New Delhi metallo-beta-lactamase 1- New Delhi metallo-beta-lactamase 1

Klebsiella pneumoniae , bakterien, hvor NDM-1 først blev identificeret.
Metallo-beta-lactamase type 2
Identifikatorer
Organisme Klebsiella pneumoniae
Symbol blaNDM-1
UniProt C7C422

NDM-1 er et enzym, der gør bakterier resistente over for en lang række beta-lactam-antibiotika . Disse omfatter antibiotika fra carbapenem- familien, som er en grundpille til behandling af antibiotikaresistente bakterielle infektioner. Genet for NDM-1 er et medlem af en stor genfamilie, der koder for beta-lactamase- enzymer kaldet carbapenemaser . Bakterier, der producerer carbapenemaser, omtales ofte i nyhedsmedierne som " superbugs ", fordi infektioner forårsaget af dem er vanskelige at behandle. Sådanne bakterier er normalt kun følsomme over for polymyxiner og tigecyclin .

NDM-1 blev først påvist i et Klebsiella pneumoniae- isolat fra en svensk patient af indisk oprindelse i 2008. Det blev senere påvist i bakterier i Indien, Pakistan , Storbritannien, USA, Canada, Japan og Egypten.

De mest almindelige bakterier, der gør dette enzym, er gramnegative som Escherichia coli og Klebsiella pneumoniae , men genet for NDM-1 kan sprede sig fra en bakteriestamme til en anden ved vandret genoverførsel .

Enzymfunktion

Struktur af carbapenem -rygraden.

Carbapenemer er en klasse af beta-lactam-antibiotika, der er i stand til at dræbe de fleste bakterier ved at hæmme syntesen af ​​et af deres cellevægslag . Carbapenemerne blev udviklet til at overvinde antibiotikaresistens medieret af bakterielle beta-lactamase- enzymer. Imidlertid bla NDM-1 -genet producerer NDM-1, som er en carbapenemase beta-lactamase - et enzym at hydrolyserer og inaktiverer disse carbapenemantibiotika.

Carbapenemaser er særligt farlige resistensmekanismer, da de kan inaktivere en lang række forskellige antibiotika. NDM-1-enzymet er et af klasse B metallo-beta-lactamase; andre typer carbapenemase er beta-lactamaser i klasse A eller klasse D. (Klasse A Klebsiella pneumoniae carbapenemase ( KPC ) er i øjeblikket den mest almindelige carbapenemase, som først blev opdaget i North Carolina , USA, i 1996 og siden har spredt sig over hele verden. En senere publikation viste, at Enterobacteriaceae, der producerer KPC, blev almindelig i Forenede Stater.)

Den resistens, som dette gen tillægger ( bla NDM-1 ), hjælper derfor på ekspansion af bakterier, der bærer det gennem en menneskelig vært, da de vil møde mindre modstand/konkurrence fra populationer af antibiotika-følsomme bakterier, som vil blive formindsket af oprindelig antibakteriel behandling.

To zinkioner findes på det aktive bindingssted

NDM-1 fungerer gennem to zinkioner på det aktive sted, der forårsager hydrolyse af beta-lactamerne, hvilket gør dem ineffektive.

Oprindelse og spredning

NDM-1-enzymet blev opkaldt efter New Delhi , hovedstaden i Indien, som det først blev beskrevet af Yong et al. i december 2009 hos en svensk statsborger, der blev syg af en antibiotikaresistent bakteriel infektion, som han erhvervede i Indien. Infektionen blev identificeret som en carbapenemresistent Klebsiella pneumoniae- stamme, der bærer det nye gen bla NDM-1 . Forfatterne konkluderede, at den nye modstandsmekanisme "klart opstod i Indien, men der er få data fra Indien, der tyder på, hvor udbredt den er". Den nøjagtige geografiske oprindelse er imidlertid ikke endeligt verificeret. I marts 2010 fandt en undersøgelse på et hospital i Mumbai , at de fleste carbapenemresistente bakterier isoleret fra patienter bar bla NDM-1- genet. Senere undskyldte journalredaktøren for at have tilladt navnet.

NDM-1 β-lactamase blev også fundet i et K. pneumoniae- isolat fra Kroatien , og patienten ankom fra Bosnien-Hercegovina . Den anden geografiske oprindelse anses for at være det østlige Balkan .

