomoxef kan overvinne in vivo-valget av porinmangelmutasjoner I Enterobacteriaceae på grunn av den markant lavere MIC av flomoxef enn cefoxitin. Vår studie gir spennende innsikt i behandling med flomoxef FOR ESBL-KP bakteriemi og antyder at flomoxef er et potensielt alternativ for slike infeksjoner. 60% av pasientene i karbapenem-armen i studien ble innlagt PÅ INTENSIVAVDELINGEN (sammenlignet med 28,6% i flomoksef-armen); selv om det ikke er statistisk signifikant, tyder dette på at pasienter i karbapenem-gruppen kan være mer alvorlig syke. Gitt begrensningene i liten størrelse og å være en retrospektiv studie, kan vår rapport mangle makt til å diskriminere reell forskjell i utfall. Videre studier er berettiget til å etablere terapeutiske roller av cephamycins i behandlingen av infeksjoner forårsaket AV ESBL-produserende Enterobacteriaceae.

Transparensdeklarasjoner

ingen å deklarere.

ingen økonomisk støtte.