Publisher

National Public Health Institute

Laajakirjoiset β-laktamaasit (ESBL, extended-spectrum β-lactamases) ovat β-laktamaaseja, jotka pystyvät hydrolysoimaan kolmannen polven kefalosporiineja (esim. kefotaksiimi, keftatsidiimi, keftriaksoni), IV-polven kefalosporiineja (esim. kefepiimi) ja monobaktaameja (esim. atstreonaami). Ne pystyvät yleensä hajottamaan myös penisilliinejä sekä ensimmäisen ja toisen polven kefalosporiineja.
Laajakirjoisia β-laktamaaseja esiintyy kaikissa beeta-laktamaasi-luokissa. Laajakirjoiset β-laktamaasit eivät ole karbapenemaaseja eli ne eivät hajota karbapeneemeja ja siten ne eivät yksinään voi aiheuttaa resistenssiä karbapeneemeja kohtaan.
Laajakirjoisia β-laktamaaseja koodaavia geenejä esiintyy erityisesti gramnegatiivisissa Enterobacteriaceae -heimon sauvabakteereissa ( Escherichia coli , Klebsiella pneumoniae ja Salmonella spp). Niitä on myös muissa gramnegatiivissa sauvabakteereissa. ESBL-geenejä on sekä bakteerien kromosomeissa että plasmideissa. Horisontaalisia, laji- ja sukurajat ylittäviä β-laktamaasi- ja ESBL-geenien siirtymisiä on tapahtunut usein. Tärkeimmät geeniperheet ovat nimeltään TEM, SHV, OXA ja CTX-M. Eri entsyymit numeroidaan perheittäin, esim. TEM-3.

Käytännössä ESBL:lla tarkoitetaan usein vain plasmideissa leviäviä A-luokan laajakirjoisia β-laktamaaseja, jotka pystyvät hajottamaan kolmannen polven kefalosporiineja, mutta ovat herkkiä ns. β-laktamaasi-inhibiittoreille kuten klavulaanihapolle. Luokkaan A kuuluvia β-laktamaaseja ovat mm. TEM-, SHV- ja CTX-M – ryhmien β-laktamaasit .

TEM

TEM-1 on vanhin TEM -ryhmän β-laktamaaseista. Siitä on kehittynyt pistemutaatioiden kautta suuri joukko erilaisia laajakirjoisia TEM -β-laktamaaseja. Myös β-laktamaasi-inhibiitoreille resistenttejä variantteja on löydetty useita. Tällä hetkellä tunnetaan kaikkiaan 144 erilaista TEM-varianttia.

SHV

SHV -ryhmään kuuluu 70 erilaista β-laktamaasia. Niistä suurin osa on laajakirjoisia.

CTX-M

Kolmannen A-luokkaan kuuluvan β-laktamaasi-ryhmän muodostavat CTX-M -β-laktamaasit. Niitä on löydetty 49 erilaista varianttia. Kaikkia CTX-M -ryhmän β-laktamaaseja pidetään laajakirjoisina, eli ne kaikki pystyvät hydrolysoimaan kolmannen polven kefalosporiineja. CTX-M -β-laktamaasit ovat nykyään hyvin yleisiä ja ne ovat tärkein kolmannen polven kefalosporiiniresistenssiä aiheuttava tekijä Enterobacteriaceae –heimon bakteereilla.

ESBL:ien genetiikka ja diagnostiikka

ESBL-geenejä kantavien bakteerikantojen diagnosoiminen voi olla hankalaa. Resistenssiä kolmannen polven kefalosporiineille ei aina todeta tavanomaisissa herkkyysmäärityksissä tai se todetaan vain joillekin kolmannen polven kefalosporiineista. Osaksi tämä johtuu siitä, että tällä hetkellä käytössä olevat kefalosporiinien herkkyysrajat (CLSI) ovat liian korkeat. Tästä syystä ESBL:ja tuottavien kantojen etsinnässä käytetään erityisiä seulontarajoja ja erityistä varmistustestiä (Taulukko 1). Mikäli kanta on jotain ESBL-entsyymiä tuottava, sen tulkitaan olevan kliinisesti resistentti myös kaikille kefalosporiineille, atstreonaamille ja penisilliineille.

ESBL-geenit voidaan osoittaa PCR:n avulla. Pelkkä geenin läsnäolo bakteerikannassa ei kuitenkaan vielä aina merkitse sitä, että bakteeri tuottaa toimivaa ESBL-entsyymiä. Vasta oikeiden pistemutaatioiden löytyminen varmistaa ja identifioi ESBL-tyypin. Pistemutaatiot selvitetään sekvensoimalla PCR-tuote. Kromosomaalisten β-laktamaasigeenien läsnäolo saattaa vaikeuttaa plasmidivälitteisten geenien molekylaarista toteamista.

taulukko: CLSI:n seulonta- ja varmistustestit Klebsiella pneumoniae, K. oxytoca ja Escherichia coli ESBL-kantojen löytämiseksi