Et af de mest alvorlige problemer i forbindelse med behandling af infektioner forårsaget af C. striatum er isoleringen af multiresistente stammer fra klinisk materiale og valget af den passende antibiotikabehandling til en given type infektion. C. striatum-infektioner bør behandles i overensstemmelse med resultaterne af modtagelighedstests. Multipel lægemiddelresistens skyldes et samspil mellem flere resistensmekanismer, der opstår ved erhvervelse af fremmede resistensdeterminanter eller spontane mutationer. Dette arbejde fremhæver den høje prævalens af multiresistente stammer og resistensgener blandt C. striatum isoleret på et hospital i Tunesien, især resistens over for aminoglykosider, forbindelser fra MLSB-gruppen, fluorokinoloner og β-lactamer.

De 63 C. striatum, der blev analyseret i denne undersøgelse, var modtagelige over for vancomycin og linezolid. I en tidligere rapport, hvor der blev anvendt diskdiffusionsmetoden, viste Martinez et al.19 , at 31 C. striatum isoleret fra kliniske prøver var modtagelige over for vancomycin. For nylig har Gomila et al.20 rapporteret, at deres 52 C. striatum isoleret fra patienter med kronisk obstruktiv luftvejssygdom også var modtagelige for vancomycin. Vancomycin er stadig aktivt i dag, og det er derfor en passende mulighed for behandling af alvorlige infektioner forårsaget af C. striatum. Linezolid har også vist en fremragende aktivitet med MIC’er, der rutinemæssigt ligger under 0,5 mg/L21. Gómez-Garcés et al.22 viste, at vancomycin og linezolid var lige aktive mod 30 kliniske C. striatum-infektioner (MICs90 for begge forbindelser = 0,5 mg/L). Linezolid kan betragtes som et alternativ til vancomycin mod C. striatum, selv om dets bivirkninger under de lange behandlingsforløb, der er nødvendige for hardware- eller apparat-associerede infektioner, skal overvejes. Alle vores C. striatum var modtagelige for daptomycin (MIC90 = 0,25 mg/L). Daptomycin har også vist sig at være aktivt mod C. striatum, alene23 eller i kombination med rifampicin24. Derfor kan daptomycin også betragtes som et alternativ til vancomycin til behandling af C. striatum-infektioner, selv om der for nylig er blevet rapporteret om hurtig fremkomst af daptomycinresistens på højt niveau25, 26.

Aminoglykosider anvendes som supplerende antibiotika til behandling af alvorlige infektioner forårsaget af difteroider. Blandt aminoglykosiderne viste amikacin og gentamicin god aktivitet “in vitro” mod vores C. striatum (MICs90 = henholdsvis 1 og 2 mg/L). Aminoglykosidresistens opstår gennem flere mekanismer, der kan eksistere samtidig i den samme celle. Enzymatisk inaktivering af antibiotikummolekylet er den mest udbredte i klinisk sammenhæng. Genet aac(3)-XI, der koder for en aminoglykosid 3-N acetyltransferase, som giver resistens over for gentamicin og tobramycin i C. striatum 27, blev ikke fundet i vores 3 gentamicin-resistente isolater, hvilket tyder på, at resistens formidles af en anden mekanisme. Kanamycin og streptomycin anvendes ikke i klinisk praksis i Tunesien, men blev testet i denne undersøgelse, fordi de er gode markører til påvisning af tilstedeværelsen af aph(3′)-Ic-, aph(3″)-Ib- og aph(6)-Id-generne. aph(3′)-Ic-genet, der koder for en aminoglycosid-O-fosfototransferase, der er involveret i resistens over for kanamycin, neomycin, paromomycin, ribostamycin og lividomycin, er en del af en større DNA-region, der indeholder tandemparret aph(3″)-Ib – aph(6)-Id af resistensgener, der giver streptomycinresistens hos Corynebacterium spp28. Identiske aminoglykosidresistensregioner blev fundet i plasmidet pTP10 fra C. striatum i umiddelbar nærhed af erythromycin- og chloramphenicolresistensregionerne29. Som forventet bar de 10 C. striatum-resistente C. striatum kanamycin-genet aph(3′)-Ic. Dette gen blev imidlertid også påvist i stammer, der var modtagelige for kanamycin, sandsynligvis på grund af mutationer, der påvirker dets kodningssekvens eller dets promotor. Disse resultater bekræfter, at aph(3′)-Ic-genet er udbredt i Corynebacterium spp. Resistens over for streptomycin hos Corynebacterium spp. er forbundet med tilstedeværelsen af tandemgenerne aph(3″)-Ib og aph(6)-Id, der koder for henholdsvis aminoglycosid-3″-fosfototransferase og aminoglycosid-6-fosfotransferase28. Fem af de 8 streptomycinresistente isolater bar aph(3″)-Ib- og aph(6)-Id-generne, og de resterende tre havde MIC’er for streptomycin i intervallet 1 til 4 mg/L, sandsynligvis som følge af mutationer i de ovennævnte gener eller i deres promotor. Andre mekanismer, såsom aktiv udstrømning af det antimikrobielle stof og nedsat optagelse i bakteriecellen, kan bidrage til streptomycinresistens hos disse isolater. Amikacin ordineres i sidste ende i kombinationsbehandling mod alvorlige infektioner forårsaget af C. striatum på FHU-hospitalet. Vores resultater tyder på, at amikacin er det foretrukne aminoglykosid til behandling af C. striatum-infektioner, mens gentamicin kunne være et gyldigt alternativ. Forekomsten af resistente stammer kræver dog fortsat årvågenhed.

