Rezistence k antimikrobiálním látkám u vybraných patogenů prasat Kateřina Nechvátalová, Zdeňka Kučerová Výzkumný ústav veterinárního lékařství v.v.i., Brno Zpracováno s finanční podporou MZe ČR v rámci projektu „Trendy rezistencí bakteriálních respiratorních a enterálních patogenů hospodářských zvířat k antimikrobiálním látkám“ (NAZV QH 71051).

Antimikrobiální látky Peniciliny ampicilin amoxicilin/kys. klavulanová Cefalosporiny ceftiofur * cefchinom * Makrolidy tulathromycin tilmicosin Fenikoly florphenikol (Fluoro)chinolony oxolinová kyselina flumechin * enrofloxacin* * 344/ Vyhláška o používání, předepisování a výdeji léčivých přípravků při poskytování veterinární péče vymezuje podmínky pro předepisování a výdej ATB s indikačním omezením Tetracykliny tetracyklin Diterpeny tiamulin Aminoglykosidy gentamicin * streptomycin Potencované sulfonamidy trimethoprim- sulfamethoxazol Polypeptidy colistin bakteriostatická baktericidní

Hlavní mechanismy účinku antimikrobiálních látek Inhibice syntézy buněčné stěny (beta-laktamy) Inhibice syntézy proteinů (tetracyklin, aminoglykosidy, makrolidy, chloramfenikol) Poškození plazmatické membrány (colistin, polymyxin B) Inhibice syntézy esenc. metabolitů (sulfonamidy, trimethoprim) Inhibice replikace a transkripce DNA (chinolony, rifampin )

Rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám Přirozená rezistence bakterie postrádají cílové místo nebo transportní systém pro ATB Získaná rezistence bakteriální populace původně citlivá k ATB se stane rezistentní - spontánní mutace - transfer genů rezistence mezi bakteriálními kmeny a druhy (plazmidy, transpozony)

Získaná rezistence k antimikrobiálním látkám Rezistentní bakterie Transfer genů rezistence Citlivá bakterie Mutace Nové rezistentní bakterie - konjugace - transformace - transdukce

Transfer genů rezistence Konjugace Transformace Transdukce

Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám 1. Snížení permeability buněčné membrány (TC, aminoglykosidy, chinolony) 2. Aktivní eflux ATB z bakteriální buňky - nespecifický - specifický (tetracykliny, chinolony) 3. Produkce enzymů - destrukce ATB (betalaktamy) - modifikace ATB (aminoglykosidy) 4. Modifikace cílového místa ATB např. změna receptoru na 30 S podjednotce ribosomu (aminoglykosidy) nebo 50 S podjednotce (makrolidy)

Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám plazmid chromozom snížení permeability

Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám plazmid efflux chromozom snížení permeability

Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám plazmid efflux chromozom enzym modifikace ATB snížení permeability

enzym Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám plazmid efflux chromozom enzym modifikace ATB destrukce ATB snížení permeability

enzym Hlavní mechanismy rezistence bakterií k antimikrobiálním látkám plazmid efflux chromozom enzym modifikace ATB destrukce ATB snížení permeability 50 S 30 S alterace vazebného místa

Hodnocení antimikrobiální rezistence Epidemiologická kritéria - cut-off hodnoty koncentrace antimikrobiální látky, která diferencuje bakteriální populaci s absencí mechanismů rezistence k dané antimikrobiální látce (wild typ) od populace se získanými mechanismy rezistence (non-wild type). Přítomnost získané rezistence u non-wild type populace, ale nemusí vždy znamenat selhání terapie. Proto hodnoty cut-off, které jsou často nižší než breakpointy, nemají žádný klinický kontext. Klinická kritéria – breakpointy řadí bakterie podle očekávaného úspěchu terapie mezi citlivé, intermediárně citlivé nebo rezistentní k dané antimikrobiální látce pokud je dávkována jak je doporučeno a nejsou žádné další faktory, které by mohly ovlivnit výsledek.

Hodnocení antimikrobiální rezistence WTNWT

Základní předpoklady pro kontrolu antimikrobiálních rezistencí Racionální použití antimikrobiálních látek Znalost dat spotřeby antimikrobiálních látek detekce jejich nepřiměřeného používání a vymezení rizikových faktorů pro výskyt antimikrobiálních rezistencí Kontinuální monitoring rezistencí identifikace rezistencí a determinace jejich změny úrovně

Studie citlivosti k antimikrobiálním látkám u vybraných bakteriálních patogenů prasat v roce 2009 Cílem studie bylo stanovení prevalence klinické citlivosti A. pleuropneumoniae, P. multocida a E. coli izolovaných z respiratorních a enterálních onemocnění prasat Izoláty:  81 izolátů A.pleuropneumoniae z plic a pleury identifikováno kultivačně (satelitní růst v blízkosti linie Staphylococcus aureus a CAMP efekt na krevním agaru), sérologicky a metodou PCR  77 izolátů P. multocida izolovaná z plic a nosních výtěrů identifikováno specifickou PCR  42 patogenních izolátů E. coli z trusu nebo rektálních výtěrů průjmujících selat bylo postoupeno z referenční laboratoře + u izolátů byl detekován některý z následujících faktorů patogenity: kolonizační faktory (F4 a F18), produkce enterotoxinů (STa, LT) nebo shigatoxinů (Stx2e). Citlivost k antimikrobiálním látkám byla stanovena standardizovanou diluční mikrometodou podle Clinical and Laboratory Standards Institute (M31-A3) – CLSI, EUCAST, CASFM

Citlivost A.pleuropneumoniae k antimikrobiálním látkám v roce 2009 (VÚVeL)

Citlivost P.multocida k antimikrobiálním látkám v roce 2009 (VÚVeL)

Citlivost E.coli k antimikrobiálním látkám v roce 2009 (VÚVeL)

Rezistence A.pleuropneumoniae, P.multocida a E.coli v roce 2009 (dgn.lab.ČR)

Závěry Výsledky vysoké citlivosti k  ampicilinu, tulathromycinu, tilmicosinu, florphenicolu, tiamulinu, trimethoprim / sulfamethoxazolu u A.pleuropneumoniae  ampicilinu, tulathromycinu, tilmicosinu a florphenicolu u P. multocida  colistinu u E.coli mohou být podporou pro volbu antimikrobiální látky bez indikačního omezení v případě nutné bezprostřední aplikace.

