Ndm-1 gen dalam superbug: gejala & pengobatan

Apa itu NDM-1?

• NDM-1 adalah cara singkat untuk menulis New Delhi metallo-beta-lactamase, yang merupakan nama yang diberikan untuk enzim yang ditemukan pada tahun 2009, yang dapat diproduksi oleh beberapa genera bakteri yang membuat bakteri resisten terhadap banyak antibiotik pada umumnya. gunakan di seluruh dunia.
• Enzim ini termasuk dalam kelompok enzim (beta-laktamase) yang mampu memutus ikatan kimia cincin beta-laktam, yang menyusun bagian penting dari banyak antibiotik seperti obat-obatan dari penisilin, sefalosporin, dan kelompok carbapenem.
• Sebagian besar enzim beta-laktamase efektif pada beberapa atau sebagian besar antibiotik yang lebih tua seperti penisilin dan sefalosporin. NDM-1 efektif pada antibiotik lama dan antibiotik carbapenem yang lebih baru, seperti imipenem, yang mengandung cincin beta-laktam.
• Klebsiella adalah bakteri pertama yang diidentifikasi pada tahun 2009 untuk menghasilkan NDM-1 pada pasien yang melakukan perjalanan dari India ke Inggris dengan infeksi yang tidak merespon banyak antibiotik. Organisme itu resisten terhadap beta-laktam dan, setelah mekanisme resistensi genetik dan antibiotik organisme dipelajari, NDM-1 dan sumber genetiknya ditemukan. Sumber genetik adalah plasmid yang disebut " bla _NDM-1, " dan sejak penemuan itu, genera bakteri lain telah ditemukan memiliki bla _NDM-1 diintegrasikan ke dalam plasmid lain atau ke dalam kromosom bakteri, sehingga memungkinkan bakteri untuk menghasilkan NDM-1 .
• NDM-1, sementara efektif terhadap hampir semua antibiotik dengan cincin beta-laktam, tidak efektif dalam memproduksi resistensi antibiotik terhadap antibiotik jenis lain seperti fluoroquinolones (misalnya, ciprofloxacin dan levofloxacin) atau aminoglikosida (misalnya, gentamisin dan streptomisin).
• Sayangnya, sebagian besar strain bakteri yang memiliki NDM-1 juga memiliki resistensi plasmid atau kromosom terhadap antibiotik (dan lainnya) ini. Istilah "superbug" sering digunakan secara longgar untuk menggambarkan organisme yang kebal terhadap dua atau lebih antibiotik yang biasanya efektif. Karena bakteri yang mengandung NDM-1 sering resisten terhadap hampir setiap antibiotik, bakteri dengan NDM-1 disebut sebagai superbug. Beberapa peneliti menganggap bakteri ini mewakili superbug paling berbahaya dari semua yang telah dikembangkan sejauh ini.
• Meskipun baru ditemukan pada tahun 2009 dan kemungkinan besar karena transfer genetik plasmid atau segmen kromosom lainnya, NDM-1 telah ditemukan pada setidaknya empat genera bakteri gram negatif ( Klebsiella, Escherichia, Enterobacter, dan Acinetobacter ). Selain itu, orang-orang di India, Pakistan, Inggris, Kanada, Swedia, Australia, Jepang, dan AS telah ditemukan terinfeksi oleh strain bakteri yang menghasilkan NDM-1.
• Para peneliti berspekulasi bahwa penyebaran NDM-1 yang sangat cepat mungkin disebabkan oleh pasien yang mencari perawatan medis di luar negara asal mereka (misalnya, pengunjung atau pelancong dari India). Lainnya menyarankan penggunaan antibiotik yang luas dan tidak terkontrol mendukung kelangsungan hidup strain bakteri yang mengandung NDM-1.
• Alasan lain yang mungkin untuk penyebaran cepat adalah bahwa Escherichia coli ( E. coli ), bagian dari bakteri normal yang ditemukan di usus manusia, siap bertukar plasmid. Faktanya, pasien teridentifikasi pertama yang terinfeksi Klebsiella yang mengandung NDM-1 kemudian ditemukan memiliki strain E. coli, diisolasi dari feses, yang mampu menghasilkan NDM-1.

Apa Penyebab NDM-1 Diproduksi di Bakteri?

