Jednym z najpoważniejszych problemów związanych z leczeniem zakażeń wywołanych przez C. striatum jest izolacja wielolekoopornych szczepów z materiału klinicznego oraz dobór odpowiedniej antybiotykoterapii dla danego typu zakażenia. Zakażenia C. striatum powinny być leczone zgodnie z wynikami testów lekowrażliwości. Oporność na wiele leków jest wynikiem współdziałania wielu mechanizmów oporności, które powstają w wyniku nabycia obcych determinant oporności lub spontanicznych mutacji. W niniejszej pracy zwrócono uwagę na wysoką częstość występowania szczepów wieloopornych i genów oporności wśród C. striatum izolowanych w szpitalu w Tunezji, w szczególności oporności na aminoglikozydy, związki z grupy MLSB, fluorochinolony i β-laktamy.

63 C. striatum analizowane w tym badaniu były wrażliwe na wankomycynę i linezolid. We wcześniejszym raporcie z zastosowaniem metody dyfuzyjno-krążkowej Martinez i wsp.19 wykazali, że 31 C. striatum wyizolowanych z próbek klinicznych było wrażliwych na wankomycynę. Ostatnio Gomila i wsp.20 donieśli, że ich 52 C. striatum wyizolowane od pacjentów z przewlekłą obturacyjną chorobą układu oddechowego były również wrażliwe na wankomycynę. Wankomycyna jest nadal aktywna i dlatego stanowi odpowiednią opcję w leczeniu ciężkich zakażeń wywołanych przez C. striatum. Linezolid również wykazuje doskonałą aktywność, z MIC rutynowo poniżej 0,5 mg/L21. Gómez-Garcés i wsp.22 wykazali, że wankomycyna i linezolid były równie aktywne wobec 30 klinicznych C. striatum (MICs90 obu związków = 0,5 mg/L). Linezolid może być rozważany jako alternatywa dla wankomycyny w zwalczaniu C. striatum, chociaż należy rozważyć jego skutki uboczne podczas długich kursów leczenia wymaganych w przypadku zakażeń związanych ze sprzętem lub urządzeniami. Wszystkie nasze C. striatum były wrażliwe na daptomycynę (MIC90 = 0,25 mg/L). Udowodniono, że daptomycyna jest również aktywna wobec C. striatum, sama23 lub w połączeniu z rifampicyną24. Dlatego daptomycyna może być również uważana za alternatywę dla wankomycyny w leczeniu zakażeń C. striatum, chociaż ostatnio odnotowano szybkie pojawienie się oporności wysokiego stopnia na daptomycynę25, 26.

Aminoglikozydy są stosowane jako antybiotyki uzupełniające w leczeniu poważnych zakażeń wywołanych przez błonkówki. Spośród aminoglikozydów amikacyna i gentamycyna wykazały dobrą aktywność „in vitro” wobec naszego C. striatum (MICs90 = odpowiednio 1 i 2 mg/L). Oporność na aminoglikozydy zachodzi poprzez kilka mechanizmów, które mogą współistnieć jednocześnie w tej samej komórce. Enzymatyczna inaktywacja cząsteczki antybiotyku jest najbardziej rozpowszechniona w warunkach klinicznych. Gen aac(3)-XI, kodujący aminoglikozydową 3-N acetylotransferazę, nadający oporność na gentamycynę i tobramycynę u C. striatum 27, nie został znaleziony w naszych 3 izolatach opornych na gentamycynę, co sugeruje, że oporność jest wywoływana przez inny mechanizm. Kanamycyna i streptomycyna nie są stosowane w praktyce klinicznej w Tunezji, ale zostały przetestowane w tym badaniu, ponieważ są dobrymi markerami do wykrywania obecności genów af(3′)-Ic, af(3″)-Ib i af(6)-Id. Gen aph(3′)-Ic, kodujący aminoglikozydową O-fosfotransferazę zaangażowaną w oporność na kanamycynę, neomycynę, paromomycynę, rybostamycynę i liwidomycynę, jest częścią większego regionu DNA zawierającego tandemową parę genów oporności aph(3″)-Ib – aph(6)-Id nadających oporność na streptomycynę u Corynebacterium spp28. Identyczne regiony oporności na aminoglikozydy znaleziono w plazmidzie pTP10 z C. striatum w bliskim sąsiedztwie regionów oporności na erytromycynę i chloramfenikol29. Jak oczekiwano, 10 C. striatum opornych na kanamycynę nosiło gen aph(3′)-Ic. Jednakże gen ten wykryto również w szczepach wrażliwych na kanamycynę, prawdopodobnie z powodu mutacji wpływających na jego sekwencję kodującą lub promotor. Wyniki te potwierdzają, że gen aph(3′)-Ic jest szeroko rozpowszechniony u Corynebacterium spp. Oporność na streptomycynę u Corynebacterium spp. związana jest z obecnością tandemu genów aph(3″)-Ib i aph(6)-Id, kodujących odpowiednio aminoglikozydową-3″-fosfotransferazę i aminoglikozydową-6-fosfotransferazę28. Pięć z 8 izolatów opornych na streptomycynę było nosicielami genów aph(3″)-Ib i aph(6)-Id, a pozostałe trzy miały MIC dla streptomycyny w zakresie od 1 do 4 mg/L, co prawdopodobnie było konsekwencją mutacji w wyżej wymienionych genach lub w ich promotorze. Inne mechanizmy, takie jak aktywny wypływ środka przeciwdrobnoustrojowego i zmniejszone wchłanianie do komórki bakteryjnej, mogą przyczyniać się do oporności na streptomycynę u tych izolatów. Amikacyna jest ostatecznie przepisywana w terapii skojarzonej przeciwko ciężkim zakażeniom wywołanym przez C. striatum w szpitalu FHU. Uzyskane wyniki wskazują, że amikacyna jest preferowanym aminoglikozydem w leczeniu zakażeń C. striatum, podczas gdy gentamycyna może być ważną alternatywą. Jednakże występowanie szczepów opornych wymaga ciągłej czujności.