Citlivost H.parasuis k antimikrobiálním látkám v roce 2009 (dgn.lab.ČR)

Citlivost Streptococcus suis k antimikrobiálním látkám v roce 2009 (dgn.lab.ČR)

Studie trendů rezistence k antimikrobiálním látkám u vybraných bakteriálních patogenů prasat v letech 2007 – 2009 (VÚVeL) Počet vyšetřených izolátů celkem Počet vyšetřených izolátů v jednotlivých letech Rok A. pleuropneumoniae počet izolátů P.multocida počet izolátů E.coli počet izolátů

Studie trendů rezistence k antimikrobiálním látkám u vybraných bakteriálních patogenů prasat v letech Trendy rezistence byly zpracovány včetně izolátů s intermediární citlivostí, pro které je nutný vyšší režim dávkování antimikrobiální látky, pokud je to s ohledem na její farmakotoxicitu možné. Rezistence k antimikrobiálním látkám byla stanovena standardizovanou diluční mikrometodou podle Clinical and Laboratory Standards Institute (M31-A3).

Spotřeba aminoglykosidů a vývoj rezistence ke gentamicinu u P.multocida, A.pleuropneumoniae a E.coli izolovaných z prasat v období ,87 kg 2909,26 kg 35,7 16,4 40,3 ** 56,7 * 28,2 59,1** 79,2 ** 16,2 22, spotřeba aminoglykosidů (kg) procento rezistence aminoglykosidyA. pleuropneumoniaeP. multocidaE. coli Aminoglykosidy

Vývoj rezistence P.multocida, A.pleuropneumoniae a E.coli ke streptomycinu v období ,7 14,6 5,1 12,3 16,9 14,0 25,3 70,5 57, procento rezistence A. pleuropneumoniae P. multocidaE. coli

Spotřeba penicilinů a vývoj rezistence k ampicilinu u P.multocida, A.pleuropneumoniae a E.coli izolovaných z prasat v období ,9 kg 17865,4 kg 57,2 7,63,6 5,0 14,0 1,4 3,9 41,2 65,9 * spotřeba penicilinů (kg) procento rezistence penicilinyA. pleuropneumoniaeP. multocidaE. coli Beta-laktamy

Tetracykliny Spotřeba tetracyklinů a vývoj rezistence k tetracyklinu u P.multocida, A.pleuropneumoniae a E.coli izolovaných z prasat v období ,76 kg44856,32 kg 45,5 26,8 38,3 50,6 36,7 32,5* 78,6 82,3 84, spotřeba tetracyklinů (kg) procento rezistence tetracyklinyA. pleuropneumoniaeP. multocidaE. coli

Fluorochinolony - enrofloxacin

Makrolidy

Pleuromutiliny Vývoj rezistence k tiamulinu u A.pleuropneumoniae a P.multocida izolovaných z prasat v období ,0 2,6 2,5 7,8 * 19,7 * 35, procento rezistence A. pleuropneumoniae P. multocida

Potencované sulfonamidy Vývoj rezistence k trimethoprim/sulfamethoxazolu u P.multocida, A.pleuropneumoniae a E.coli izolovaných z prasat v období ,0 1,2 3,8 2,5 14,3 23,9 ** 9,8 34,1 28, procento rezistence A. pleuropneumoniaeP. multocidaE. coli

Fenikoly

Závěr Významné negativní trendy zvýšené rezistence byly detekovány  ke gentamicinu v letech u A. pleuropneumoniae a P. multocida  k ampicilinu u E. coli v roce 2008  k trimethoprim/sulfamethoxazolu u P. multocida v roce 2008 Zvýšená spotřeba aminoglykosidů byla doprovázena signifikantním nárůstem P. multocida a A. pleuropneumoniae rezistentních ke gentamicinu. Zvýšená spotřeba penicilinových antibiotik byla následovaná signifikantním nárůstem E. coli rezistentních k ampicilinu. Výsledky stabilně nízké úrovně rezistence A. pleuropneumoniae a P. multocida k ampicilinu ve stejném období ukazují, že ne každé zvýšení rezistence lze vysvětlit ve spojení se zvýšenou spotřebou antimikrobiálních látek a vývoj rezistence může být u různých bakteriálních druhů zcela odlišný. Při zvýšené spotřebě potencovaných sulfonamidů byl detekován rozdílný vývoj rezistence A. pleuropneumoniae (nezvyšovala se rezistence) a P. multocida (signifikantní zvýšení rezistence).

Poděkování Výzkumný ústav veterinárního lékařství, Brno odd.bakteriologie (MVDr. Z.Kučerová, MVDr.K.Nedbalcová, Ph.D., MVDr. Pavel Alexa, CSc.) Sevaron poradenství, s.r.o. SVÚ Jihlava VFU Brno SVÚ Olomouc Analytické laboratoře Plzeň, a.s. MVDr. J. Bernardy Studie vznikla za finanční podpory Ministerstva zemědělství ČR (1B44024 a ) a Grantové agentury ČR (524/06/P455).

Děkuji za pozornost !!!