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1
4MRGN
Vorkommen
Verbreitung
Diagnostik
Yvonne Pfeifer FG13 Nosokomiale Infektionserreger und Antibiotikaresistenzen
Robert Koch-Institut Bereich Wernigerode
GeQiK Landesverfahren QS MRE ndash Einfuumlhrung der Erfassung von Screening und Befunden von 4MRGN
08102015 Stuttgart
2
KRINKO-Definition Bundesgesundheitsblatt 102012
Die MRGN-Definition der Multiresistenz dient vorwiegend hygienerelevanten Fragestellungen im Krankenhaus
MRGN ndash multiresistente Gram-negative Erreger
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
4MRGN Resistenz gegenuumlber Penicillinen (Piperacillin) 3 Gen Cephalosporinen (CefotaximCeftazidim) Fluorchinolonen (Ciprofloxacin) und Carbapenemen (ImipenemMeropenem)
Nachweis einer Carbapenemase
3
Carbapenemresistenz in Europa
Imipenemresistenz
E coli (2014)
Germany Ears-Net Surveillance Report 2013
K pneumoniae (2014)
httpsarsrkide (Stand 11082015)
stationaumlr le 01
ambulant le 01
stationaumlr 04
ambulant 02
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii (2014)
stationaumlr 66
ambulant 09
4
4 MRGN in Germany httpsarsrkide
ambulant stationaumlr Intensivstationen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii
5
Resistenz amp Antibiotikaeinsatz
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Resistance to imipenem K pneumoniae
Resistance to imipenem P aeruginosa
Resistance to imipenem Acinetobacter spp
usage carbapenems
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Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
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Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
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Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
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2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
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Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
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Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
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Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
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Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
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Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
2
KRINKO-Definition Bundesgesundheitsblatt 102012
Die MRGN-Definition der Multiresistenz dient vorwiegend hygienerelevanten Fragestellungen im Krankenhaus
MRGN ndash multiresistente Gram-negative Erreger
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
4MRGN Resistenz gegenuumlber Penicillinen (Piperacillin) 3 Gen Cephalosporinen (CefotaximCeftazidim) Fluorchinolonen (Ciprofloxacin) und Carbapenemen (ImipenemMeropenem)
Nachweis einer Carbapenemase
3
Carbapenemresistenz in Europa
Imipenemresistenz
E coli (2014)
Germany Ears-Net Surveillance Report 2013
K pneumoniae (2014)
httpsarsrkide (Stand 11082015)
stationaumlr le 01
ambulant le 01
stationaumlr 04
ambulant 02
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii (2014)
stationaumlr 66
ambulant 09
4
4 MRGN in Germany httpsarsrkide
ambulant stationaumlr Intensivstationen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii
5
Resistenz amp Antibiotikaeinsatz
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Resistance to imipenem K pneumoniae
Resistance to imipenem P aeruginosa
Resistance to imipenem Acinetobacter spp
usage carbapenems
6
Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
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KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
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Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
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Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
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2009 2010 2011 2012 2013
0
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200
250
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OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
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Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
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Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
3
Carbapenemresistenz in Europa
