velikost textu

Molecular epidemiological analysis of carbapenem resistant isolates of Enterobacteriaceae and Pseudomonas spp.

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Molecular epidemiological analysis of carbapenem resistant isolates of Enterobacteriaceae and Pseudomonas spp.
Název v češtině:
Molekulárně-epidemiologická analýza izolátů z čeledi enterobakteriaceae a rodu pseudomonas rezistentní ke karbapenenům
Typ:
Disertační práce
Autor:
MUDr. Anna Šrámková, Ph.D.
Školitel:
doc.Ing. Jaroslav Hrabák, PhD.
Oponenti:
prof. MUDr. Milan Kolář, Ph.D.
prof. Marek Gniadkowski, Dr.
Konzultant:
Dr. Constantinos Papagiannitsis, Ph.D.
Id práce:
160241
Fakulta:
Lékařská fakulta v Plzni (LFP)
Pracoviště:
Ústav mikrobiologie (14-510)
Program studia:
Hygiena, preventivní lékařství a epidemiologie (P5115)
Obor studia:
-
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
26. 9. 2018
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Abstrakt:
Abstrakt Rozvoj a šíření antibiotické rezistence představuje jeden z nejzávažnějších medicínských problémů současnosti. Pokračující vzestup incidence karbapenem-rezistentních gramnegativních izolátů, které často postihují vážně stonající pacienty, je reálným důvodem k obavám. Celosvětová diseminace karbapenemáz je významně spojena s přenosem genů rezistence prostřednictvím mobilních genetických elementů a klonálním šíření epidemiologicky úspěšných kmenů. Zaměřením této disertační práce je molekulárně-epidemiologická analýza gramnegativních karbapene- máza-pozitivních kmenů zachycených v nemocnicích na území České republiky. Od roku 2015 byl v České republice zaznamenán signifikantní nárůst incidence karbapenemáza-pozi- tivních Enterobacteriaceæ (CPE), převážně způsobený rozšířením enzymů OXA-48 a NDM. Podařilo se nám zmapovat první velké epidemické epizody a sporadické izoláty detekované v ČR. Výsledky studie zaměřená na enzymy OXA-48-like prokázaly, že plasmidy nesoucí gen blaOXA-48, které byly identifikovány jako deriváty archetypálního IncL plazmidu původně detekovaného v Turecku, hrají hlavní roli v šíření enzymu OXA-48 v českých nemocnicích. Toto zjištění je ve shodě s výsledky publikací z ostatních zemí světa. Studie zabývající se NDM-pozitivními izoláty prokázala, že IncX3 enzymy představují hlavní faktor přispívající k šíření NDM-like enzymů v České republice. Zvyšující se počet NDM-pozitivních izolátů v ČR odpovídá celosvětově úspěšné diseminaci genů blaNDM. In vivo horizontální genový přenos byl prokázán v případě 4 pacientů infikovaných nebo kolonizovaných izoláty s produkcí enzymu OXA-48 a u 3 pacientů nesoucích NDM-pozitivní izoláty. Pomocí výsledků celogenomové sekvenace bylo identifikovány několik nových variant mobilních genetických elementů nesoucích geny blaOXA-48 a blaNDM. Izoláty exprimující karbapenemázy GES-5 a IMI-2 jsou dosud detekovány v klinických vzorcích sporadicky. Nicméně, jejich lokalizace na mobilních genetických elementech by měl být výstražným signálem možné hrozící diseminace. Byly popsány první detekované izoláty Enterobacter asburiæ produkujícího enzym IMI-2 a Enterobacter cloacæ exprimujícího enzym GES-5, které byly identifikovány v roce 2016 v českých nemocničních zařízeních. Oba izoláty byly získány od pacientů bez předchozí cestovatelské anamnézy. Vzhledem k nejasnému zdroji původu, lze uvažovat o možném dosud neidentifikovaném zdroji těchto izolátů, který může hrát významnou roli v jejich nerozpoznaném šíření. Karbapenemáza-pozitivní izoláty Pseudomonas æruginosa jsou v posledních letech frekventně detekovány z klinických vzorků českých nemocnic. Byla zrealizována první národní surveillance, zahrnující podrobnou molekulárně genetickou typizaci, izolátů P. æruginosa s produkcí karbapenemáz, které byly detekovány v roce 2015 napříč nemocnicemi v ČR. Naprostá většina izolátů disponovala genem blaIMP-7 a majoritní část patřila k sekvenčnímu typu ST357. Fylogenetická analýza prokázala blízkou příbuznost IMP-7 pozitivních izolátů detekovaných v různých geografických částech České republiky. Tato studie poukazuje na obrovský význam klonálního šíření epidemiologicky úspěšných kmenů P. æruginosa v České republice. Terapeutické možnosti infekcí způsobených multirezistentními gramnegativními bakteriemi se současnou produkcí karbapenemáz, jsou velmi omezené. Stále častěji jsou detekovány izoláty rezistentní téměř ke všem dostupným antibiotikům, což významně komplikuje léčbu. Je nutná komplexní intervence této problematiky. Striktní dodržování epidemiologických opatření a aktivní přístup jednotlivých státu, stejně tak jako nadnárodních organizací, se jeví jako klíčové. Epidemiologická surveillance a molekulárně genetická analýza izolátů v postižených státech může signifikantně přispět k hlubšímu porozumění rychlého šíření karbapenemáz, poukázat na možné zdroje diseminace a důsledně zmapovat evoluci karbapenemáza-pozitivních izolátů, která může hrát významnou roli v šíření genů karbapenemáz. Výsledky předkládané disertační práce jsou shrnuty v 5 publikacích, které byly publikovány v impaktovaných časopisech, jedna z uvedených prací je prvoautorská.
