Artyku³ przegl¹dowy Review
Zjawisko opornoci bakterii na antybiotyki znane jest i opisywane od czasu wprowadzenia do u¿ytku tej grupy leków. Znaczne zró¿nicowanie poznanych dotychczas mechanizmów opornoci oraz pojawianie siê wci¹¿ nowych ich wariantów jest przyczyn¹ wielu niepowodzeñ terapeutycznych, jak te¿ ci¹g³ego zagro-¿enia zwi¹zanego z mo¿liwoci¹ rozprzestrzenienia szczepów opornych na znane obecnie antybiotyki.
Jednym z najwczeniej opisanych mechanizmów opornoci by³ proces wytwarzania beta-laktamaz przez bakterie. Jest to grupa enzymów zdolnych do hydro-lizowania wi¹zañ amidowych w piercieniu beta-lak-tamowym, wynikiem czego jest inaktywacja antybio-tyku. Beta-laktamazy s¹ zró¿nicowan¹ grup¹ enzymów kodowanych przez geny zawarte w chromosomach bakteryjnych, lecz czêciej w DNA plazmidów. Wy-twarzanie tych enzymów stwierdzono u bakterii Gram--dodatnich, Gram-ujemnych i pr¹tków. Wykrywano je równie¿ u promieniowców i sinic (26).
Najwczeniej odkryt¹ beta-laktamaz¹ by³a peni-cylinaza. Opisuj¹ce j¹ doniesienia pojawi³y siê na po-cz¹tku lat czterdziestych ubieg³ego wieku (1, 20, 26). W 1960 r. wprowadzono do obrotu metycylinê pó³-syntetycz¹ penicylinê niewra¿liw¹ na dzia³anie
peni-cylinazy, jednak ju¿ dwa lata po jej wprowadzeniu pojawi³y siê szczepy metycylinooporne (MRSA). Wprowadzanie do u¿ytku kolejnych generacji antybio-tyków beta-laktamowych skutkowa³o pojawianiem siê, po krótszym lub d³u¿szym okresie stosowania, szcze-pów opornych na ich dzia³anie. Opornoæ ta powodo-wana by³a w wiêkszoci przypadków przez enzymy z grupy beta-laktamaz (25). Z up³ywem czasu zaob-serwowano pojawianie siê i coraz czêstsze wystêpo-wanie beta-laktamaz wykazuj¹cych aktywnoæ w od-niesieniu do grup b¹d generacji antybiotyków. Do naj-bardziej znanych przedstawicieli tej grupy nale¿¹ enzymy TEM-1, TEM-2 i SHV-1. Klasyczne beta-lak-tamazy wykazuj¹ zdolnoæ hydrolizowania penicylin (z wyj¹tkiem temocyliny) oraz cefalosporyn I gene-racji, nie maj¹ jednak zdolnoci inaktywowania cefa-losporyn wy¿szych generacji z wyj¹tkiem cefopera-zonu. Aktywnoæ tej grupy enzymów jest skutecznie hamowana przez inhinbitory beta-lakamaz, takie jak: kwas klawulanowy, sulbaktam i tazobaktam.
Od pocz¹tku lat osiemdziesi¹tych ubieg³ego wieku pojawia³y siê doniesienia opisuj¹ce przypadki izolo-wania Gram-ujemnych pa³eczek wykazuj¹cych opor-noæ o spektrum substratowym prezentowanym przez
Wytwarzanie beta-laktamaz
o rozszerzonym spektrum substratowym (ESBL)
przez bakterie wystêpuj¹ce w ¿ywnoci
BERNARD WASIÑSKI, HANNA RÓ¯AÑSKA, JACEK OSEK
Zak³ad Higieny ¯ywnoci Pochodzenia Zwierzêcego Pañstwowego Instytutu Weterynaryjnego Pañstwowego Instytutu Badawczego, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy
Wasiñski B., Ró¿añska H., Osek J.
Production of extended spectrum beta-lactamases (ESBL) by bacteria present in food
Summary
Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) have recently been among the most frequent causes of antimicrobial resistance in bacterial strains from the family Enterobacteriaceae. Especially dangerous features of these enzymes are their diversity and ability to spread with plasmids among strains of the same bacterial species or between different species. ESBL-producing strains, found in the past mainly in nosocomial infections, now often cause community-acquired infections. The strains producing ESBL are also widespread among animals, which constitute reservoirs of these microbes and sources of infection in humans. An important path for transmission of these infections are most probably meat and meat products. This paper presents the current state of knowledge concerning the transmission of ESBL-producing Enterobacteriaceae from animals to humans via animal meat and meat products.