Imipenemresistenz
E coli (2014)
Germany Ears-Net Surveillance Report 2013
K pneumoniae (2014)
httpsarsrkide (Stand 11082015)
stationaumlr le 01
ambulant le 01
stationaumlr 04
ambulant 02
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii (2014)
stationaumlr 66
ambulant 09
4
4 MRGN in Germany httpsarsrkide
ambulant stationaumlr Intensivstationen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii
5
Resistenz amp Antibiotikaeinsatz
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Resistance to imipenem K pneumoniae
Resistance to imipenem P aeruginosa
Resistance to imipenem Acinetobacter spp
usage carbapenems
6
Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
4
4 MRGN in Germany httpsarsrkide
ambulant stationaumlr Intensivstationen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
A baumannii
5
Resistenz amp Antibiotikaeinsatz
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Resistance to imipenem K pneumoniae
Resistance to imipenem P aeruginosa
Resistance to imipenem Acinetobacter spp
usage carbapenems
6
Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
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250
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OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
5
Resistenz amp Antibiotikaeinsatz
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Resistance to imipenem K pneumoniae
Resistance to imipenem P aeruginosa
Resistance to imipenem Acinetobacter spp
usage carbapenems
6
Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
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Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
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Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
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Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
6
Yvonne Pfeifer
Carbapenem-Resistenzmechanismen
Efflux-Pumpen
Porinverlust
Carbapenemase-Bildung
Mutationen in Poringenen fuumlhren zum Porinverlust (Permeabilitaumltsverlust) Porine = Auszligenmembranproteine (OMP outer menbrane proteins)
Kommt ESBLAmpC-Bildung hinzu Carbapenemresistenz (ETP MPM)
Haumlufig bei Enterobacter aerogenes (gt90) K pneumoniae
Enzymatische Spaltung der Carbapeneme durch spezielle β-Laktamasen = Carbapenemasen
Aktiver Transport von antibiotischen Substanzen nach auszligen zB haumlufig bei P aeruginosa (gt80)
Abb sitemakerumichedufilesresistancegif
Periplasmic space
Outer membrane
Inner membrane
β-lactamase
Periplasmic space Outer membrane
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
7 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemresistenz amp Carbapenemase-Bildung
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
8
KPC bdquoKlebsiella pneumoniae Carbapenemaseldquo uumlberwiegend in K pneumoniae
Import aus bdquoEndemiegebietenldquo (zB Griechenland Israel Italien)
VIM bdquoVerona Integron-borne Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und P aeruginosa Import aus Mittelmeerregion (Italien Griechenland)
NDM bdquoNeu-Delhi Metallo-Beta-Laktamaseldquo in Enterobacteriaceae und A baumannii aus Indien Nordafrika Balkan Arab Raum
OXA-48 in Enterobacteriaceae Import uumlberwiegend aus Tuumlrkei Nordafrika Indien
OXA-237258 ausschlieszliglich und weit verbreitet in Acinetobacter spp
Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
IMP selten in E cloacae K pneumoniae haumlufiger in P aeruginosa
GIM bdquoGerman Imipenemaseldquo vereinzelt in NRW vorkommend in E cloacae S marcescens P aeruginosa A pittii
AIM bdquoAdelaide Imipenemaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
FIM bdquoFlorence Imipenemaseldquo Einzelnachweise in P aeruginosa
DIM bdquoDutch Imipenemaseldquo Einzelnachweise in Pseudomonas spp
SIM bdquoSeoul Imipenemaseldquo Einzelnachweis in A baumannii
SPM bdquoSatildeo Paulo metallo-β-lactamaseldquo Einzelnachweis in P aeruginosa
Carbapenemasen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
9
4MRGN - Verbreitungstrategien
DNA-Makrorestriktion + Pulsfeld-Gelektrophorese (PFGE)
Unterscheidung AusbruchsisolatNicht-Ausbruchsisolat
Klonale Verbreitung resistenter Bakterien-Staumlmme (Klone)
A A B C C Klinik B
Patient 1 Patient 2 Patient 3
Verbreitung der Carbapenemase-Gene durch Horizontalen Gentransfer (HGT)
Lage der Carbapenemase-Gene innerhalb von mobilen genetischen Elementen (zB Transposons) auf konjugativen Plasmiden
