Klebsiella pneumoniae -Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae
"K. pneumonie" på en MacConkey agarplatta
K. pneumoniae på en MacConkey -agarplatta
Vetenskaplig klassificering redigera
Domän: Bakterie
Provins: Proteobakterier
Klass: Gammaproteobakterier
Beställa: Enterobacterales
Familj: Enterobacteriaceae
Släkte: Klebsiella
Arter:
K. pneumoniae
Binomialt namn
Klebsiella pneumoniae
(Schroeter 1886) Trevisan 1887
Underarter

Klebsiella pneumoniae är en Gram-negativ , icke-motila, inkapslad , laktos - fermen , fakultativt anaeroba , stavformad bakterie . Det framstår som en mukoid laktosjäs på MacConkey agar .

Även om det finns i den normala floran i munnen, huden och tarmarna, kan det orsaka destruktiva förändringar i mänskliga och djurs lungor om det sugs upp, speciellt i alveolerna, vilket resulterar i blodig, brunaktig eller gulfärgad gelé som sputum . I klinisk miljö är det den mest betydande medlemmen av släktet Klebsiella av Enterobacteriaceae . K. oxytoca och K. rhinoscleromatis har också påvisats i humana kliniska prover. Under de senaste åren har Klebsiella -arter blivit viktiga patogener vid nosokomiella infektioner.

Det förekommer naturligt i jorden, och cirka 30% av stammarna kan fixera kväve under anaeroba förhållanden. Som fritt levande diazotrof har dess kvävefixeringssystem studerats mycket och är av jordbruksintresse, eftersom K. pneumoniae har visat sig öka skördeavkastningen i jordbruksförhållanden.

Det är nära besläktat med K. oxytoca från vilket det skiljer sig från att vara indol -negativ och genom dess förmåga att växa på melezitos men inte 3 -hydroxibutyrat .

Historia

Släktet Klebsiella fick sitt namn efter den tyska mikrobiologen Edwin Klebs (1834–1913). Det är också känt som Friedlanders bacillum för att hedra Carl Friedländer , en tysk patolog, som föreslog att denna bakterie var den etiologiska faktorn för lunginflammationen som ses särskilt hos personer med nedsatt immunförsvar, till exempel personer med kroniska sjukdomar eller alkoholister.

Gemenskapsförvärvad lunginflammation orsakad av Klebsiella pneumoniae kan kallas Friedländer's bacillus .

Epidemiologi

Sjukdom drabbar medelålders och äldre män med försvagande sjukdomar. Denna patientpopulation antas ha nedsatt andningsvärd, inklusive personer med diabetes , alkoholism , malignitet , leversjukdom, kronisk obstruktiv lungsjukdom , glukokortikoidterapi , njursvikt och vissa yrkesmässiga exponeringar (t.ex. pappersbrukare). Många av dessa infektioner erhålls när en person är på sjukhuset av någon annan anledning (en nosokomiell infektion ).

Förutom lunginflammation kan Klebsiella också orsaka infektioner i urinvägarna , nedre gallvägarna och kirurgiska sårplatser. Utbudet av kliniska sjukdomar inkluderar lunginflammation, tromboflebit , urinvägsinfektion , cholecystit , diarré , övre luftvägsinfektion , sårinfektion, osteomyelit , meningit och bakteremi och sepsis . För patienter med en invasiv anordning i kroppen blir kontaminering av enheten en risk; neonatalavdelningar, andningsstödsutrustning och urinkatetrar utsätter patienter för ökad risk. Användningen av antibiotika kan också vara en faktor som ökar risken för nosokomiell infektion med Klebsiella -bakterier. Sepsis och septisk chock kan följa bakteriens inträde i blodet.

Forskning som utförts vid King's College i London har inneburit molekylär efterlikning mellan HLA-B27 och två Klebsiella- ytmolekyler som orsak till ankyloserande spondylit .

Klebsiella rankas tvåa efter E. coli för urinvägsinfektioner hos äldre. Det är också en opportunistisk patogen för patienter med kronisk lungsjukdom, enterisk patogenicitet, nässlemhinneatrofi och noshörning . Nya antibiotikaresistenta stammar av K. pneumoniae dyker upp.