klasyczne beta-laktamazy, poszerzon¹ jednak m.in. o zdolnoæ hydrolizowania cefalosporyn wy¿szych generacji (22, 23, 32). Opornoæ taka generowana jest przez enzymy bêd¹ce czêsto powsta³ymi w wyniku mutacji pochodnymi TEM-1, TEM-2 i SHV-1, jak te¿ inne enzymy, np. z rodzin oznaczonych jako OXA, CTX-M, VEB, PER i in. Ze wzglêdu na szerokie spektrum substratowe tê now¹ grupê enzymów okre-lono nazw¹ beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum (ESBL extended-spectrum beta-lactamases). Oprócz zdolnoci hydrolizowania oksyiminoceflaosporyn, któ-ra jest cech¹ chaktó-rakterystyczn¹ ESBL, enzymy wymie-nionej grupy generuj¹ opornoæ na monobaktamy (4, 11, 17, 36). Nie inaktywuj¹ natomiast karbapenemów, a wobec cefamycyn wykazuj¹ s³ab¹ aktywnoæ (37). Wspomniane wy¿ej inhibitory beta-laktamaz hamuj¹ aktywnoæ wiêkszoci ESBL.
Charakterystyka ESBL
Beta-laktamazy o rozszerzonym spektrum kodowa-ne s¹ przez geny zlokalizowakodowa-ne w plazmidach. Cecha ta stanowi jedno z istotnych zagro¿eñ epidemiologicz-nych zwi¹zaepidemiologicz-nych z ESBL. Informacja genetyczna generuj¹ca ich ekspresjê mo¿e byæ przekazywana bardzo szybko nie tylko wród szczepów tego samego gatunku (np. miêdzy szczepami niepatogennymi i pa-togennymi), lecz równie¿ miêdzy ró¿nymi, wa¿nymi z punktu widzenia etiologii zaka¿eñ cz³owieka i zwie-rz¹t, drobnoustrojami z rodziny Enterobacteriaceae lub te¿ przedstawicielami innych gatunków, np. pa³eczek z rodzaju Pseudomonas czy Acinetobacter. Drug¹, stwarzaj¹c¹ istotne zagro¿enie cech¹ ESBL, jest ich znaczne zró¿nicowanie. Jak wspomniano wy¿ej, wiele sporód enzymów grupy ESBL jest pochodnymi kla-sycznych beta-laktamaz z rodzin SHV i TEM. I tak, opisana jako pierwsza beta-laktamaza typu ESBL, oznaczona jako SHV-2, ró¿ni³a siê od prekursorowej, klasycznej beta-laktamazy SHV-1 tylko jedn¹ punk-tow¹ mutacj¹, w wyniku której glicyna w pozycji 213 zosta³a zast¹piona seryn¹. Zmiana ta pozwoli³a na po-szerzenie miejsca wi¹zania enzymu z antybiotykami beta-laktamowymi i w efekcie doprowadzi³a do uzy-skania dla SHV-2 wiêkszego spektrum substratowego ni¿ w przypadku SHV-1.
Z kolei beta-laktamazy z rodziny TEM stanowi¹ obecnie wród ESBL najbardziej zró¿nicowan¹ grupê pod wzglêdem rodzajów enzymów. Dotychczas ich wy-stêpowanie w Polsce odnotowywane jest stosunkowo rzadko (3). Ich geny ró¿ni¹ siê od prekursorowych, klasycznych beta-laktamaz z rodziny TEM kilkoma (zwykle od 1 do 6) mutacjami punktowymi, które warunkuj¹ rozszerzenie spektrum substratowego m.in. na cefalosporyny wy¿szych generacji. Kilka enzymów tej rodziny wykazuje równie¿ opornoæ na niektóre sporód inhibitorów beta-laktamaz.
Inna, dominuj¹ca wród ESBL rodzina to CTX-M. Enzymy te wywodz¹ siê od beta-laktamaz
niepatogen-nych bakterii z rodzaju Kluyvera (34). W ostatnich kilkunastu latach zaobserwowano dynamiczne rozprze-strzenianie siê ró¿nych gatunków bakteryjnych wytwa-rzaj¹cych enzymy tej rodziny, których okrelono do tej pory ok. 130 (8, 12, 19, 21, 27). Na podstawie po-dobieñstwa sekwencji nukleotydowych zosta³y one podzielone na 5 podgrup oznaczonych jako CTX-M-1, CTX-M-2, CTX-M-8, CTX-M-9 i CTX-M-25. Beta--laktamazy CTX-M spotyka siê g³ównie u drobnoustro-jów rodziny Enterobacteriaceae, zw³aszcza u Esche-richia coli, ale równie¿ u innych bakterii, np. Pseudo-monas aeruginosa czy StenotrophoPseudo-monas maltophila. Szczepy wytwarzaj¹ce CTX-M-1 i CTX-M-9 s¹ sto-sunkowo czêsto izolowane w krajach Europy Zachod-niej, za CTX-M-3 dominuj¹ w Europie Wschodniej. Na po³udniu Europy izoluje siê natomiast bakterie pro-dukuj¹ce CTX-M-9 -14 -10, a na pó³nocy kontynentu dominuj¹ szczepy CTX-M-1 (8). Badania klinicznych izolatów Enterobacteriaceae pozyskanych w 17 szpi-talach z 11 miast na terenie Polski wykaza³y najwiêcej szczepów ESBL wytwarzaj¹cych beta-laktamazê CTX-M-3. Wykryto równie¿ 3 szczepy wytwarzaj¹ce nie stwierdzan¹ wczeniej w Polsce CTX-M-15 (3). Izolaty wytwarzaj¹ce CTX-M-15 s¹ ostatnio wyosob-niane w wielu krajach Europy i poza ni¹ (8). Uwa¿a siê, ¿e rozprzestrzenianie to w istotnej czêci odby-wa siê dziêki przenoszeniu plazmidów z genami CTX-M-15 przez wywo³uj¹cy zaka¿enia dróg moczo-wych, wysoce zjadliwy szczep E. coli, oznaczany jako C25b:H4-ST131 (9).
