A Corynebacterium striatum által okozott fertőzések kezelésével kapcsolatos egyik legsúlyosabb probléma a C. striatum okozta problémákkal kapcsolatban a multidrog-rezisztens törzsek izolálása a klinikai anyagból és a megfelelő antibiotikum-terápia kiválasztása az adott típusú fertőzéshez. A C. striatum-fertőzéseket a fogékonysági vizsgálatok eredményeinek megfelelően kell kezelni. A többszörös gyógyszerrezisztenciát többféle rezisztencia-mechanizmus összjátéka okozza, amelyek idegen rezisztencia-determinánsok vagy spontán mutációk megszerzése révén jönnek létre. Ez a munka rávilágít a multirezisztens törzsek és rezisztenciagének magas prevalenciájára a tunéziai kórházban izolált C. striatumban, különösen az aminoglikozidokkal, az MLSB csoport vegyületeivel, fluorokinolonokkal és β-laktámokkal szembeni rezisztenciára.

A jelen tanulmányban elemzett 63 C. striatum érzékeny volt a vancomycinre és a linezolidra. Egy korábbi, korongdiffúziós módszert alkalmazó jelentésben Martinez és munkatársai19 kimutatták, hogy 31 klinikai mintákból izolált C. striatum érzékeny volt a vankomicinre. Nemrégiben Gomila és munkatársai20 arról számoltak be, hogy az általuk krónikus obstruktív légúti betegségben szenvedő betegekből izolált 52 C. striatum szintén érzékeny volt a vankomicinre. A vankomicin ma is aktív, ezért megfelelő lehetőséget jelent a C. striatum által okozott súlyos fertőzések kezelésére. A linezolid szintén kiváló aktivitást mutatott, a MIC-értékek rutinszerűen 0,5 mg/L21 alatt vannak. Gómez-Garcés és munkatársai22 kimutatták, hogy a vankomicin és a linezolid egyformán aktív 30 klinikai C. striatummal szemben (mindkét vegyület MIC90 értéke = 0,5 mg/L). A linezolid a vancomycin alternatívájának tekinthető a C. striatum ellen, bár mérlegelni kell a mellékhatásait a hardverrel vagy eszközzel összefüggő fertőzésekhez szükséges hosszú kezelések során. Az összes C. striatum érzékeny volt a daptomicinre (MIC90 = 0,25 mg/L). A daptomicin önmagában23 vagy rifampicinnel24 kombinálva is bizonyítottan aktív a C. striatum ellen. Ezért a daptomicin a vankomicin alternatívájának is tekinthető a C. striatum fertőzések kezelésében, bár a közelmúltban a magas szintű daptomicinrezisztencia gyors kialakulásáról számoltak be25, 26.