Erythromycin og clindamycin var inaktive mod størstedelen af vores C. striatum, især clindamycin, med en MIC90 otte gange større end erythromycin. Denne kendsgerning bekræfter den tidligere rapporterede høje prævalens af resistens over for forbindelser fra MLSB-gruppen blandt Corynebacterium spp, herunder C. striatum 30. MLS-resistens hos Corynebacterium spp. formidles oftest ved hjælp af to mekanismer: modifikation på målstedet formidlet af ribosomale RNA-methylaser, der er kodet af de såkaldte erm-gener, og aktiv lægemiddeludstrømning formidlet af en membranudstrømningspumpe, der er kodet af mef(A-E)-genet31. Vores resultater bekræftede resultaterne af tidligere undersøgelser, der påpegede, at erm(X) er det vigtigste gen, der er involveret i MLS-resistens hos Corynebacterium spp29, 32. For første gang har vi påvist erm(B)-genet, der koder for den ribosomale RNA-methylase Erm(B) i C. striatum. Genet erm(B) giver høj grad af resistens over for makrolider i Campylobacter coli 33 og andre relevante patogener, men er en undtagelse i Corynebacterium spp31, 34. Ti af vores stammer bar erm(B)- og erm(X)-generne samtidig, hvilket er en egenskab, der tidligere kun er rapporteret hos en stamme af C. urealyticum 31.

En tredjedel af vores C. striatum viste resistens på mellemniveau eller højt niveau over for ciprofloxacin og moxifloxacin. Fluorquinoloner er blevet brugt intensivt på FHU-hospitalet i de sidste to årtier. Ved antibiotikaadministration skabes der et selektivt pres i kroppens organer, hvor fluorokinoloner har tendens til at akkumulere. Eksponering for fluorokinoloner selekterer for spontane mutanter i store bakteriepopulationer, herunder dem, der koloniserer huden og slimhinderne, såsom corynebakterier. Der er således opstået fluoroquinolonresistens i kliniske isolater af C. striatum og C. amycolatum 35. Resistens over for fluoroquinoloner hos Corynebacterium spp. skyldes mutationer i QRDR i gyrase-genet gyrA. I vores stammer skabte enkelte aminosyresubstitutioner i position 87 i GyrA-proteinet ciprofloxacinresistens, men dobbeltmutationer i gyrA-genet, der førte til ændringer i position 87 og 91, var nødvendige for høj grad af resistens over for ciprofloxacin og moxifloxacin. I 14 af de 21 fluoroquinolonresistente C. striatum var stigninger i MIC’erne for ciprofloxacin og moxifloxacin indtil 16 mg/L forbundet med en dobbelt ikke-konserverende mutation i positionerne 87 og 91. Sierra et al.35 rapporterede også om dobbeltmutationer på position 87 og 91 i gyrA-genet hos seks af deres C. striatum, selv om MIC’erne af moxifloxacin for deres stammer var lavere (6-8 mg/L). Fem af vores stammer med enkeltmutationer i position 87 eller 91 er stadig resistente over for ciprofloxacin, selv om de har lavere MIC’er (i intervallet 2-8 mg/L), mens MIC’erne for moxifloxacin fortsat er på 1 mg/L. Enkeltmutationer i resterne Ser-87 eller Asp-91, som er beskrevet af Sierra et al.35 , øgede MIC’erne for ciprofloxacin til 1-6 mg/L, mens de fortsat var modtagelige for moxifloxacin. Det højere niveau af moxifloxacinresistens i vores stammer tyder på, at der findes en resistensmekanisme ud over mutationer i gyrA. I to stammer blev der ikke påvist nogen ændringer i deres QRDR’er, hvilket tyder på, at resistens var medieret af en anden mekanisme.