Zró¿nicowanie enzymów CTX-M jest miêdzy inny-mi odzwierciedleniem ró¿nic ich aktywnoci wobec poszczególnych substratów. Cech¹ omawianej rodzi-ny jest zdolnoæ efektywnej hydrolizy cefatoksymu, st¹d oznaczenie (CTX cephatoximase), jednak nie-którzy jej przedstawiciele (np. CTX-M-15) wykazuj¹ zwiêkszon¹, w porównaniu z innymi, zdolnoæ hydro-lizy innej cefalosporyny III generacji ceftazydymu. Podobne zró¿nicowanie aktywnoci wobec poszcze-gólnych cefalosporyn III generacji obserwowano rów-nie¿ w przypadku beta-laktamaz ESBL z rodziny TEM. Niepokoj¹cym zjawiskiem, obserwowanym w doæ znacznym stopniu wród szczepów wytwarzaj¹cych beta-laktamazy CTX-M, jest stosunkowo czêste poja-wianie siê wieloopornoci, tzn. ³¹cznego wystêpowa-nia opornoci na ró¿ne grupy antybiotyków z zakresu spektrum substratowego beta-laktamaz oraz na nale-¿¹ce do innych grup. Jedn¹ z istotnych przyczyn jest ³¹czne wystêpowanie w tych samych plazmidach genów CTX-M oraz markerów innych beta-laktamaz i/lub genów warunkuj¹cych opornoæ na inne grupy antybiotyków. Badania przegl¹dowe przeprowadzone m.in. w Grecji, Hiszpanii, Izraelu, Kanadzie, Wielkiej Brytanii i we W³oszech wykaza³y wystêpowanie u szczepów wytwarzaj¹cych CTX-M dodatkowo opor-noci na tetracykliny, gentamycynê i ciprofloksacynê (34). Wieloopornoæ odnotowywana by³a równie¿
u szczepów wytwarzaj¹cych ESBL zaliczane do in-nych rodzin, lecz zjawiska te wystêpuj¹ rzadziej ni¿ w przypadku izolatów wytwarzaj¹cych CTX-M. Jest prawdopodobne, ¿e czêste wystêpowanie genów beta--laktamaz CTX-M, ³¹cznie z genami warunkuj¹cymi opornoæ na inne grupy antybiotyków, znacznie przy-czyni³o siê do rozprzestrzenienia genów wymienionej rodziny.
Kolejna rodzina ESBL, oznaczona jako PER (Pseu-domonas Extended Resistance), zawiera enzymy wa-runkuj¹ce wysoki poziom opornoci na ceftazydym, za zdecydowanie ni¿szy dla pozosta³ych cefalospo-ryn oraz penicylin. Dotychczas opisano 7 odmian tych enzymów. Pierwsze sporód zidentyfikowanych PER wytwarzane by³y przez szczepy z rodzaju Pseudo-monas, lecz obecnie wiadomo, ¿e mog¹ te¿ byæ pro-dukowane przez bakterie z rodzajów Salmonella, Acinetobacter, Aeromonas, Proteus (29).
