Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae: Overview of a major public health challenge

Abstract

Bacterial resistance to antibiotics has become a major source of concern for public health. Enterobacteriaceae are among the most common human pathogens, causing community-acquired as well as hospital-acquired infections. Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae have been increasingly reported worldwide since their first identification more than 20 years ago. Three main classes of carbapenemases have been identified: Ambler class A beta-lactamase (KPC), class B (metallo-enzymes), and class D (OXA-48 type). Klebsiella pneumoniae carbapenemases (KPC) was first reported in the United States in the late 1990s and since then worldwide, with a marked endemicity in the United States, Greece, and now Italy. Carbapenemase NDM-1 (New Delhi metallo-beta-lactamase-1) is one of the most recently reported metallo-enzymes. It has spread widely in the Indian sub-continent and now worldwide. Carbapenemases of the oxacillinase-48 type (OXA-48) have been identified mostly in Mediterranean and southern European countries with a rapid spread. An early and quick identification of carbapenemase-producing infected patients, but also of carriers, is mandatory to prevent the spread of these highly resistant pathogens. The early identification of carriers and implementing of cohorting strategies is the only means to prevent nosocomial outbreaks caused by carbapenemase, with very few, if any, therapeutic options.Keywords: Enterobacteriaceae; Carbapenemase; Metallo-beta-lactamase; Oxacillinase OXA-48; New Delhi metallo-beta-lactamase-1; Klebsiella pneumoniae carbapenemase RésuméLa résistance bactérienne aux antibiotiques est d'incidence croissante notamment parmi les entérobactéries qui sont les bactéries pathogènes les plus fréquentes pour l'Homme et sont la source de nombreuses infections communautaires et nosocomiales. Des entérobactéries résistantes aux carbapénèmes ont été rapportées avec une fréquence croissante dans le monde depuis leur première description il y a plus de 20 ans. Trois principales classes de carbapénémases ont été décrites : classe A (KPC), classe B (métallo-enzymes) et classe D (OXA-48). Depuis leur première description aux États-Unis à la fin des années 1990, les carbapénémases Klebsiella pneumoniae (KPC) ont été observées sur les cinq continents. La plus forte endémicité se situe aux États-Unis, en Grèce, et plus dernièrement en Italie. Parmi les carbapénémases du groupe des métallo-enzymes, New Delhi metallo-beta-lactamase-1 (NDM-1) est de description plus récente. Elle a une prévalence très élevée dans l'ensemble du sous-continent indien. Les carbapénémases de type oxacillinase-48 (OXA-48) ont été rapportées essentiellement dans le pourtour de la Méditerranée et en Europe du Sud où leur diffusion est particulièrement rapide. Pour prévenir l'extension de la diffusion de ces bactéries pathogènes multirésistantes, l'identification précoce et rapide des sujets infectés, mais aussi des patients porteurs, devient une nécessité. Elle permet la mise en oeuvre d'une stratégie d'isolement par cohorting qui représen...

The combined-disk boronic acid test as an accurate strategy for the detection of KPC carbapenemase in Central America

“…Carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae (KPC) has sparked interest due to the high antibiotic resistance that causes increased mortality compared to other strains [2,3]. Multiple outbreaks have been reported worldwide that have led to the application of several detection and control strategies [4][5][6]. Colombia was the first country in Latin America to report KPC in 2008, which caused approximately 14 deaths [7].…”

Сarbapenemase-Producing Gram-Negative Bacteria in a Specialized Hospital of St. Petersburg

“…NDM карбапенемаза впервые была обнаружена в 2008 г. в штамме K. pneumoniae, полученном из образца мочи пациента из Индии [27]. К 2015 г. она рас-пространилась глобально и была идентифи-цирована у разных видов энтеробактерий, P. aeruginosa, A. baumannii и других менее ви-рулентных видов бактерий [21]. В Санкт-Петербурге почти все полученные к 2013 г. госпитальные КНЧ штаммы K. pneumoniae являлись носителями гена bla NDM-1 [2,9].…”

“…VIM-продуцирующий штамм P. aeruginosa был впер-вые выделен из раны хирургического больно-го в 1997 г. в Италии [18]. К 2005 г. VIM МБЛ распространилась глобально [21]. В России количество штаммов P. aeruginosa, продуциру-ющих МБЛ, увеличилось с 0% в 1999 г. до 28% в 2012 г., причем единственной МБЛ, выяв-ленной у P. aeruginosa в 2012 г. была МБЛ VIM-типа с МИК имипенема 128 мкг/мл и меропе-нема ≥ 32 мкг/мл [7,13].…”

Performance of CarbaNP and CIM tests in OXA-48 carbapenemase-producing Enterobacteriaceae

“…Therefore, the application of economical and rapid diagnostic screen tests has increased [5]. Rapid diagnosis of carbapenem-resistant isolates is necessary for taking appropriate precautions against infection during the early period and detection of the treatment procedure [6]. The most commonly used test is the "Carbapenemase Nordmann-Poirel (CarbaNP)" test, which is reported to have 100% sensitivity and specificity.…”