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Ausbreitung von Resistenz-
Plasmiden zwischen
verschiedenen Spezies
BA
A Donor
B Rezipient
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Unterscheidung (internationaler) klonaler Linien
Multilocus Sequence Typing (MLST)
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
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Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
10
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
11
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Daten aus 2014 des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum Dr Martin Kaase
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
12
2009 2010 2011 2012 2013
0
50
100
150
200
250
300
350
OXA-48
KPC-2
KPC-3
VIM-1
NDM-1
Carbapenemasen
Carbapenemase-Nachweise in Deutschland
Nachweise Carbapenemase-bildender Gram-negativer Bakterien 2009-2013
Daten des Nationalen Referenzzentrums fuumlr gramnegative Krankenhauserreger Bochum (Dr Martin Kaase) Epidemiol Bulletin 432014
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
13 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
Enterobacteriaceae
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
14
Carbapenemase-Nachweise im NRZ Januar bis August 2015
A baumannii
P aeruginosa
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
15
Stolle I Prenger-Berninghoff E Stamm I Scheufen S Hassdenteufel E Guenther S Bethe A Pfeifer Y Ewers C Emergence of OXA-48 carbapenemase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in dogs J Antimicrob Chemother 2013 Dec68(12)2802-8
Carbapenemase-Bildner beim Tier
Villa L Guerra B Schmoger S Fischer J Helmuth R Zong Z Garciacutea-Fernaacutendez A Carattoli A IncAC plasmid carrying blaNDM-1 blaCMY-16 and fosA3 in Salmonella enterica Corvallis from a migratory wild bird in Germany Antimicrob Agents Chemother 2015 Jul 13
Fischer J Rodriacuteguez I Schmoger S Friese A Roesler U Helmuth R Guerra B Escherichia coli producing VIM-1 carbapenemase isolated on a pig farm J Antimicrob Chemother 2012 Jul67(7)
- Transfer resistenter Staumlmme Mensch Tier
- Weiterverbreitung durch Carbapenemase-Gentransfer uumlber konjugative Plasmide
- Risiko unkontrollierter Weiterverbreitung in der Tierproduktion
- Niedrige MHK Carbapenemase-bildender Isolate vom Tier erschweren die Detektion
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
16
Carbapenemase-Bildner auf Reisen
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Leistner R et al Prevalence of MRSA and Gram-negative bacteria with ESBLs and carbapenemases in patients from Northern Africa at a German hospital J Antimicrob Chemother 2015 in press
4MRGN als bdquoMitbringselldquo (meist rektale Kolonisation) von Patienten die zuvor (im Ausland) stationaumlr behandelt wurden
4MRGN-Kolonisation durch Aufenthalt in Hochpraumlvalenz-Regionen (Asien insbes Indien) ohne Kontakt zum Gesundheitssystem ist denkbar da 4MRGN dort in der Umwelt gefunden wurden
Beim Screening zu beachten Oft sind Patienten mit vorheriger Hospitalisierung im Ausland mit mehreren 4MRGN-Spezies (ua A baumannii) besiedelt
Eingangsscreening 213 Patienten 5 Patienten (23) mit OXA-48-EcKp OXA-23-Ab
Ehrhard I et al Praumlvalenzerhebung zum Vorkommen von Carbapenemase-Bildnern in saumlchsischen Kliniken Bundesgesundheitsblatt 201457406-413
Wendt C et al First outbreak of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K pneumoniae in Germany Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010 May29(5)563-70
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
Molekulare Diagnostik Carbapenem-resistenter gram-negativer Isolate
A baumannii n=50 (Zeitraum 3 Monate respirator Materialien) Enterobacteriaceae n=30 (Zeitraum 1 Jahr uumlberwiegend Harnwegsinfektionen) A baumannii - Neun verschiedene Klone mit OXA-23 oder OXA-72 Carbapenemase - Isolate der internationalen klonalen Line IC 2 dominant - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Proteus mirabilis - Multiresistenter Stamm mit VIM-1 Carbapenemase CMY-99 (AmpC) und
SHV-12 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (13 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit PIPTAZ Fosfomycin
E coli - Multiresistenter Stamm mit NDM-1 Carbapenemase CMY-4 (AmpC) und
CTX-M-15 (ESBL) uumlber ein Jahr in der Klinik nachweisbar (5 Patienten) - Antimikrobielle Empfindlichkeit Colistin
Beispiel 4MRGN in Bulgarien