Rodzina enzymów oznaczona jako VEB wykazuje niewielk¹ homologiê do pozosta³ych beta-laktamaz o rozszerzonym spektrum. Stosunkowo najwiêksze po-dobieñstwo (oko³o 38%) ³¹czy przedstawicieli VEB z niektórymi beta-laktamazami z rodziny PER (35). Znanych jest obecnie 7 typów enzymów VEB. Szcze-py wytwarzaj¹ce VEB izolowane by³y w po³udniowej Azji i w Europie. Wytwarzanie VEB stwierdzano u E. coli oraz m.in. szczepów z rodzaju Acinetobacter, Enterobacter, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas (29). Niektórzy autorzy wymieniaj¹ wród ESBL rodzinê OXA (25, 37). Jest to grupa o doæ zró¿nicowanych cechach, obejmuj¹ca ok. 250 enzymów, które posia-daj¹ zdolnoci hydrolizowania oksacyliny (st¹d nazwa od oxacillinase) i kloksacyliny. Ich aktywnoæ mo¿e byæ w nieznacznym stopniu hamowana przez kwas klawulanowy. Wiele sporód enzymów rodziny OXA jest karbapenemazami, jednak bez zdolnoci hydro-lizowania cefalosporyn. Czêæ jest wy³¹cznie oksa-cylinazami, za jedynie 16 z ca³ej grupy wykazuje cechy fenotypowe ESBL (hydroliza cefalosporyn).
Oprócz wspomnianych rodzin znany jest jeszcze szereg rzadziej wystêpuj¹cych enzymów posiadaj¹cych w³aciwoci ESBL, wytwarzanych g³ównie przez bakterie Gram-ujemne. Przyk³adami takich ESBL s¹: BEL, BES, GES, SFO czy TLA (25). Enzymy te nie s¹ odmianami znanych dotychczas beta-laktamaz, a po-chodzenie wiêkszoci z nich pozostaje nieokrelone. Wszystkie one zdolne s¹ do hydrolizowania, z ró¿n¹ aktywnoci¹, poszczególnych grup cefalosporyn. Nie-które z nich wykazuj¹ te¿ mniejsz¹ lub wiêksz¹ opor-noæ na dzia³anie inhibitorów beta-laktamaz.
Wymienione grupy enzymów zaliczane do ESBL stanowi¹ tylko czêæ szerokiego wachlarza beta-lak-tamaz. W klasyfikacji beta-laktamaz opartej na w³a-ciwociach struktury molekularnej zaliczane s¹ one do grupy A, za w podziale bior¹cym pod uwagê profil substratowy i cechy funkcjonalne zaliczane s¹ do pod-grup 2be i 2de (2, 5, 6).
Wystêpowanie w ¿ywnoci szczepów wytwarzaj¹cych ESBL
Pierwsze izolaty bakteryjne wytwarzaj¹ce ESBL stwierdzono u ludzi w zaka¿eniach szpitalnych. Pre-sja powodowana powszechnym stosowaniem antybio-tyków stwarza³a warunki do ich selekcji i namna¿a-nia. Opisano wiele przypadków powa¿nych zaka¿eñ z udzia³em drobnoustrojów zdolnych do wytwarzania ESBL (15, 31, 33). Ostatnio coraz czêciej problem zaczynaj¹ stanowiæ zaka¿enia pozaszpitalne, zw³asz-cza szczepy wytwarzaj¹ce beta-laktamazy z rodziny CTX-M (8, 33, 34, 36).
Oprócz zaka¿eñ wywo³ywanych przez szczepy ESBL u ludzi, coraz czêciej odnotowuje siê je ostat-nio równie¿ u zwierz¹t. Przypadki izolacji szczepów E. coli wykazuj¹cych zdolnoci wytwarzania ESBL opisano zarówno u zwierz¹t udomowianych (10, 14, 16), jak i ¿yj¹cych na wolnoci (18). Wyniki badañ wskazuj¹ na zwierzêta jako istotny rezerwuar szcze-pów Enterobacteriaceae wytwarzaj¹cych ESBL oraz jako potencjalne ród³o zaka¿enia dla cz³owieka (7). W zwi¹zku z tym coraz wiêcej uwagi powiêca siê obecnoci wymienionych szczepów w miêsie i pro-duktach ¿ywnociowych zwierzêcego pochodzenia. Szersze badania w tym zakresie rozpoczêto stosunko-wo niedawno, zaledwie kilka lat temu. Ich wyniki su-geruj¹ mo¿liwoæ transmisji szczepów wytwarzaj¹cych ESBL od zwierz¹t na ludzi za porednictwem pozy-skanej z nich ¿ywnoci, jednak dotychczas niewiele jest publikacji zawieraj¹cych dane mog¹ce jednoznacz-nie potwierdzaæ tê drogê szerzenia zaka¿eñ wymie-nionymi szczepami (30).
