Aminoglykosidresistens RAF-M workshop 4. mai 2009 Arnfinn Sundsfjord UiT/UNN

Agenda Epidemiologi Om aminoglykosider Resistensmekanismer Substratprofiler Konsekvenser for utførelse og tolkning av resistensbestemmelse

Nat Rev Micro 2006;5:175-

Aminoglykosider Positivt ladede karbohydrat-inneholdende molekyler Streptomyces spp. Streptomycin Neomycin Tobramycin Paromomycin Kanamycin Amikacin Arbekacin Spectinomycin Micromonospora spp. Gentamicin Netilmicin Clin Microbiol Rev 2003;16:430-50 Positivt ladede karbohydrat-inneholdende molekyler (amino-sukker molekyler koblet til en sentral aminocyclitol ring)

Virkningsmekanisme Yttermembran Proteinsyntesen Erstatter Mg2+ og Ca2+ som jo kryssbinder lipopolysaccharid-molekylene i yttermembran Økt permeabilitet Proteinsyntesen Binder til 16S rRNA på 30S subenhet; A-setet Feil translasjon av mRNA Feil i proteinsyntesen

Farmakokinetikk/-dynamikk (PK-PD) Konsentrasjonsavhengig bakteriedrap Postantibiotisk effekt Lavt distribusjonsvolum (ECV) Lav proteinbinding Eliminasjon via nyrene

Antibakterielt spektrum Bredspektret Gram negative: baktericid Gram positive: bakteriostatisk/baktericid i kombinasjon med celleveggsantibiotikum Empiriske sepsisregimer Bakteriologiske ”hull” Anaerober, intracellulære bakterier Species med iboende resistens (expert rules)

Resistensmekanismer Aminoglykosidmodifiserende enzymer (AME) Nedsatt opptak (porintap) Effluks (membranpumper) Mutasjoner i rRNA og gener som koder for ribosomale proteiner I 16S rRNA (streptomycin, spectinomycin) I ribosomale proteiner (streptomycin) Metylering av 16 rRNA (A-setet) Aminoglykosidmodifiserende enzymer (AME) Fosfotransferaser (APH) Adenyltransferaser (ANT) Acetyltransferaser (AAC)

SITES OF MODIFICATION BY AMEs Clin Microbiol Rev 2003;16:430-50

APH SUBSTRATE PROFILES Clin Microbiol Rev 2003;16:430-50

AME - NOMENKLATUR Typer enzymatisk modifikasjon: AAC – acetyltransferase ANT – adenylyltransferase (nucleotidyltransferase) APH – phosphotransferase Molekylær lokalisasjon av modifikasjon: (1), (3), (6), (9), (2’), (4’), (6’), (2’’), (3’’), etc. Unike resistensprofiler: I, II, III, IV, V, etc. Unike proteinbetegnelser: a, b, c, etc. Derfor: AAC(6’)-Ia and AAC(6’)-Ib; unike proteiner med identiske resistensprofiler aac(6’)-Ia and aac(6’)-Ib; korresponderende gener

16S rRNA methylaser Karakteristika: Fra aminoglycosid-produserende actinomyceter 6 genotyper foreløpig: armA, rmtA, rmtB, rmtC, rmtD og npmA Medierer høygradig, bredspektret AG-resistens Konjugative plasmider Lancet 2003;362:1888- og AAC 2008;52:1843-

Screening for 16S rRNA methylaser CID 2007;45:88-94

Gentamicin - R MIC = 24 Tobramycin - I MIC = 3 Amikacin - S MIC = 2

Gentamicin - S MIC = 1 Tobramycin - R MIC = 16 Amikacin - S MIC = 8

AG – følsomhetsprofiler (n=12) K-res nr Genta Tobra AAC(6') AAC(3)-II ANT(2'')-I GENTA TOBRA AMIKA K15-29 ≥ 16 ≤ 1 neg pos 24 3 2 K53-01 4 64 8 K53-25 6 K53-27 32 K53-36 48 K02-55 0,75 K02-63 1 K05-09 1,5 16 K53-07 12 K53-09 K53-05 K53-11 K53-16 96 8* K53-19 K53-32

JAC 2004;54:889- “Arbekacin, having no hydroxyl function at C-3’ and C-4’, is not modified by APH(3’) and ANT(4’) enzymes. It is also not inactivated by the bifunctional enzymes APH(2’’)-AAC(6’) and ANT(4’)-ANT(4’’), produced by S. aureus and S. epidermidis” (AAC 1999;43:727-).

Invasive CoNS, n=180 (S. epidermidis n=130) Bifunksjonelt AME (n=125) Klingenberg et al. JAC 2004;54:889-

Oppsummering - Resistensbestemmelse AME – vanligst En mengde ulike substratprofil Bruk av gruppemarkør ?! Problematisk Ved alvorlige infeksjoner test for det AG som brukes! Skal vi vurdere amikacin og arbekacin?

Takk til: Kristin Hegstad Ørjan Samuelsen Bjørg Haldorsen