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Krankenhaus Military Medical Academy Sofia Bulgaria
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 171
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
18
Beispiel bdquo4MRGN-Multispezies-Ausbruchldquo in Hessen
Von Oktober 2013 bis Sept 2014 Nachweis Carbapenem-resistenter Enterobacteriaceae
Epidemiol Bulletin 242014
Analyse NRZ BochumUni Gieszligen KPC-2 Carbapenemase-Bildung in verschiedenen Spezies (C freundii K oxytoca K pneumoniae E coli)
in einer Klinik bei 132 Patienten (uumlberwiegend rektale Kolonisation)
Folgescreening von 13 Patienten mit nachgewiesener Besiedlung durch KPC-2-Bildner
(Carba-Smart Agar Biomerieux) KPC-2 E coli
KPC-2 K pneumoniae
KPC-2 Citrobacter spp ua
Nachweis der rektalen Kolonisation mit mind 2 verschiedenen KPC-2-bildenden Spezies bei 8 von 13 Patienten (E coli C freundii) Plasmidtransfer zwischen den verschiedenen Spezies nachweisbar (Konjugationsversuch)
FAZIT Ein epidemiologischer Zusammenhang kann auch bei Nachweis verschiedener 4MRGN Spezies nicht ausgeschlossen werden
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Pfeifer et al DGHM Poster MSP 170
Yao Y et al 2014
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
19
Screening Carbapenem-resistente Bakterien (Carbapenemase-Bildner)
Bsp Brilliance CRE Agar (Oxoid) ChromID CarbaCarba smart (Biomerieux) Chromagar KPC (MAST) SUPERCARBA medium (Nordmann P et al JCM 2012)
Chromogene Selektivmedien fuumlr Carbapenemase-bildende Bakterien Enthalten Meropenem oder Ertapenem Girlich D et al 2013 Diagn Microbiol
Infect Dis 75 214-217
Carbapenemase-Diagnostik
Automatensystemhinweis Resistent o intermediaumlr-resistent gegen ImipenemMeropemenErtapenem bdquoCarbapenemasebildung (KPC oder MBL) oder Permeabilitaumltsverlust +
ESBLHigh-Level-Cephalosporinaseldquo
Phaumlnotyp Resistenz gegen Aminoacylpenicilline 1-4 Gen Cephalosporine und reduzierte Empfindlichkeit gegenuumlber Carbapenemen
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam Metallo-Beta-Laktamasen (MBL)
Carbapenemase-Inhibitoren EDTA (MBL) Borsaumlure (KPC)
Yvonne Pfeifer
mod Hodge Test molekularen Bestaumltigung (NRZ)
GeQiK Stuttgart 09102015
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
20 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Carbapenemase-Phaumlnotyp
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R SI S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48
AMP PIPTAZ CTX CAZ IPM MPM ETP
R R R IR 05 - gt 32 025 - gt 32 R
OXA-48 + ESBL
Empfindlich gegenuumlber CeftazidimCefotaxim (wenn kein ESBL vorhanden) Ertapenemresistenz + Temocillinresistenz Mod Hodge Test als Nachweis geeignet
AMP PIPTAZ CTX ATM IPM MPM ETP
R R R S 05 - gt 32 025 - gt 32 R
VIMNDM
AMP PIPTAZ CTX IPM MPM ETP
R R R 05 - gt 32 025 - gt 32 R
KPC
Empfindlich gegenuumlber Aztreonam (nur wenn zusaumltzlich keine ESBL vorhanden sind) Hemmbarkeit durch EDTA-Derivate Disk-TestsEtests
Hemmbarkeit durch Borsaumlure-Derivate (Disk-testsEtests)
AMP Ampicillin PIPTAZ PiperacillinTazobactam CTX Cefotaxim ATM Aztreonam ETP Ertapenem MPM Meropenem IPM Imipenem
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
21
Diagnostik Carbapenemase-Bildung
Yvonne Pfeifer
Mod Hodge-Test
E coli ndash ATCC Referenzstamm Carbapenem-sensibel
K pneumoniae Carbapenem-sensibel K pneumoniae
Carbapenemase Bildner
Modified Hodge Test
- Allgemeine Bestaumltigung der Carbapenemase-Bildung zB OXA-48 KPC MBL
Geringe Spezifitaumlt Falsch positive Ergebnisse (zB AmpC-Bildner) Unterschiedliche Sensitivitaumlt Falsch negative Ergebnisse (zb geringe Carbapenemase-Bildung)
Disks
Imipenem
Meropenem
Ertapenem
Girlich D Poirel L Nordmann P 2012 Value of the modified Hodge test for detection of emerging carbapenemases in Enterobacteriacae J Clin Microbiol 50 477-479
K pneumoniae Carbapenem-resistent aber ohne Carbapenemase
GeQiK Stuttgart 09102015
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
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Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
GeQiK Stuttgart 09102015
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
22 Yvonne Pfeifer
Carba NP Test
Nordmann P Poirel L Dortet L Rapid detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae Emerg Infect Dis 2012 181503-7