Autorzy holenderscy (24) porównali wystêpowanie genów ESBL, przenosz¹cych je plazmidów i geno-typów szczepów E. coli izolowanych z próbek po-branych od drobiu oraz z zakupionego w sklepach miêsa drobiowego ze szczepami izolowanymi od lu-dzi. W oparciu o badanie drobiu i miêsa okrelono panel szeciu genów beta-laktamaz zwi¹zanych z dro-biem (poultry associated PA). Nastêpnie zbadano, w jakim zakresie i z jak¹ czêstotliwoci¹ geny te wy-stêpuj¹ wród izolatów E. coli pozyskanych od ludzi. Stwierdzono, ¿e 35% E. coli pochodz¹cych od ludzi zawiera³o geny ESBL nale¿¹ce do grupy okrelonej jako PA. Wykazano, ¿e u 19% tych szczepów geny ESBL-PA obecne by³y w plazmidach nie daj¹cych siê pod wzglêdem molekularnym odró¿niæ od wystêpuj¹-cych u szczepów izolowanych od drobiu. Stwierdzo-no równie¿, ¿e sporód wszystkich markerów ESBL wykrytych u szczepów izolowanych od ludzi 86% sta-nowi³y geny CTX-M-1 i TEM-52. W przypadku szcze-pów E. coli pochodz¹cych od drobiu geny te stanowi-³y 77%, a u izolatów z miêsa drobiowego 75%. Ogó-³em 94% próbek miêsa drobiowego w omawianych badaniach zanieczyszczonych by³o szczepami E. coli wytwarzaj¹cymi ESBL. Natomiast 39% z tych
szcze-pów wykazywa³o genotypy obecne równie¿ w E. coli izolowanych od ludzi.
Czêste wystêpowanie szczepów wytwarzaj¹cych ESBL u drobiu i w miêsie drobiowym odnotowywane by³o równie¿ przez innych autorów (16, 30). Jednym z zasadniczych powodów tego zjawiska wydaje siê sto-sowanie w fermach brojlerów znacznych iloci anty-biotyków. Istotnym faktem jest te¿ wspomniane zna-cz¹ce podobieñstwo genomu szczepów wytwarzaj¹-cych ESBL izolowanych od ludzi i drobiu (24). Stwier-dzono m.in., ¿e pochodz¹ce od drobiu wysoce zjad-liwe szczepy E. coli oznaczane jako O25b:H4-ST131 i O25a-ST648-D przenosz¹ce geny beta-laktamaz ro-dziny CTX-M by³y genetycznie identyczne ze szcze-pami izolowanymi z przypadków chorobowych ludzi (28, 39). Fakty te mog¹ stanowiæ porednie dowody przeniesienia genów ESBL za porednictwem miêsa drobiowego na ludzi.
Informacje dotycz¹ce wystêpowania szczepów ESBL u drobiu pochodz¹ te¿ z badañ przeprowadzonych w Hiszpanii z wykorzystaniem miêsa i wyrobów wo-³owych, wieprzowych i drobiowych (30). Stwierdzo-no obecStwierdzo-noæ izolatów wytwarzaj¹cych ESBL u drobStwierdzo-no- drobno-ustrojów z rodziny Enterobacteriaceae w przypadku 55-84% badanych próbek. Wyizolowane szczepy naj-czêciej wykazywa³y zdolnoæ produkcji CTX-M-14, CTX-M razem z TEM oraz SHV-12. Wród wszyst-kich pozyskanych szczepów ESBL dominuj¹c¹ grupê (71%) stanowi³y izolaty z gatunku E. coli. Stwierdzo-no, ¿e o ile w ponad 50% zanieczyszczonych próbek liczba bakterii nie przekracza³a 100 komórek/g, to w przypadku ponad 14% próbek przekracza³a ona 1000 komórek/g, co mo¿e stwarzaæ zagro¿enie dla konsu-menta nawet po obróbce termicznej danego wyrobu (30). W konkluzji autorzy stwierdzili, ¿e znaczny sto-pieñ zanieczyszczenia badanych próbek szczepami wytwarzaj¹cymi ESBL sugeruje mo¿liwoæ transferu genów opornoci z drobnoustrojami wystêpuj¹cymi u zwierz¹t za porednictwem ¿ywnoci na ludzi.
Geser i wsp. (16) zbadali 334 próbki ka³u byd³a, owiec, wiñ i drobiu oraz 104 próbki miêsa mielonego (wo³owiny i wieprzowiny) i 100 próbek mleka suro-wego. Wystêpowanie szczepów wytwarzaj¹cych ESBL, g³ównie E. coli, stwierdzono w kale ka¿dego z gatun-ków (drób 63,4%, winie 15,3%, byd³o 13,7%, owce 8,6%), natomiast ich obecnoci nie wykryto w ¿adnej próbce miêsa ani mleka. Autorzy t³umacz¹ takie wyniki efektem wysokich standardów higienicz-nych utrzymywahigienicz-nych w szwajcarskich rzeniach, za-k³adach przetwórczych oraz mleczarniach. Podkrelo-no jednak, ¿e doæ liczne wystêpowanie szczepów ESBL u zwierz¹t stwarza ryzyko zanieczyszczenia pochodz¹cych od nich produktów ¿ywnociowych i wymaga zachowania najwy¿szych standardów higie-nicznych podczas uboju oraz doju mleka (16).