I maj 2010 blev der rapporteret om et tilfælde af infektion med E. coli, der udtrykker NDM-1, i Coventry i Det Forenede Kongerige. Patienten var en mand med indisk oprindelse, der havde besøgt Indien 18 måneder tidligere, hvor han havde undergået dialyse . I de første analyser var bakterien fuldstændig resistent over for alle testede antibiotika, mens senere test viste, at den var modtagelig for tigecyclin og colistin . Forfatterne advarede om, at internationale rejser og patienters brug af flere landes sundhedssystemer kan føre til "hurtig spredning af NDM-1 med potentielt alvorlige konsekvenser".

I juni 2010 var der tre rapporterede tilfælde af Enterobacteriaceae -isolater, der bærer denne nybeskrevne resistensmekanisme i USA, Centers for Disease Control and Prevention (CDC) udtalte, at "Alle tre amerikanske isolater var fra patienter, der har modtaget nylig lægehjælp i Indien . " Amerikanske eksperter udtalte imidlertid, at det er uklart, om denne stamme er mere farlig end eksisterende antibiotikaresistente bakterier, såsom methicillinresistente Staphylococcus aureus , som allerede er almindelige i USA.

Struktur af colistin , et af de få antibiotika, der er i stand til at dræbe NDM-1-producerende bakterier.

I juli 2010 rapporterede et team i New Delhi en klynge af tre tilfælde af Acinetobacter baumannii med bla NDM-1, der blev fundet på intensivafdelingen på et hospital i Chennai , Indien, i april 2010. Som tidligere var bakterierne fuldt ud resistent over for alle aminoglycosid-, β-lactam- og quinolon-antibiotika, men var modtagelige for tigecyclin og colistin. Dette særligt brede spektrum af antibiotikaresistens blev forstærket ved at stammen udtrykker flere forskellige resistensgener ud over bla NDM-1 .

En undersøgelse foretaget af et multinationalt team blev offentliggjort i august 2010-udgaven af ​​tidsskriftet The Lancet Infectious Diseases . Dette undersøgte fremkomsten og spredningen af ​​bakterier, der bærer bla NDM-1- genet. Dette rapporterede om 37 tilfælde i Det Forenede Kongerige, 44 isolater med NDM-1 i Chennai , 26 i Haryana og 73 på forskellige andre steder i Pakistan og Indien. Forfatternes analyse af stammerne viste, at mange bar bla NDM-1 på plasmider , hvilket gør det muligt let at overføre genet mellem forskellige bakteriestammer ved vandret genoverførsel . Alle isolaterne var resistente over for flere forskellige klasser af antibiotika, herunder beta-lactam-antibiotika , fluoroquinoloner og aminoglycosider , men de fleste var stadig modtagelige for polymyxin- antibiotikumet colistin .

Den 21. august 2010 havde Ontario , Canada, sit første bekræftede tilfælde af "superbug" i Brampton. Der var andre bekræftede tilfælde i British Columbia og Alberta . Disse bekræftede NDM-1-inficerede tilfælde har intet forhold til New Delhi, Indien. Patienterne eller deres pårørende rejste aldrig til Indien i det sidste årti.

Den 6. september 2010 opdagede Japan sit første tilfælde af NDM-1-enzymet nogensinde. I maj 2009 blev en japansk mand i 50'erne, der for nylig var vendt tilbage fra ferie i Indien, rammet af feber og indlagt på hospitalet, hvorefter han blev fuldstændig rask. Hospitalstjenestemænd bekræftede, at test udført efter patientens restitution var positive for NDM-1-enzymet.

En miljøprævalitetsundersøgelse foretaget mellem den 26. september og den 10. oktober 2010 fandt bakterier med NDM-1-genet i drikkevand og nedsivningsprøver i New Delhi. 50 ledningsvandsprøver og 171 nedsivningsprøver blev indsamlet fra steder inden for 12 km fra det centrale New Delhi. Af disse prøver viste det sig, at 20 stammer af bakterier indeholdt NDM-1-gen i 51 ud af 171 nedsivningsprøver og 2 ud af 50 ledningsvandsprøver.

Den 8. maj 2012 blev tilstedeværelsen af ​​NDM fundet hos en patient, der døde på Royal Alexandra Hospital i Edmonton, Alberta. Patienten viste sig også at have en Acinetobacter -stamme på sig. Patienten smittede bakterierne efter, at en anden patient, som blev opereret på det indiske subkontinent, rejste til Canada og blev indlagt på hospitalet med en infektion.

Science Daily rapporterede den 16. december 2013, at et team af forskere fra Rice , Nankai og Tianjin universiteter fandt NDM-1 i to rensningsanlæg i det nordlige Kina. Faktisk kunne NDM-1 ikke fjernes efter flere behandlinger og forsøg på at desinficere planterne. Desinfektion med chlor, en af ​​de mest effektive metoder i øjeblikket, undlod også at udrydde beta-lactamase.