Aminoglikozidokat kiegészítő antibiotikumként használják a diftériumok által okozott súlyos fertőzések kezelésére. Az aminoglikozidok közül az amikacin és a gentamicin jó aktivitást mutatott “in vitro” a mi C. striatumunkkal szemben (MIC90 = 1 és 2 mg/L, illetve). Az aminoglikozid-rezisztencia több mechanizmuson keresztül jön létre, amelyek egyidejűleg létezhetnek ugyanabban a sejtben. Az antibiotikum molekula enzimatikus inaktiválása a legelterjedtebb a klinikai környezetben. Az aac(3)-XI gén, amely egy aminoglikozid 3-N acetiltranszferázt kódol, amely a C. striatum 27-ben a gentamicinnel és a tobramicinnel szembeni rezisztenciát biztosítja, nem volt megtalálható a 3 gentamicin-rezisztens izolátumunkban, ami arra utal, hogy a rezisztencia más mechanizmuson keresztül közvetített. A kanamicint és a streptomicint a tunéziai klinikai gyakorlatban nem használják, de ebben a vizsgálatban azért vizsgáltuk őket, mert jó markerek az aph(3′)-Ic, aph(3″)-Ib és aph(6)-Id gének jelenlétének kimutatására. Az aph(3′)-Ic gén, amely egy aminoglikozid-O-foszfotranszferázt kódol, amely a kanamicinnel, neomicinnel, paromicinnel, ribosztamicinnel és lividomicinnel szembeni rezisztenciában játszik szerepet, része egy nagyobb DNS-régiónak, amely a Corynebacterium spp28 sztreptomicinrezisztenciát biztosító aph(3″)-Ib – aph(6)-Id tandem génpárt tartalmazza. A C. striatumból származó pTP10 plazmidban azonos aminoglikozidrezisztencia-régiókat találtak az eritromicin és klóramfenikol rezisztencia-régiók közvetlen közelében29. A várakozásoknak megfelelően a kanamicinnel szemben rezisztens 10 C. striatum az aph(3′)-Ic gént hordozta. Ez a gén azonban a kanamicinre érzékeny törzsekben is kimutatható volt, valószínűleg a kódoló szekvenciát vagy a promóterét érintő mutációk miatt. Ezek az eredmények megerősítik, hogy az aph(3′)-Ic gén széles körben elterjedt a Corynebacterium spp. A Corynebacterium spp. sztreptomicinnel szembeni rezisztenciája az aph(3″)-Ib és az aph(6)-Id géntandem jelenlétéhez kapcsolódik, amelyek az aminoglikozid-3″-foszfotranszferázt, illetve az aminoglikozid-6-foszfotranszferázt kódolják28. A sztreptomicinnel szemben rezisztens 8 izolátum közül öt hordozta az aph(3″)-Ib és az aph(6)-Id géneket, és a fennmaradó háromnak a sztreptomicinnel szembeni MIC-értéke 1-4 mg/l között volt, valószínűleg a fent említett génekben vagy promóterükben bekövetkezett mutációk következtében. Más mechanizmusok, mint például az antimikrobás szer aktív kiáramlása és a baktériumsejtbe való csökkent bejutás hozzájárulhatnak az említett izolátumok sztreptomicinrezisztenciájához. Az amikacint végül kombinatív terápiában írják fel a C. striatum által okozott súlyos fertőzések ellen az FHU kórházában. Eredményeink azt mutatják, hogy az amikacin az előnyösebb aminoglikozid a C. striatum fertőzések kezelésére, míg a gentamicin érvényes alternatíva lehet. A rezisztens törzsek előfordulása azonban folyamatos éberséget igényel.

Az eritromicin és a klindamicin inaktív volt a nálunk vizsgált C. striatum törzsek többségével szemben, különösen a klindamicin, amelynek MIC90 értéke nyolcszor nagyobb volt, mint az eritromiciné. Ez a tény megerősíti az MLSB csoportba tartozó vegyületekkel szembeni rezisztencia korábban bejelentett magas előfordulási gyakoriságát a Corynebacterium spp. körében, beleértve a C. striatumot is 30 . A Corynebacterium spp. MLS-rezisztenciáját leggyakrabban két mechanizmus közvetíti: az úgynevezett erm-gének által kódolt riboszomális RNS-metilázok által közvetített célpont-módosítás és a mef(A-E) gén által kódolt membrán efflux pumpa által közvetített aktív gyógyszer-kiáramlás31. Eredményeink megerősítették a korábbi tanulmányok eredményeit, amelyek rámutattak, hogy az erm(X) a legfontosabb gén, amely a Corynebacterium spp-ben az MLS-rezisztenciában szerepet játszik29, 32 . Először mutattuk ki a C. striatumban a riboszomális RNS-metiláz Erm(B) gént kódoló erm(B) gént. Az erm(B) gén a Campylobacter coli 33 és más releváns kórokozókban magas szintű makrolidrezisztenciát biztosít, de a Corynebacterium spp-ben kivételes31, 34. Tíz törzsünk egyszerre hordozta az erm(B) és az erm(X) gént, amely jellemzőt korábban csak a C. urealyticum egy törzsénél jelentettek 31.