β-lactamer er den mest udbredte klasse af antimikrobielle stoffer. Der er blevet rapporteret om vellykkede behandlinger af C. striatum-infektioner med penicillin36 eller amoxicillin37 . Der er imidlertid blevet meddelt lav følsomhed over for penicillin og cefotaxim blandt andre β-lactamer10, 38 , selv om den genetiske mekanisme for resistens ikke er blevet karakteriseret indtil videre. I betragtning af MICs90-værdierne (16 mg/L) viste penicillin og cefotaxim den samme lave aktivitet mod vores C. striatum. Det forhold, at antallet af penicillinresistente stammer er højere end antallet af cefotaxim-resistente stammer, kan forklares ved, at CLSI’s modtagelighedsbrudpunkt for penicillin for nylig er blevet sænket fra 1 mg/l til 0,125 mg/L39. Hydrolyse af β-lactam-antibiotika ved hjælp af β-lactamaser er den mest almindelige mekanisme for resistens over for denne klasse af antibakterielle midler hos klinisk vigtige bakterier. β-lactamaserne klassificeres efter proteinsekvens i fire molekylære klasser, A, B, C og D, på grundlag af bevarede og karakteristiske aminosyremotiver. 52 af vores stammer var resistente over for penicillin, og denne resistens var relateret til tilstedeværelsen af et bla-gen, der koder for en klasse A-β-lactamase. Kromosomerne af Corynebacterium jeikeium K41140, Corynebacterium urealyticum DSM 710941 og Corynebacterium resistens DSM 4510042 koder for de tilsvarende modstykker til C. striatum bla-genet, selv om det ikke er blevet forbundet med resistens over for β-lactamer hos disse arter. ampC-genet, der koder for en klasse C-β-lactamase, blev påvist i 42 af de 52 penicillinresistente C. striatum. ampC-generne, som er vidt udbredt blandt Enterobacteriaceae, koder for enzymer, der er aktive mod både penicilliner og cefalosporiner43. Vi viser her, at to β-lactamase-kodende gener, bla og ampC, er til stede i β-lactam-resistente C. striatum. Vores data afslørede høje resistensrater over for β-lactamer og en høj prævalens af bla- og ampC-generne blandt de C. striatum, der blev isoleret på vores hospital. Disse data er af værdi for praktikere og fraråder brugen af β-lactamforbindelser til behandling af infektioner forårsaget af C. striatum.

PFGE anses for at være guldstandarden i epidemiologiske undersøgelser af patogene mikroorganismer og giver vigtig indsigt i deres populationsstruktur44. Vores resultater viste 22 forskellige PFGE-mønstre fra 63 C. striatum-stammer. Den store diversitet af genotyper blandt de 63 C. striatum-stammer viste, at de hovedsageligt ikke er nært beslægtede. Derfor kan C. striatum på FHU-hospitalet stamme fra forskellige linjer og kilder i stedet for en ekspansion af en enkelt klonal linje. Dette svarer til den patogene tilstand af C. striatum som et opportunistisk patogen, der forårsager lejlighedsvis sygdom hos prædisponerede patienter. Nogle PFGE-mønstre blev isoleret hyppigere, hvilket tyder på, at der findes nogle få mere udbredte kloner. Vi betragter mønstre E og A som pulsotyper med høj prævalens. De fleste af C. striatum, der blev henført til pulsotyperne E og A, var meget resistente, hvilket tyder på, at de mest udbredte kloner er meget resistente, som det tidligere er blevet rapporteret10, 16. Det forhold, at der kunne skelnes mellem mange forskellige antibiotikaresistensprofiler blandt de stammer, der tilhørte et bestemt PFGE-mønster, afslørede, at der ikke var tale om en enkelt stamme, men flere nært beslægtede kloner, der producerede sporadiske infektioner.

Sammenfattende fremhæver denne undersøgelse relevansen af C. striatum som en ny multiresistent nosokomial patogen på FHU-hospitalet. C. striatum-isolaterne viste 100 % følsomhed over for vancomycin, linezolid og daptomycin og høje resistensniveauer over for rifampicin, forbindelser af MLSB-gruppen, fluoroquinoloner og β-lactamer. Blandt de forskellige kloner af C. striatum, der cirkulerede på FHU-hospitalet, var de mest udbredte de mest resistente. Derfor bør overvågningen af MDR C. striatum fortsætte.