Niejasnoci zwi¹zane z mo¿liwoci¹ przeniesienia szczepów wytwarzaj¹cych ESBL za porednictwem
¿ywnoci dotycz¹ równie¿ tego problemu w aspekcie geograficznym. Miêdzynarodowy obrót ¿ywnoci¹ potencjalnie stwarza znaczne u³atwienia dla przenie-sienia tych czynników ze stref, gdzie wystêpuj¹ one czêciej do rejonów, w których dotychczas pojawia³y siê sporadycznie. W Szwecji przeprowadzono bada-nia dotycz¹ce wystêpowabada-nia szczepów ESBL w ¿yw-noci pochodz¹cej z tego kraju (34 próbki) oraz im-portowanej z pañstw ródziemnomorskich (385 pró-bek), wród których by³y wyroby z miêsa wo³owego, wieprzowego, miêsa kaczek, ryb, jak równie¿ ró¿ne sa³atki miêsno-rolinne oraz ¿ywnoæ pochodzenia rolinnego (38). Próbki ¿ywnoci szwedzkiej obejmo-wa³y miêso wo³owe i drobiowe. Szczepy ró¿nych ro-dzajów Enterobacteriaceae izolowano ³¹cznie z 311 próbek ¿ywnoci importowanej i 33 pochodz¹cych ze Szwecji. ¯aden z izolatów nie posiada³ jednak zdol-noci wytwarzania ESBL. Wysuniêto w zwi¹zku z tym wniosek, ¿e obserwowane w ostatnich kilku latach czêstsze pojawianie siê na terenie Szwecji szczepów ESBL jest wynikiem raczej rozprzestrzenienia ich przez podró¿uj¹ce osoby zaka¿one ni¿ rezultatem prze-niesienia tych izolatów za porednictwem importowa-nej ¿ywnoci. Autorzy tych badañ zwracaj¹ jednak uwagê, ¿e wykonano je zim¹ na prze³omie lat 2007--2008, natomiast wzrost czêstoci wystêpowania szcze-pów wytwarzaj¹cych ESBL w Szwecji obserwowano po roku 2008.
Epidemiologia szczepów wytwarzaj¹cych ESBL jest zagadnieniem kompleksowym. Przy jej rozpatry-waniu bierze siê pod uwagê czêstoæ wystêpowania drobnoustrojów w danym regionie geograficznym czy kraju, jak te¿ mo¿liwoæ transmisji w danej spo³ecz-noci, szpitalu czy miêdzy poszczególnymi zaka¿o-nymi osobami (wykazuj¹cymi objawy choroby lub bezobjawowymi nosicielami). Okrelane s¹ te¿ poten-cjalne rezerwuary zaka¿eñ, zarówno rodowiskowe (np. gleba, woda), jak i zwierzêce (zwierzêta ¿yj¹ce na wolnoci, udomowione, towarzysz¹ce). Rozpatruje siê wreszcie mo¿liwe drogi transmisji tych szczepów na cz³owieka, np. za porednictwem wody, ¿ywnoci czy przez bezporedni kontakt ludzi ze zwierzêtami lub na drodze cz³owiek cz³owiek. Dok³adne przeledze-nie i jednoznaczne wykazaprzeledze-nie powi¹zañ miêdzy po-szczególnymi wymienionymi czynnikami wymaga obecnie dalszych badañ. Celem potwierdzenia trans-misji szczepów ESBL ze zwierz¹t za porednictwem ¿ywnoci na ludzi konieczne jest wykazanie pokre-wieñstwa genów i/lub plazmidów i/lub klonów bakte-rii wraz z danymi ilociowymi dotycz¹cymi ich wy-stêpowania u zwierz¹t rzenych, w ¿ywnoci, u kon-sumentów i pacjentów. Takie wskazanie zwi¹zków epidemiologicznych miêdzy poszczególnymi wymie-nionymi etapami mo¿e byæ wiêc, mimo dostêpnych obecnie metod biologii molekularnej, utrudnione ze wzglêdów organizacyjnych. St¹d byæ mo¿e kwestia mo¿liwoci przekazywania zaka¿eñ szczepami ESBL
od zwierz¹t za porednictwem ¿ywnoci na ludzi ocze-kuje wci¹¿ na ostateczne udowodnienie. Ostatnia opi-nia naukowa Europejskiego Urzêdu ds. Bezpieczeñ-stwa ¯ywnoci (EFSA) (13) w tym zakresie stwier-dza, ¿e istniej¹ce dane dostarczaj¹ porednich dowo-dów dotycz¹cych wystêpowania transmisji szczepów E. coli wytwarzaj¹cych ESBL ze zwierz¹t rzenych za porednictwem ¿ywnoci na ludzi.
Pimiennictwo
1.Abraham E. P., Chain E.: An enzyme from bacteria able to destroy penicil-lin. Nature 1940, 146, 837.