Erytromycyna i klindamycyna były nieaktywne wobec większości naszych C. striatum, w szczególności klindamycyna, z MIC90 osiem razy większym niż erytromycyna. Fakt ten potwierdza wcześniej opisywaną wysoką częstość występowania oporności na związki z grupy MLSB wśród Corynebacterium spp. w tym C. striatum 30. Oporność na MLS u Corynebacterium spp. jest najczęściej mediowana przez dwa mechanizmy: modyfikację miejsca docelowego przez metylazy rybosomalnego RNA kodowane przez tzw. geny erm oraz aktywny odpływ leku przez błonową pompę odpływową kodowaną przez gen mef(A-E)31. Nasze wyniki potwierdziły wyniki wcześniejszych badań, które wskazywały, że erm(X) jest najważniejszym genem zaangażowanym w oporność na MLS u Corynebacterium spp29, 32. Po raz pierwszy w C. striatum wykryliśmy gen erm(B) kodujący metylazę rybosomalnego RNA Erm(B). Gen erm(B) nadaje wysoki poziom oporności na makrolidy u Campylobacter coli 33 i innych istotnych patogenów, ale jest wyjątkowy u Corynebacterium spp31, 34. Dziesięć z naszych szczepów posiadało jednocześnie geny erm(B) i erm(X), co wcześniej odnotowano tylko u jednego szczepu C. urealyticum 31.

Jedna trzecia naszych C. striatum wykazywała pośredni lub wysoki poziom oporności na ciprofloksacynę i moksyfloksacynę. Fluorochinolony były intensywnie stosowane w szpitalu FHU w ciągu ostatnich dwóch dekad. Po podaniu antybiotyku w narządach ciała, w których fluorochinolony mają tendencję do gromadzenia się, powstaje selektywna presja. Ekspozycja na fluorochinolony powoduje selekcję do spontanicznych mutacji w dużych populacjach bakterii, w tym tych, które kolonizują skórę i błony śluzowe, takich jak corynebacteria. W ten sposób oporność na fluorochinolony pojawiła się w klinicznych izolatach C. striatum i C. amycolatum 35. Oporność na fluorochinolony u Corynebacterium spp. jest spowodowana mutacjami w QRDR genu gyrazy gyrA. W naszych szczepach pojedyncze substytucje aminokwasowe w pozycji 87 białka GyrA generowały oporność na ciprofloksacynę, ale podwójne mutacje w genie gyrA prowadzące do zmian w pozycjach 87 i 91 były konieczne do uzyskania wysokiego poziomu oporności na ciprofloksacynę i moksyfloksacynę. U czternastu z 21 opornych na fluorochinolony C. striatum, wzrost MIC ciprofloksacyny i moksyfloksacyny do 16 mg/L był związany z podwójną niekonserwatywną mutacją w pozycjach 87 i 91. Sierra i wsp.35 również zgłosili podwójne mutacje w pozycjach 87 i 91 w genie gyrA sześciu swoich szczepów C. striatum, chociaż MICs moksyfloksacyny dla ich szczepów były niższe (6-8 mg/L). Pięć naszych szczepów z pojedynczymi mutacjami w pozycjach 87 lub 91 jest nadal opornych na ciprofloksacynę, chociaż z niższymi MIC (w zakresie 2-8 mg/L), podczas gdy MIC moksyfloksacyny pozostaje na poziomie 1 mg/L. Pojedyncze mutacje w reszcie Ser-87 lub w reszcie Asp-91 opisane przez Sierra i wsp.35 zwiększały MIC cyprofloksacyny do 1-6 mg/L, pozostając jednocześnie wrażliwymi na moksyfloksacynę. Wyższy poziom oporności na moksyfloksacynę w naszych szczepach sugeruje istnienie dodatkowego mechanizmu oporności poza mutacjami w gyrA. U dwóch szczepów nie wykryto zmian w ich QRDR, co wskazuje, że oporność była wywoływana przez inny mechanizm.