Abstract v angličtině:
Abstract Currently, the development of bacterial resistance is one of the major healthcare problems. Especially, the significant continuous increase of carbapenem-resistant Gram-negative bacteria, which most often affected seriously ill hospitalized patients, is a cause for great concern. Worldwide dissemination of carbapenemase-encoding genes is largely associated with mobile genetic elements and the clonal spread of high-risk clones. The dissertation thesis is focused on a molecular-epidemiological mapping of carbapenemase-positive Gram-negative isolates detected in hospital settings throughout the Czech Republic. Since 2015, a significant increase of carbapenemase-producing Enterobacteriaceæ (CPE) was detected in our country, mainly attributed to the dissemination of OXA-48 and NDM enzymes. Studies focusing on the first big outbreaks as well as sporadic cases of OXA-48 and NDM carbapenemases were performed. Results showed that blaOXA-48-carrying plasmids, which are derivatives of the archetypal IncL plasmid pOXA-48 originally described in Turkey, play a major role in the dissemination of OXA-48 enzymes in Czech hospitals. This finding is in agreement with the data from previous studies reported worldwide. The study of NDM-positive isolates revealed that IncX3 plasmids are the main factor contributing to the spread of NDM-like enzymes in the Czech Republic. The increasing incidence of NDM-positive isolates in Czechia is in concordance with the extremely successful spread of blaNDM genes detected worldwide. In vivo horizontal gene transfer of genes encoding for carbapenemases was observed in 4 and 3 patients infected or colonized by OXA-48 or NDM producers, respectively. Moreover, several novel derivatives of mobile genetic elements were identified during both studies. The GES-5 and IMI-2 carbapenemases are sporadically reported from clinical settings. However, the association with mobile genetic elements should be a warning sign highlighting possible rapid dissemination. The first cases of IMI-2-producing Enterobacter asburiæ and GES-5-producing Enterobacter cloacæ identified in the Czech Republic in 2016 were described. Both isolates were obtained from patients without previous traveling abroad, lacking the obvious source of origin which indicates possible silent dissemination via unrecognized ways. Carbapenemase-producing Pseudomonas æruginosa isolates have been frequently reported from Czech hospitals. First nationwide surveillance of carbapenemase-positive P. æruginosa isolates detected during 2015 throughout the hospitals in the Czech Republic was performed, including deep molecular genetic typing. The vast majority of the isolates harbored blaIMP-7 genes, and sequence type ST357 was the most prevalent. The phylogenetic analysis indicates that IMP-7-producing ST357 P. æruginosa isolates, recovered from different hospitals throughout the Czech Republic, were closely related. The study highlighted the importance of dissemination of high-risk clones in the Czech Republic. Very few antibiotic options are left for patients infected with multidrug-resistant Gram-negative bacilli when resistance to carbapenems is concurrently expressed. Not rarely, bacterial isolates resistant to almost all available antibiotics are detected, which complicate therapy and significantly limit treatment options. There is an urgent need for comprehensive intervention. Strict adherence to epidemiological precautions and an active approach of individual states, as well as international organizations, is essential. Epidemiological surveillance and molecular genetic typing at a national level can significantly contribute on the deep understanding of the rapid spread of carbapenemases, point out to possible ways of dissemination, and thoroughly map the evolution of carbapenemase-producing isolates frequently contributing to their ongoing successful dissemination. The results of this dissertation thesis are summarized in 5 manuscripts which have been published in journals with impact factor, one of these studies is the first-author publication.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce MUDr. Anna Šrámková, Ph.D. 5.16 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce MUDr. Anna Šrámková, Ph.D. 154 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky MUDr. Anna Šrámková, Ph.D. 151 kB
Stáhnout Autoreferát / teze disertační práce MUDr. Anna Šrámková, Ph.D. 796 kB
Stáhnout Posudek vedoucího doc.Ing. Jaroslav Hrabák, PhD. 1.27 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. MUDr. Milan Kolář, Ph.D. 2.52 MB
Stáhnout Posudek oponenta prof. Marek Gniadkowski, Dr. 5.12 MB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 992 kB