2.Ambler R. P.: The structure of beta-lactamases. Philosoph. Trans. Royal Soc. of London B. 1980, 289, 321-331.
3.Baraniak A.: Epidemiologia molekularna i ewolucja szczepów Enterobacte-riaceae wytwarzaj¹cych â-laktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym (ESBL) w Polsce. Praca dokt. Wydzia³ Biologii, Uniwersytet Warszawski, Warszawa 2010.
4.Bradford P. A.: Extended-spectrum â-lactamases in the 21st century: charac-terization, epidemiology, and detection of this important resistance threat. Clin. Microbiol. Rev. 2001, 14, 933-951.
5.Bush K., Jackoby G. A.: Updated functional classification of beta-lacta-mases. Antimicrob. Agents Chemother. 2010, 54, 969-976.
6.Bush K., Jacoby G. A., Medeiros A. A.: A functional classification scheme for â-lactamases and its correlation with molecular structure. Antimicrob. Agents Chemother. 1995, 39, 1211-1233.
7.Carattoli A.: Animal reservoirs for extended spectrum beta-lactamase pro-ducers. Clin. Microbiol. Infect. 2008, 14 (Suppl. 1), 117-123.
8.Coque T. M., Baquero T. M., Canton R.: Increasing prevalence of ESBL--producing Enterobacteriaceae in Europe. Eurosurveillance 2008, 13, no. 47. 9.Coque T. M., Novais A., Carattoli A., Poirel L., Pitout J., Peixe L., Baquero F., Canton R., Nordmann P.: Dissemination of clonally related Escherichia coli strains expressing extended-spectrum beta-lactamase CTX-M-15. Emerg. Infect. Dis. 2008, 14, 195-200.
10.Derikx C. M., van Duijkeren E., Schoormans A. H., van Essen-Zandbergen A., Veldman K., Kant A., Huijsdens X. W., van der Zwaluw K., Wagenaar J. A., Mevius D. J.: Occurrence and characteristicks of extended-spectrum â-lacta-mase- and Amp C-producing clinical isolates derived from companion ani-mals and horses. J. Antimicrob. Chemother. 2012, 67, 1368-1374. 11.Dzier¿anowska D., Pawiñska A., Kamiñska W., Patzer J.: Lekooporne
drob-noustroje w zaka¿eniach szpitalnych. Post. Mikrobiol. 2004, 43, 81-105. 12.Essack F. Y., Hall M. L. C., Pillay D. G., McFadeyn M. L., Livermore D. M.:
Complexity and diversity of Klebsiella pneumoniae strains with extended spectrum â-lactamases isolated in 1994 and 1996 at a teaching hospital in Durban, South Africa. Antimicrob. Agents Chemother. 2001, 45, 88-95. 13.European Food Safety Authority: Scientific Opinion on the public health
risks of bacterial strains producing extended-spectrum â-lactamases and/or Amp C â-lactamases in food and food-producing animals. EFSA Journal 2011, 9, 2322.
14.Ewers C., Bethe A., Semmeler T., Guenther S., Wieler L. H.: Extended spec-trum â-lactamase-producing and Amp C-producing Escherichia coli from livestock and companion animals and their putative impact on public health a global perspective. Clin. Microbiol. Infect. 2012, 18, 646-655.
15.Falagas M. E., Karageorgopulos D. E.: Extended spectrum â-lactamase--producing organisms. J. Hospit. Infect. 2009, 73, 345-354.
16.Geser N., Stephan R., Hächler H.: Occurrence and characteristics of exten-ded spectrum â-lactamase (ESBL) producing Enterobacteriaceae in food producing animals, minced meat and raw milk. BMC Vet. Res. 2012, 8, 21. 17.Gniadkowski M.: Ewolucja i epidemiologia szczepów pa³eczek z rodziny Enterobacteriaceae wytwarzaj¹cych â-laktamazy o rozszerzonym spektrum substratowym (ESâL) w Polsce. Praca hab. Akademia Medyczna, Warszawa 2003.
18.Guenther S., Ewers C., Wieler L. H.: Extended-spectrum beta-lactamases producing in wildlife: yet another form of environmental polliution? Front. Microbiol. 2011, 2, 246.
19.Havkey P. M.: Prevalence and clonality of extended spectrum â-lactamases in Asia. Clin. Microbiol. Infect. 2008, 14, 159-165.
20.Hächler H.: Antibiotic resistence emerging along the food chain, for exam-ple MRSA and ESBL. Proc. Max Rubner Conference October 8-12, 2012, Karlsruhe, Germany, s. 19.
21.Khalaf N. G., Eletreby M. M., Hanson N. D.: Characterization of CTX-M ESBLs in Enterobacter cloacae, Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae clinical isolates from Cairo, Egypt. BMC Infect. Dis. 2009, 9, 84.