β-laktamy są najszerzej stosowaną klasą leków przeciwbakteryjnych. Opisano skuteczne leczenie zakażeń C. striatum za pomocą penicyliny36 lub amoksycyliny37. Jednakże, niska wrażliwość na penicylinę i cefotaksym wśród innych β-laktamów została zakomunikowana10, 38, chociaż genetyczny mechanizm oporności nie został do tej pory scharakteryzowany. Biorąc pod uwagę wartości MICs90 (16 mg/L), penicylina i cefotaksym wykazywały tak samo niską aktywność wobec naszego C. striatum. Fakt, że częstość występowania szczepów opornych na penicylinę jest wyższa niż szczepów opornych na cefotaksym można wytłumaczyć tym, że próg wrażliwości CLSI dla penicyliny został ostatnio obniżony z 1 mg/l do 0,125 mg/l39. Hydroliza antybiotyków β-laktamowych przez β-laktamazy jest najczęstszym mechanizmem oporności dla tej klasy środków przeciwbakteryjnych u bakterii o znaczeniu klinicznym. β-laktamazy są klasyfikowane na podstawie sekwencji białek do czterech klas molekularnych, A, B, C i D, w oparciu o konserwowane i wyróżniające się motywy aminokwasowe. Pięćdziesiąt dwa z naszych szczepów były oporne na penicylinę, a oporność ta była związana z obecnością genu bla kodującego β-laktamazę klasy A. Chromosomy Corynebacterium jeikeium K41140, Corynebacterium urealyticum DSM 710941, i Corynebacterium resistens DSM 4510042, kodują odpowiednie odpowiedniki genu bla C. striatum, chociaż nie został on powiązany z opornością na β-laktamy u tych gatunków. Gen ampC, kodujący β-laktamazę klasy C, został wykryty u 42 z 52 opornych na penicylinę C. striatum. Geny ampC, które są szeroko rozpowszechnione wśród Enterobacteriaceae, kodują enzymy aktywne zarówno wobec penicylin, jak i cefalosporyn43. Wykazaliśmy tutaj, że dwa geny kodujące β-laktamazy, bla i ampC, są obecne w C. striatum opornym na β-laktamy. Nasze dane ujawniły wysokie wskaźniki oporności na β-laktamy i wysoką częstość występowania genów bla i ampC wśród C. striatum wyizolowanych w naszym szpitalu. Dane te mają wartość dla praktyków, zniechęcając do stosowania związków β-laktamowych w leczeniu zakażeń wywołanych przez C. striatum.

PFGE jest uważany za złoty standard w badaniach epidemiologicznych mikroorganizmów patogennych, zapewniając ważny wgląd w ich strukturę populacji44. Nasze wyniki wykazały 22 odrębne wzory PFGE z 63 szczepów C. striatum. Wysoka różnorodność genotypów wśród 63 szczepów C. striatum ujawniła, że w większości nie są one blisko spokrewnione. Dlatego C. striatum w szpitalu FHU może pochodzić z różnych linii i źródeł, a nie z ekspansji pojedynczej linii klonalnej. Odpowiada to warunkom patogenności C. striatum jako patogenu oportunistycznego, który wywołuje sporadyczne choroby u predysponowanych pacjentów. Niektóre wzory PFGE były izolowane częściej, co sugeruje istnienie kilku bardziej rozpowszechnionych klonów. Wzory E i A uważamy za pulsotypy o wysokiej częstości występowania. Większość C. striatum przypisanych do pulsotypów E i A była wysoce oporna, co wskazuje, że najbardziej rozpowszechnione klony są wysoce oporne, jak już wcześniej donoszono10, 16. Fakt, że można było wyróżnić wiele różnych profili oporności na antybiotyki wśród szczepów należących do określonego wzoru PFGE, ujawnił, że nie było pojedynczego szczepu, ale kilka blisko spokrewnionych klonów produkujących sporadyczne infekcje.

Podsumowując, to badanie podkreśla znaczenie C. striatum jako pojawiającego się wielolekoopornego patogenu szpitalnego w szpitalu FHU. Izolaty C. striatum wykazywały 100% wrażliwość na wankomycynę, linezolid i daptomycynę oraz wysokie wskaźniki oporności na rifampicynę, związki z grupy MLSB, fluorochinolony i β-laktamy. Spośród kilku klonów C. striatum krążących w szpitalu FHU, najbardziej rozpowszechnione były te najbardziej oporne. Dlatego też należy kontynuować nadzór nad MDR C. striatum.