C. striatum törzsünk egyharmada mutatott közepes vagy magas szintű rezisztenciát a ciprofloxacinnal és a moxifloxacinnal szemben. A fluorokinolonokat az FHU kórházában az elmúlt két évtizedben intenzíven alkalmazták. Az antibiotikum beadásakor szelektív nyomás jön létre a test szerveiben, ahol a fluorokinolonok hajlamosak felhalmozódni. A fluorokinolonoknak való kitettség spontán mutánsokat szelektál a nagy baktériumpopulációkban, beleértve a bőrt és a nyálkahártyát kolonizáló baktériumokat, például a corynebaktériumokat. Így a C. striatum és a C. amycolatum 35 klinikai izolátumaiban fluorokinolon-rezisztencia alakult ki. A Corynebacterium spp. fluorokinolonokkal szembeni rezisztenciáját a gyrA gyráz gén QRDR-jének mutációi okozzák. Törzseinkben a gyrA fehérje 87. pozíciójában bekövetkező egyszerű aminosavcserék ciprofloxacinrezisztenciát eredményeztek, de a gyrA génben a 87. és 91. pozícióban bekövetkező változásokhoz vezető kettős mutációkra volt szükség a ciprofloxacinnal és a moxifloxacinnal szembeni magas szintű rezisztenciához. A 21 fluorokinolon-rezisztens C. striatumból tizennégyben a ciprofloxacin és a moxifloxacin MIC-értékének 16 mg/l-ig történő emelkedése a 87. és 91. pozícióban lévő kettős, nem konzervatív mutációhoz kapcsolódott. Sierra és munkatársai35 szintén kettős mutációt jelentettek a 87. és 91. pozícióban a gyrA génben hat C. striatum törzsükben, bár az ő törzseik moxifloxacin MIC-értékei alacsonyabbak voltak (6-8 mg/L). A mi törzseink közül öt, a 87. vagy 91. pozíciónál található egyszeri mutációval rendelkező törzs továbbra is rezisztens a ciprofloxacinnal szemben, bár alacsonyabb MIC-értékekkel (2-8 mg/L tartományban), míg a moxifloxacin MIC-értékei 1 mg/L maradtak. A Sierra és munkatársai35 által leírt egyszeri mutációk a Ser-87 vagy az Asp-91 maradékban 1-6 mg/L-re növelték a ciprofloxacin MIC-értékeit, míg a moxifloxacinra érzékenyek maradtak. A mi törzseink moxifloxacin-rezisztenciájának magasabb szintje a gyrA mutációkon kívüli rezisztencia-mechanizmus létezésére utal. Két törzsben nem észleltünk változást a QRDR-jükben, ami arra utal, hogy a rezisztenciát más mechanizmus közvetíti.