22.Kleibe C., Nies B. A., Meyer J. F.: Evaluation of plasmid-closed resistence to broad spectrum cephalosporins. Antimicrob. Agents Chemother. 1985, 28, 302-307.
23.Knothe H., Shah P., Kremery V., Antal M., Mitsuhashi S.: Transformable resistence to cefotaxime, cefoxitin, cefamandole and cefuroxime in clinical isolates of Klebsiella pneumoniae and Serratia marcescens. Infection 1983, 11, 315-317.
24.Leverstein-van Hall M. A., Dierikx C. M., Cohen Stuart J., Voets G. M., van den Munckhof M. P., van Essen-Zandbergen A., Platteel T., Fluit A. C., van de Sande-Bruiksma N., Scharinga J., Bonten M. J. M., Mevius D. J.: Dutch patients, retail chickem meat and poultry share the same ESBL genes, plasmids and strains. Clin. Microbiol. Infect. 2011, 17, 873-880.
25.Livermore D. M.: Defining an extended-spectrum â-lactamase. Clin. Micro-biol. Infect. 2008, 14 Suppl. 1, 3-10.
26.Markiewicz Z., Kwiatkowski Z. A.: Bakterie antybiotyki lekoopornoæ. Wy-dawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2001, s. 163 i 165.
27.Melano R. G., Davidson H. L., Musgrave H. L., Forward K. R.: Cephalo-sporin resistence in Klebsiella pneumoniae from Nova Scotia, Canada. Diagn. Microbiol. Infect. Dis. 2006, 56, 197-205.
28.Mora A., Herrera A., Mamani R., Lopez C., Alonso M. P., Blanco J. E., Blanco M., Dahbi G., Garcia-Garrote F., Pita J. M., Coira A., Bernardez M. I., Blanco J.: Recent emergence of clonal group O25b:K1:H4-B2-ST131 ibeA strains among Escherichia coli poultry isolates, including CTX-M-9--producing strains, and comparison with clinical human isolates. Appl. Environ. Microbiol. 2010, 76, 6991-6997.
29.Naas T., Bogaerts P., Bauraing C., Drgheldre Y., Glupczynski Y., Nordmann P.: Emergence of PER and VEB extended-spectrum â-lactamases in Acineto-bacter baumannii in Belgium. J. Antimicrob. Chemother. 2006, 58, 178-182. 30.Ojer-Usoz E., González D., Vitas A. I., Leiva J., García-Jalón I., Febles--Casquero A., de la Soledad Escolano M.: Prevalence of extended spectrum â-lactamase-producing Enterobacteriaceae in meat products sold in Navarra, Spain. Meat Sci. 2013, 93, 316-321.
31.Paterson D. L., Bonomo R. A.: Extended spectrum â-lactamases: a clinical update. Clin. Microbiol. Rev. 2005, 18, 657-686.
32.Petit A.: Molecular epidemiology of TEM-3 (CTX-M-1) â-lactamase. Anti-microb. Agents Cemother. 1990, 34, 219-224.
33.Pitout D. D., Nordmann P., Laupland K. B., Poiler L.: Emergence of Entero-bacteriaceae producing extended-spectrum â-lactamases (ESBLs) in the com-munity. J. Antimicrob. Chemother. 2005, 56, 52-59.
34.Pitout J. D. D., Laupland K. B.: Extended spectrum â-lactamase producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health problem. Lancet Infect. Dis. 2008, 8, 159-166.
35.Poirel L., Naas T., Guibert M., Chaibi E. T., Labia R., Nordmann P.: Mole-cular and biochemical characterization of Veb-1, a novel class A extended spectrum beta-lactamase encoded by an Escherichia coli integrin gene. Anti-microb. Agents Chemother. 1999, 43, 573-581.
36.Rish H., Dhillon P., Clark J.: ESBL-s: A clear and present danger? Crit. Care Res. Pract. 2012, 625170, 1-11.
37.Rzewuska M.: Antybiotykoopornoæ Gram-ujemnych pa³eczek wytwarzaj¹-cych beta-laktamazy. ¯ycie Wet. 2009, 84, 199-205.
38.Tham J., Walder M., Melandr E., Odenholt I.: Prevalence of extended-spec-trum beta-lactamase-producing bacteria in food. Infect. Drug Resist. 2012, 5, 143-147.
39.Vincent C., Boerlin P., Daignault D., Dozois C. M., Dutil L., Galanakis C., Reid-Smith R. J., Tellier P. P., Tellis P. A., Ziebell K., Manges A. R.: Food reservoir for Escherichia coli causing urinary tract infections. Emerg. Infect. Dis. 2010, 16, 88-95.
Adres autora: dr Brenard Wasiñski, Al. Partyzantów 57, 24-100 Pu³awy; e-mail: wasinski@piwet.pulawy.pl