Klebsiella lunginflammation

Det vanligaste tillståndet som orsakas av Klebsiella -bakterier utanför sjukhuset är lunginflammation , vanligtvis i form av bronkopneumoni och även bronkit . Dessa patienter har en ökad tendens att utveckla lungabscess , kavitation , empyem och pleurala vidhäftningar . Den har en dödsgrad på cirka 50%, även med antimikrobiell behandling.

Patofysiologi

Det är oftast på grund av aspiration och alkoholism kan vara en riskfaktor, men det är också vanligt inblandad i sjukhus -acquired urinvägsinfektioner och KOL (kronisk obstruktiv lungsjukdom) individer

När det gäller patofysiologin för Klebsiella pneumoni ser vi neutrofilt myeloperoxidas försvar mot K. pneumoniae . Oxidativ inaktivering av elastas är involverad, medan LBP hjälper till att överföra bakteriecellväggelement till cellerna.

tecken och symtom

Personer med Klebsiella lunginflammation tenderar att hosta upp ett karakteristiskt sputum , samt ha feber, illamående , takykardi och kräkningar . Klebsiella lunginflammation tenderar att påverka personer med underliggande tillstånd, till exempel alkoholism .

Diagnos

När det gäller diagnosen Klebsiella lunginflammation kan följande göras för att avgöra om individen har denna infektion, inklusive känslighetstestning för (ESBL) Extended Spectrum β-Lactamase , liksom:

Behandling

Behandling för Klebsiella lunginflammation sker med antibiotika som aminoglykosider och cefalosporiner , valet beror på personens hälsotillstånd, sjukdomshistoria och sjukdomens svårighetsgrad.

Streptomycin (aminoglykosid)
Cefalosporin (kärnstruktur)

Klebsiella besitter beta-laktamas vilket ger det resistens mot ampicillin , många stammar har förvärvat ett beta-laktamas med utökat spektrum med ytterligare resistens mot karbenicillin , amoxicillin och ceftazidim. Bakterierna är fortfarande mottagliga för aminoglykosider och cefalosporiner , olika grader av hämning av beta-laktamas med klavulansyra har rapporterats. Infektioner på grund av multiresistenta gramnegativa patogener på ICU har åberopat återuppkomsten av kolistin . Emellertid har kolistinresistenta stammar av K. pneumoniae rapporterats på ICU. Under 2009 upptäcktes stammar av K. pneumoniae med gen som kallas New Delhi metallo-beta-laktamas ( NDM-1 ) som till och med ger resistens mot intravenöst antibiotikum karbapenem , i Indien och Pakistan . Klebsiella -fall i Taiwan har visat onormal toxicitet, vilket orsakar leverabcesser hos personer med diabetes mellitus (DM), behandlingen består av tredje generationens cefalosporiner .


Hypervirulent Klebsiella lunginflammation

Det är en mycket virulent stam som kommer från Asien , med en hög dödlighet. Det sprider sig ofta till centrala nervsystemet och ögat (orsakar endoftalmitis ). Ett strängtest används för att hjälpa diagnosen. Ytterligare undersökningar och behandlingar görs från fall till fall, eftersom det för närvarande inte finns några internationella riktlinjer.

Överföring

För att få en K. pneumoniae -infektion måste en person utsättas för bakterierna . Med andra ord måste K. pneumoniae komma in i luftvägarna för att orsaka pneumoniae eller blodet för att orsaka en infektion i blodomloppet. I sjukvården kan K. pneumoniae- bakterier spridas genom person-till-person-kontakt (till exempel förorenade händer från vårdpersonal eller andra människor från patient till patient) eller, mindre vanligt, genom kontaminering av miljön; rollen för överföring direkt från miljön till patienter är kontroversiell och kräver ytterligare utredning. Bakterierna sprids dock inte genom luften. Patienter i sjukvården kan också utsättas för K. pneumoniae när de är i ventilatorer eller har intravenösa katetrar eller sår. Dessa medicinska verktyg och tillstånd kan tillåta K. pneumoniae att komma in i kroppen och orsaka infektion.

Resistenta stammar

Multimedicinbeständig KP

Klebsiella organismer är ofta resistenta mot flera antibiotika. Nuvarande bevis implicerar plasmider som den primära källan till resistensgenerna. Klebsiella- arter med förmåga att producera beta-laktamaser med utökat spektrum (ESBL) är resistenta mot praktiskt taget alla beta-laktamantibiotika, förutom karbapenem. Andra frekventa resistensmål inkluderar aminoglykosider , fluorokinoloner , tetracykliner , kloramfenikol och trimetoprim/sulfametoxazol .

