β-Laktamasen mit breitem Wirkungsspektrum

Zusammenfassung

Als extended spectrum β-Laktamasen (ESBL) wurden ursprünglich plasmidkodierte Enzyme der Ambler-Klassifizierung A und D bezeichnet, die aufgrund von Aminosäureaustauschmutation( en) auch Cephalosporine der 3. und 4.Gruppe hydrolysieren. Die erweiterte Definition schließt β-Laktamasen der Klasse C sowie Carbapenemasen (vorwiegend Metallo-β-Laktamasen der Klasse B) mit ein. ESBL der Gruppe A wurden bei Enterobacteriaceae erstmals 1988 in Frankreich bekannt. Seither gibt es eine fortlaufende Selektion neuer Mutanten (vor allem in den Gruppen TEM und SHV) sowie auch eine horizontale Ausbreitung ESBL tragender Hospitalstämme. Auch AmpC-β-Laktamasen (natürlicherweise bei einer Reihe von Enterobacteriaceae-Species verbreitet) können über Integrons mobilisiert und konstitutiv ausgeprägt eine weitere Verbreitung erfahren und bei Klebsiella spp. und Proteus spp. sowie E. coli auftreten. Kommt dann ein Verlust der Expression eines sog.“outer membrane proteins“ (OMP) hinzu, können derartige Stämme auch resistent gegen Carbapeneme werden. Carbapeneme der Klasse B treten bei Ps. aeruginosa und Acinetobacter baumannii inzwischen auch in Europa auf. Die geschilderte Entwicklung erfordert das rechtzeitige Erkennen dieser Mutanten in der klinisch-mikrobiologischen Diagnostik und die Einleitung von krankenhaushygienischen Maßnahmen zur Verhinderung der weiteren Ausbreitung.

Abstract

Initially plasmid-encoded enzymes of Ambler classes A and D had been designated as extended spectrum β-lactamases (ESBL) which became able to hydrolyze cephalosporins of the third and fourth group due to amino acid exchange mutation(s). The broader definition also includes β-lactamases of class C as well as carbapenemases (preferentially metalloenzymes of class B). Since the first occurrence of ESBL in France in 1988, there has been an ongoing selection of new mutants (above all in groups TEM and SHV), a horizontal spread of particular ESBL types, and clonal dissemination of hospital strains possessing ESBLs. AmpC-β-lactamases (as ampC natural resistance determinant in different enterobacterial species) can be mobilized via integrons and constitutively expressed become widely disseminated (emergence in Klebsiella spp., Proteus spp., and in Escherichia coli). If such strains additionally do not express an OMP, they can also acquire carbapenem resistance. Meanwhile carbapenemases of class B have also been detected in Pseudomonas spp.and Acinetobacter in European hospitals. The development described has consequences for timely detection in clinical bacteriological routine tests and for proper infection control measures designed to prevent further spread of extended spectrum β-lactamases.