I juni 2014 blev det rapporteret, at molekylet aspergillomarasmine A fra Aspergillus- svampen slukker for resistensmekanismen for NDM-1 og dermed gør bakterier igen følsomme over for traditionelle antibiotika. Det har vist sig at være effektivt hos mus og rotter, men er endnu ikke blevet testet hos mennesker med hensyn til sikkerhed eller effektivitet.

I september 2016 døde en 70-årig kvinde i Reno, Nevada, af septisk chok efter infektion med NDM-producerende Klebsiella pneumoniae . Hun havde været på en forlænget rejse til Indien og blev indlagt på et hospital der for en inficeret højre hofte.

Fænotypisk påvisning af NDM-1

Påvisning af NDM-1-gen afhænger af den fænotypiske bestemmelse af enzymaktiviteten. Disse enzymer er zinkafhængige og betegnes derfor som metallo-beta-lactamase . Der er blevet udført indiske undersøgelser, der viser deres afhængighed af zink og zinkchelaterende midler som EDTAs evne til at reducere deres aktivitet. Den modificerede Hodge-test og den re-modificerede Hodge-test blev rutinemæssigt udviklet til fænotypisk påvisning i ressourcebegrænsede laboratorier. Andre test til fænotypisk påvisning er:

  • Dobbelt disk synergitest (DDST)
  • Vitek -detektion (automatiseret system)
  • E-test (E-Strip)

Kritik af enzymnavn

Det indiske sundhedsministerium har bestridt konklusionen fra Lancet -undersøgelsen i august 2010 , at genet stammer fra Indien, og beskriver denne konklusion som "uretfærdig" og fastslår, at indiske hospitaler er helt sikre til behandling. Indiske politikere har beskrevet at knytte dette nye lægemiddelresistensgen til Indien som "ondsindet propaganda" og bebrejde multinationale selskaber for det, de beskriver som selektiv malignitet. En Bharatiya Janata Party -politiker har i stedet argumenteret for, at tidsskriftartiklen er falsk og repræsenterede et forsøg på at skræmme medicinske turister væk fra Indien. Det indiske sundhedsministerium offentliggjorde en erklæring "stærkt modbevist ["] med navnet enzymet "New Delhi". En medforfatter af Lancet- undersøgelsen fra 2010 , der er baseret på University of Madras , har udtalt, at han ikke er enig i den del af artiklen, der råder folk til at undgå valgfrie operationer i Indien.

I modsætning hertil bebrejdede en leder i marts 2010 -udgaven af Journal of Association of Physicians of India, at dette gen opstod på det udbredte misbrug af antibiotika i det indiske sundhedsvæsen, hvori det stod, at indiske læger "endnu ikke har taget spørgsmålet om antibiotika modstand seriøst "og bemærker lidt kontrol over foreskrivelse af antibiotika af læger og endda farmaceuter. The Times of India siger, at der er generel enighed blandt eksperter om, at Indien både har brug for en forbedret politik for at kontrollere brugen af ​​antibiotika og et centralt register over antibiotikaresistente infektioner.

Det britiske tidsskrift The Lancet nægtede at offentliggøre en modbevisning fra Indian National Center for Disease Control og hævdede mangel på plads, og at tidsskriftets redaktører mente, at det ville være bedre placeret andre steder. Den 12.  januar 2011 undskyldte redaktøren af The Lancet , Richard Horton , dog undskyldning og erkendte, at navngivning af resistensenzymet efter New Delhi var en "fejl". Efter dette forlangte Ajai R. Singh, redaktør for Mens Sana Monographs , at sådanne 'geografiske navne, der giver' opgives og erstattes af 'videnskabelig navngivning'. Han foreslog at ændre NDM-1 til PCM ( plasmid- kodende for carbapenem-resistent metallo-beta-lactamase).

Dødsfald: Døde

Den første rapporterede død på grund af bakterier, der udtrykker NDM-1-enzymet, blev registreret i august 2010, da en belgisk mand smittede under behandling på et hospital i Pakistan døde på trods af at han blev administreret colistin . En læge, der var involveret i hans behandling, sagde: "Han var involveret i en bilulykke under en rejse til Pakistan. Han blev indlagt på hospitalet med en større skade i benet og derefter hjemsendt til Belgien, men han var allerede smittet". I et andet tilfælde døde en indisk statsborger på et hospital på grund af lignende infektion.

Se også

Referencer

eksterne links