Tillväxt av Klebsiella pneumoniae CRE från positiv blododling på MacConkey -agar i Toscana, där ett utbrott rapporterades från och med november 2018 av stammar som producerar NDM -karbapenemas

Infektion med karbapenemresistenta Enterobacteriaceae (CRE) eller karbapenemasproducerande Enterobacteriaceae framstår som en viktig utmaning i hälso- och sjukvården. En av många CRE är karbapenemresistent Klebsiella pneumoniae (CRKP). Under de senaste 10 åren har en progressiv ökning av CRKP setts över hela världen; Denna nya nosokomiella patogen är dock förmodligen mest känd för ett utbrott i Israel som började omkring 2006 inom sjukvården där. I USA beskrevs det första gången i North Carolina 1996; sedan dess har CRKP identifierats i 41 stater; och upptäcks rutinmässigt på vissa sjukhus i New York och New Jersey. Det är nu den vanligaste CRE -arten som påträffas i USA.

CRKP är resistent mot nästan alla tillgängliga antimikrobiella medel, och infektioner med CRKP har orsakat hög sjuklighet och dödlighet, särskilt bland personer med långvarig sjukhusvistelse och de som är kritiskt sjuka och utsatta för invasiva enheter (t.ex. ventilatorer eller centrala venekatetrar). Oron är att karbapenem ofta används som en sista utväg när man kämpar mot resistenta bakteriestammar. Nya små mutationer kan resultera i infektioner för vilka vårdpersonal kan göra mycket lite, om något, för att behandla patienter med resistenta organismer.

Ett antal mekanismer orsakar karbapenemresistens i Enterobacteriaceae. Dessa inkluderar hyperproduktion av ampC- beta-laktamas med en yttre membranporinmutation, CTX-M beta-laktamas med förlängt spektrum med en porinmutation eller läkemedelsflöde och produktion av karbapenemas. Den viktigaste resistensmekanismen av CRKP är produktionen av ett karbapenemasenzym, blak pc. Genen som kodar för blak pc -enzymet bärs på en mobil bit av genetiskt material (en transposon ; den specifika transposon som berörs kallas Tn4401), vilket ökar risken för spridning. CRE kan vara svårt att upptäcka eftersom vissa stammar som har blak pc har minsta hämmande koncentrationer som är förhöjda, men fortfarande inom det känsliga intervallet för karbapenem. Eftersom dessa stammar är mottagliga för karbapenem, identifieras de inte som potentiella risker för klinisk risk eller infektionskontroll med hjälp av riktlinjer för känslighetstestning. Patienter med okänd CRKP -kolonisering har varit reservoarer för överföring under nosokomiala utbrott.

Omfattningen och förekomsten av CRKP i miljön är för närvarande okänd. Den Dödligheten är också okänd, men har observerats att vara så hög som 44%. De Centers for Disease Control and Prevention släppt vägledning för aggressiv infektionskontroll för att bekämpa CRKP:

Placera alla patienter som är koloniserade eller infekterade med karbapenemasproducerande Enterobacteriaceae på försiktighetsåtgärder. Akutvårdsinrättningar ska upprätta ett protokoll, tillsammans med riktlinjerna från Clinical and Laboratory Standards Institute , för att upptäcka icke-känslighet och produktion av karbapenemas i Enterobacteriaceae, i synnerhet Klebsiella spp. och Escherichia coli , och omedelbart varna epidemiologi och infektionskontrollpersonal om de identifieras. Alla akutvårdsinrättningar ska granska mikrobiologiska poster under de föregående 6–12 månaderna för att säkerställa att det inte har förekommit tidigare okända CRE-fall. Om de identifierar tidigare okända fall, en punktprevalensundersökning (en enda omgång aktiva övervakningskulturer) i enheter med patienter med hög risk (t.ex. intensivvårdenheter, enheter där tidigare fall har identifierats och enheter där många patienter är exponeras för bredspektrum antimikrobiella medel) behövs för att identifiera ytterligare patienter som är koloniserade med karbapenemresistent eller karbapenemasproducerande Klebsiella spp. och E. coli . När ett fall av sjukhusassocierad CRE identifieras bör anläggningarna genomföra en runda med aktiv övervakningstestning av patienter med epidemiologiska kopplingar till CRE-fallet (t.ex. patienterna i samma enhet eller patienter som har vårdats av samma vård personal).