To rapidly identify carbapenemase producers in Enterobacteriaceae we developed the Carba NP test The test uses isolated bacterial colonies and is based on in vitro hydrolysis of a carbapenem imipenem It was 100 sensitive and specific compared with molecular-based techniques This rapid (lt2 hours) inexpensive technique may be implemented in any laboratory
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
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Blue Carba Test
Blue-Carba an Easy Biochemical Test for Detection of Diverse Carbapenemase Producers Directly from Bacterial Cultures J Clin Microbiol 2013 514281-83
J Pires Acirc Novais and L Peixe
Advantages direct use of colonies (instead of bacterial extracts that need the extraction buffer (B-PER II) reduced cost per reaction due to use of Tienam (ca 10times cheaper than an imipenem monohydrate formula)
RAPIDECreg CARBA NP Biomerieux
23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
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24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
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Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
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Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
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Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
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Kirstin Ganske
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23 Yvonne Pfeifer
Beispiele bdquoKPCMBLAmpC ID-Testldquo (Rosco Diagn) oder bdquoCarba-D70Cldquo Test (MAST)
MRP Meropenem
MR+DP Meropenem + MBL-Inhibitor MR+CL Meropenem + AmpC-Inhibitor
MR+BO Meropenem + KPC-Inhibitor
Borsaumlurederivat = KPC-Inhibitor EDTA-Derivat = MBL-Inhibitor
KPC-positiv MBL-positiv (zB VIM NDM)
Diagnostik Carbapenemase-Bestaumltigungstests
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Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
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25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
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Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
24
Etest Metallo-beta-lactamases (MBL)
Imipenem
K pneumoniae VIM-1
Imipenem + EDTA
(MBL inhibitor)
E coli NDM-1
Metallo-β-Laktamase-positiv
Deformation of ellipsephantom zone
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25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
Vielen Dank
27 Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
RKI Wernigerode
Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
25
Limitationen Etest metallo-beta-lactamases (MBL)
Metallo-β-Laktamase-Verdacht
S marcescens GIM-1 (MBL)
S marcescens MIC imipenem 1mgL
Mod Hodge-Test nicht eindeutig +-
MIC meropenem 1mgL MIC ertapenem 4mgL
Phantom zone
Keine MBL-Bildung
narrow ellipse
P aeruginosa MIC imipenem gt16 mgL
Generelle Wachstumshemmung durch EDTA (auch bei A baumannii haumlufig)
Falsch-positiver Test
Yvonne Pfeifer GeQiK Stuttgart 09102015
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
Burckhardt et al JCM 2011
Schnelldiagnostik Carbapenemase-Bildung
GeQiK Stuttgart 09102015
Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
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Martin Kaase NRZ Bochum
Guido Werner
Michael Pietsch
Kirstin Ganske
Gottfried Wilharm
Sibylle Muumlller-Bertling
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Encho Savov Sofia Bulgaria
Martin Mielke
Hans-Peter Blank
Muna Abu Sin
RKI Berlin
Anika Schielke
Constanze Wendt Labor Limbach
pfeiferyrkide
26 Yvonne Pfeifer
Imipenemmeropenem hydrolysis + confirmation with UV-Spec or MALDI-TOF
Bernabeu et al DMID 2012
Hrabaacutek et al JCM 2012
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Molekulare Diagnostik Direktnachweis der Carbapenemase-Gene
Isothermale Amplifikation + RT-basierte Messung
PCR + Hybridisierung mit spezifischen Oligonucletid-Sonden + Microarray Detektion
Real-Time-PCR-Nachweis der Carbapenemase-Gene
On-demand detection (ca 1h) and differentiation of KPC NDM VIM IMP-1 and OXA-48 (now covering OXA-181 amp OXA-232) from a screening sample (rectal swab)
Includes various carbapenemase and ESBL targets including emerging types and those typically found in non-fermenters Nachweis aus bakterieller Kultur in ca 6h
rapid identification of prevalent carbapenemase genes in 30 min from a screening sample (rectal swab)
27
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