Cíl práce: Vyvinout metodu detekce genů podmiňujících ESBL (extended spectrum beta lactamase) fenotyp bakterií přímo z klinického materiálu pacienta. Metoda umožňuje detekci genu blaCTX-M kódujícího CTX-M beta-laktamázy a detekci variant blaSHV genu technologií real-time PCR s využitím locked nucleic acid (LNA) oligonukleotidů. Materiál a metody: V pilotní studii byly testovány tracheální aspiráty získané od pacientů s umělou plicní ventilací hospitalizovaných na oddělení KAR FN Olomouc v období 1. 3. až 30. 8. 2010. Každý vzorek byl standardně mikrobiologicky vyšetřen, u enterobakterií bylo provedeno fenotypové stanovení přítomnosti ESBL. Každý klinický materiál byl současně podroben analýze na přítomnost nukleových kyselin (DNA) kódujících CTX-M a SHV ESBL beta-laktamázy metodou real-time PCR. Výsledky: Do testování bylo zařazeno 150 vzorků tracheálního aspirátu od 71 pacientů. V souboru bylo kultivačně identifikováno 13 (8,7 %) ESBL pozitivních vzorků, zatímco metodou real-time PCR jich bylo identifikováno 27 (18 %). Z 27 PCR pozitivních vzorků bylo pozitivních na přítomnost blaCTX-M sekvence 24 vzorků, dva na přítomnost ESBL blaSHV genu a v jednom vzorku byly identifikovány oba geny. Všechny kultivačně pozitivní vzorky byly zároveň PCR pozitivní na přítomnost blaCTX-M a/nebo blaSHV sekvence. Závěr. Nová metoda výrazně zkracuje dobu detekce kmenů enterobakterií s geny pro produkci SHV a CTX-M beta-laktamáz ze 48 na hodin. Umožňuje klinické využití stanovení přítomnosti ESBL-pozitivní enterobakterie v tracheálním aspirátu u pacientů se život ohrožující nozokomiální pneumonií, kde včasné zavedení adekvátní antimikrobiální terapie hraje významnou roli.

Objectives: A new method has been developed for detecting genes determining the extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) phenotype directly from patients' clinical material. The method enables detection of the blaCTX-M gene encoding CTX-M beta-lactamases and the blaSHV gene variants with real-time PCR technology using locked nucleic acid oligonucleotides. Material and methods: In this pilot study, tracheal aspirates obtained from patients with mechanical ventilation hospitalized at Department of Anaesthesiology and Resuscitation of the University Hospital in Olomouc between 1st March and 30th December 2010 period were tested. Each sample was identified with standard microbiological procedures including phenotypic determination of ESBL-positive enterobacteria. At the same time, each sample was analyzed for the presence of nucleic acids (DNA) which encode CTX-M and SHV ESBL using real-time PCR . Results: 150 samples of tracheal aspirates from 71 patients were included into testing. In the set, 13 (8.7 %) ESBL-positive samples were identified by culture methods while 27 (18 %) positive samples were identified by the real-time PCR method. Of the 27 PCR-positive samples, 24 were positive for the blacTx gene; in 2 samples, the ESBL blasHv gene was detected, and both genes were present in 1 sampie. All culture-positive samples were also PCR-positive for the presence of blaCTX and/or blaSHV sequences. Conclusions: The new real-time PCR assay is likely to shorten the time for detection of enterobacteria producing SHV and CTX-M beta-lactamases from 48 to 6 hours. It enables ESBL-positive enterobacteria determination in tracheal aspirates of patients suffered from life-threatening nosocomial pneumonia where the early introduction of adequate antimicrobial treatment plays the important role.

GeneProof a s Brno

Ústav mikrobiologie LF MU Brno

Ústav mikrobiologie LF UP Olomouc

Rapid idenfication of ESBL-positive clinical samples using real-time PCR method

Literatura