Ett specifikt exempel på denna inneslutningspolicy kunde ses i Israel 2007. Denna policy hade en interventionsperiod från april 2007 till maj 2008. Ett rikstäckande utbrott av CRE (som toppade i mars 2007 med 55,5 fall per 100 000 patientdagar) ) krävde en rikstäckande behandlingsplan. Interventionen innebar fysisk separation av alla CRE -bärare och tillsättning av en arbetsgrupp för att övervaka isoleringens effektivitet genom att noggrant övervaka sjukhus och ingripa vid behov. Efter behandlingsplanen (uppmätt i maj 2008) minskade antalet fall per 100 000 patientdagar till 11,7. Planen var effektiv på grund av strikt efterlevnad av sjukhus, där var och en var skyldig att hålla detaljerad dokumentation av alla CRE -bärare. Faktum är att varje ökning av följsamheten med 10%minskade förekomsten av fall per 100 000 patientdagar med 0,6. Därför kräver inneslutning i en rikstäckande skala rikstäckande ingripande.

I USA är orsakerna till att CDC rekommenderar detektion av karbapenemresistens eller karbapenemasproduktion endast för Klebsiella spp. och E. coli är: detta underlättar att utföra testet i mikrobiologilaboratoriet utan användning av molekylära metoder, och dessa organismer representerar majoriteten av CRE: er som påträffas i USA. Effektiva steriliserings- och dekontamineringsprocedurer är viktiga för att hålla infektionshastigheten för denna antibiotikaresistenta stam, CRKP, så låg som möjligt.

I mitten av augusti 2016 var en invånare i Washoe County inlagd på sjukhus i Reno på grund av en CRE- infektion (särskilt Klebsiella pneumoniae ). I början av september samma år utvecklade hon septisk chock och dog. Vid testning med CDC befanns ett isolat från patienten vara resistent mot alla 26 antibiotika som finns tillgängliga i USA, inklusive läkemedel av sista utväg kolistin . Man tror att hon kan ha plockat upp mikroben medan hon var inlagd på sjukhus i Indien i två år på grund av en trasig höger lårben och efterföljande lår- och höftinfektioner.

Förhindra spridning

För att förhindra spridning av Klebsiella- infektioner mellan patienter måste sjukvårdspersonal följa särskilda försiktighetsåtgärder för infektionskontroll, vilket kan innefatta strikt efterlevnad av handhygien (helst med en alkoholbaserad handgnugga (60-90%) eller tvål och vatten om händerna är synligt smutsiga. Alkoholbaserade handskador är effektiva mot dessa gramnegativa basiller) och bär klänningar och handskar när de kommer in i rum där patienter med Klebsiella- relaterade sjukdomar är inrymda. Vårdinrättningar måste också följa strikta rengöringsförfaranden för att förhindra spridning av Klebsiella .

För att förhindra spridning av infektioner bör patienter också rengöra händerna mycket ofta, inklusive:

  • Innan du lagar eller äter mat
  • Innan du rör ögonen, näsan eller munnen
  • Före och efter byte av sårförband eller bandage
  • Efter att ha använt toaletten
  • Efter att ha blåst i näsan, hostat eller nysat
  • Efter att ha rört sjukhusytor som sängskenor, sängbord, dörrhandtag, fjärrkontroller eller telefonen

Behandling

K. pneumoniae kan behandlas med antibiotika om infektionerna inte är läkemedelsresistenta . Infektioner av K. pneumoniae kan vara svåra att behandla eftersom färre antibiotika är effektiva mot dem. I sådana fall måste ett mikrobiologilaboratorium köra tester för att avgöra vilka antibiotika som kommer att behandla infektionen. Mer specifika behandlingar av Klebsiella pneumoni ges i avsnittet ovan. För urinvägsinfektioner med multiresistenta Klebsiella- arter har en kombinationsterapi med amikacin och meropenem föreslagits.

Forskning

Flera läkemedelsresistenta K. pneumoniae- stammar har dödats in vivo genom intraperitoneal, intravenös eller intranasal administrering av fag i laboratorietester. Resistens mot fager kommer sannolikt inte att vara lika besvärligt som mot antibiotika eftersom nya smittsamma fager sannolikt kommer att finnas tillgängliga i miljöreservoarer. Fagterapi kan användas tillsammans med antibiotika för att komplettera deras aktivitet istället för att helt ersätta den.

Referenser

externa länkar