Enterobacteriaceae mit Resistenz gegen Cephalosporine der 3. Generation

Leitung:

Wolfgang Witte

Ansprechpartner:

Yvonne Pfeifer, Guido Werner

Enterobacteriaceae sind Gram-negative Bakterien, die Teil der gesunden Darmflora von Mensch und Tier sind. Einige Vertreter dieser Ordnung, wie E.coli, Klebsiella spp., Enterobacter spp., Citrobacter spp., Providencia stuartii, sind als Erreger nosokomialer Infektionen medizinisch relevant. Dazu zählen vorwiegend durch E.coli und Enterobacter spp. verursachte, leichte bis schwere Harnwegsinfektionen, Sepsis und Urosepsis sowie nosokomiale Pneumonien mit Klebsiella spp. als ursächlichem Erreger. Problematisch sind solche Erkrankungen vor allem für ältere und immungeschwächte Patienten. Die am häufigsten gegen Enterobakterien eingesetzten Therapeutika sind Beta-(β)-Lactam-Antibiotika (Aminobenzylpenicilline, Cephalosporine) und Fluorchinolone.

Ein Abwehrmechanismus der Erreger gegen β-Lactam-Antibiotika ist die Bildung von β-Lactamasen, bakteriellen Enzymen, die β-Lactam-Antibiotika hydrolysieren und eine Resistenz verbunden mit einem Therapieversagen zur Folge haben können. Mutative Veränderungen in den Resistenzgenen führten zu einem breiteren Resistenzspektrum vermittelt durch sog. Extended-Spectrum-Beta-Lactamasen (ESBL: TEM, SHV, CTX-M), überexprimierte AmpC β-Lactamasen oder Metallo-β-Lactamasen (VIM, IMP). Über Vorkommen und Verbreitung der einzelnen Resistenzdeterminanten bei Enterobacteriaceae aus Hospitalinfektionen in Deutschland ist allerdings nur wenig bekannt.

Aufgaben

In der Arbeitsgruppe werden im Rahmen eines BMG-Ressortforschungsprojektes die Ursachen der β-Lactam-Resistenz bei Enterobacteriaceae und die Verbreitung der Resistenzdeterminanten in Deutschland  untersucht. Methoden zur Bestimmung der Antibiotika-Empfindlichkeiten durch Mikrobouillonverdünnung in Form von MHK sowie ESBL-Bestätigungstests (Ermittlung der Resistenz gegen 3-Generations-Cephalosporine in An- und Abwesenheit von β-Lactamasehemmern) wurden etabliert. Moderne molekulare Schnelldiagnostik wie die Microarray-Technologie kommen ebenso zum Einsatz wie die Identifizierung von relevanten Resistenzgenen (TEM, SHV, CTX-M) durch klassische RCR und Sequenzanalyse. Untersuchungen zur Ausbreitung der Resistenzdeterminanten erfolgen mittels Makrorestriktionsanalyse des Gesamtgenoms in der Pulsfeldgelelektrophorese (PFGE) sowie Plasmidanalysen (Restriktion, Konjugation, Transformation).

Relevante Publikationen

Pfeifer, Y., V. Grimm, W. Witte. 2005. Molecular characterization and epidemiology of beta-lactamases that mediate resistance to cephalosproins in Enterobacteriaceae. Biospektrum, Tagungsband zur 57. Jahrestagung der DGHM, Göttingen, 25.-28.09.2005; Poster KMP010. 

Paterson, D. L., R. A. Bonomo. 2005. Extended-Spectrum Beta-Lactamases: a clinical update. Clin. Microbiol. Rev. 18: 657-686.

Walsh, T. R., M. A. Toleman, L. Poirel, P. Nordmann. 2005. Metallo-Beta-Lactamases: the quiet before the storm? Clin. Microbiol. Rev. 18: 306-325.

Witte, W., M. Mielke. 2003. Beta-Lactamasen mit breitem Spektrum – Grundlagen, Epidemiologie, Schlussfolgerungen für die Prävention. Bundesgesundheitsbl. Gesundheitsforsch. Gesundheitsschutz 46: 881-890.

Philippon, A., G. Arlet, G. A. Jacoby. 2002. Plasmid-determined AmpC-type Beta-Lactamases. Antimicrob. Agents Chemother. 46: 1-11.