A β-laktámok az antimikrobás szerek legszélesebb körben használt osztálya. A C. striatum fertőzések sikeres kezeléséről számoltak be penicillinnel36 vagy amoxicillinnel37 . Ugyanakkor más β-laktámok közül a penicillinnel és a cefotaximmal szembeni alacsony érzékenységet közöltek10, 38, bár a rezisztencia genetikai mechanizmusát eddig nem jellemezték. A MIC90 értékeket (16 mg/L) figyelembe véve a penicillin és a cefotaxim ugyanolyan alacsony aktivitást mutatott a mi C. striatumunkkal szemben. Az, hogy a penicillinrezisztens törzsek aránya magasabb, mint a cefotaxim rezisztens törzseké, azzal magyarázható, hogy a penicillinre vonatkozó CLSI érzékenységi töréspontot a közelmúltban 1 mg/l-ről 0,125 mg/l-re csökkentették39. A β-laktám antibiotikumok β-laktamázok általi hidrolízise a klinikailag fontos baktériumokban az antibakteriális szerek ezen osztályával szembeni rezisztencia leggyakoribb mechanizmusa. A β-laktamázokat fehérjeszekvencia alapján négy molekuláris osztályba, A, B, C és D osztályba sorolják konzervált és megkülönböztető aminosavmotívumok alapján. Ötvenkét törzsünk rezisztens volt a penicillinnel szemben, és ez a rezisztencia az A osztályú β-laktamázt kódoló bla gén jelenlétéhez kapcsolódott. A Corynebacterium jeikeium K41140, a Corynebacterium urealyticum DSM 710941 és a Corynebacterium resistens DSM 4510042 kromoszómái kódolják a C. striatum bla génjének megfelelő párját, bár ezekben a fajokban nem hozták összefüggésbe a β-laktámokkal szembeni rezisztenciával. A C osztályú β-laktamázt kódoló ampC gént az 52 penicillinrezisztens C. striatumból 42-ben mutatták ki. Az ampC gének, amelyek széles körben elterjedtek az Enterobacteriaceae családban, penicillinekre és cefalosporinokra egyaránt aktív enzimeket kódolnak43. Itt azt mutatjuk be, hogy két β-laktamázt kódoló gén, a bla és az ampC jelen van a β-laktámrezisztens C. striatumban. Adataink a β-laktámokkal szembeni magas rezisztenciaarányt, valamint a bla és az ampC gének magas prevalenciáját mutatták ki a kórházunkban izolált C. striatumban. Ezek az adatok értékesek a gyakorló orvosok számára, és lebeszélnek a β-laktámvegyületek használatáról a C. striatum által okozott fertőzések kezelésében.

A PFGE-t arany standardnak tekintik a patogén mikroorganizmusok epidemiológiai vizsgálataiban, mivel fontos betekintést nyújt a populációszerkezetükbe44. Eredményeink 63 C. striatum törzsből 22 különböző PFGE-mintázatot mutattak ki. A 63 C. striatum-törzs genotípusainak nagyfokú változatossága azt mutatta, hogy ezek a törzsek többnyire nem állnak szoros rokonságban egymással. Ezért az FHU kórházában lévő C. striatum különböző törzsekből és forrásokból származhat, nem pedig egyetlen klonális törzs terjeszkedéséből. Ez megfelel a C. striatum mint opportunista kórokozó patogén állapotának, amely alkalmi betegséget okoz a hajlamos betegeknél. Néhány PFGE-mintázatot gyakrabban izoláltak, ami néhány elterjedtebb klón létezésére utal. Az E és A mintázatokat magas prevalenciájú pulzotípusoknak tekintjük. Az E és A pulzotípushoz rendelt C. striatum legtöbbje erősen rezisztens volt, ami azt jelzi, hogy a legelterjedtebb klónok erősen rezisztensek, ahogyan arról korábban már beszámoltunk10, 16 . Az a tény, hogy az egy adott PFGE-mintázathoz tartozó törzsek között számos különböző antibiotikum-rezisztencia-profilt lehetett megkülönböztetni, azt mutatta, hogy nem egyetlen törzs, hanem több, egymással szoros kapcsolatban álló klón okoz sporadikus fertőzéseket.

Összefoglalva, ez a tanulmány kiemeli a C. striatum jelentőségét, mint az FHU kórházában újonnan megjelenő multidrog-rezisztens nosocomiális kórokozót. A C. striatum izolátumok 100%-os érzékenységet mutattak a vankomicinre, a linezolidra és a daptomicinre, valamint magas rezisztenciaarányt a rifampicinnel, az MLSB csoport vegyületeivel, a fluorokinolonokkal és a β-laktámokkal szemben. Az FHU kórházában keringő számos C. striatum klón közül a legelterjedtebbek voltak a legrezisztensebbek. Ezért folytatni kell az MDR C. striatum felügyeletét.