Kode genetik ( bla _NDM-1 ) yang terletak pada plasmid atau diintegrasikan ke dalam kromosom bakteri bertanggung jawab untuk sintesis enzim NDM-1. Para peneliti menyarankan bahwa tekanan lingkungan, seperti penggunaan atau penggunaan antibiotik yang berlebihan, dipilih untuk bakteri yang dapat mensintesis enzim ini untuk bertahan hidup. Beberapa berspekulasi bahwa karena ada sedikit pembatasan pada penggunaan antibiotik di banyak negara, strain resisten antibiotik kemungkinan akan diproduksi di negara-negara ini; dengan NDM-1, beberapa peneliti menyarankan India adalah tempat elemen genetik ini pertama kali dikembangkan.

Gambar 1 adalah diagram skematik yang menunjukkan berbagai metode yang digunakan bakteri untuk mentransfer materi genetik di antara berbagai jenis bakteri. Metode pertama, transformasi, terjadi ketika dinding sel bakteri rusak selama kematian sel bakteri dan bahan genetik bakteri (baik kromosom dan plasmid) dilepaskan ke lingkungan. Bakteri terdekat lainnya kemudian dapat menyerap materi genetik dan memasukkan gen yang diserap ke dalam plasmid atau kromosomnya sendiri.

Metode kedua, konjugasi, terjadi ketika dua bakteri berbagi koneksi melalui dinding sel mereka yang memungkinkan materi genetik (plasmid atau fragmen gen) untuk masuk ke bakteri lain yang dapat memasukkan fragmen plasmid atau gen ke dalam plasmid atau kromosom lain.

Metode terakhir, transduksi, lebih rumit. Langkah pertama melibatkan bakteriofag (sejenis virus yang menginfeksi bakteri) yang menempel dan menyuntikkan genomnya (Gbr. 1, garis putih) ke dalam bakteri. Genom bakteriofag kemudian "mengambil alih" sel bakteri dan mensintesis bagian bakteriofag yang disusun kembali menjadi bakteriofag baru. Namun, selama pemasangan kembali, kadang-kadang gen dari plasmid atau materi genetik kromosom bakteri secara keliru dimasukkan ke dalam partikel bakteriofag (Gbr.1, struktur berbentuk heksagonal, disebut kapsid) alih-alih hanya gen virus. Setelah pemasangan kembali dilakukan, bakteriofag memecah dinding sel bakteri dan bakteriofag baru kemudian dapat menginfeksi kembali bakteri lain. Tidak semua bakteri yang terinfeksi bakteriofag mati; beberapa bertahan hidup. Bakteri yang terinfeksi dengan materi genetik bakteriofag yang mengandung gen dari plasmid bakteri atau dari kromosom bakteri kemudian dapat menggabungkan gen plasmid atau kromosom ke dalam plasmid atau kromosom mereka sendiri.

Jenis transfer genetik ini bertanggung jawab untuk sintesis berbagai enzim seperti NDM-1 yang memungkinkan bakteri menjadi resisten terhadap banyak antibiotik. Gen yang kebal antibiotik seperti itu seringkali saling terkait erat, dan bahkan beberapa gen yang terhubung dapat ditransfer dengan metode ini pada saat yang bersamaan.

Mekanisme yang memungkinkan gen yang mengkode resistensi obat untuk dibagi di antara berbagai strain bakteri dan genera bakteri yang berbeda

Apa Gejala dan Tanda Seseorang yang Terinfeksi Bakteri yang Membawa NDM-1?

Tanda atau gejala utama bahwa seseorang terinfeksi bakteri yang membawa NDM-1 adalah kegagalan perawatan antibiotik (oral atau IV) untuk memperbaiki kondisi pasien, terutama jika pasien terinfeksi dengan tipe bakteri gram negatif dan sedang dirawat dengan antibiotik yang mengandung struktur cincin beta-laktam. Selain itu, jika orang tersebut pergi ke negara lain (misalnya, India) untuk operasi elektif atau baru-baru ini dirawat dengan antibiotik untuk infeksi dan telah kembali ke AS atau negara industri lain dengan infeksi, pengasuh harus curiga bahwa bakteri memproduksi NDM-1 dapat menyebabkan infeksi. Saat ini, ini adalah petunjuk utama untuk menyarankan infeksi dengan NDM-1.

Karena NDM-1 dapat dibawa oleh beberapa jenis bakteri gram negatif, tanda-tanda dan gejala penyakit sedikit atau tidak membantu dalam membedakan apakah pasien memiliki organisme yang mengekspresikan enzim sampai pengobatan antibiotik gagal. Namun, karena bakteri gram negatif diketahui menyebabkan banyak penyakit (misalnya, masalah pencernaan, infeksi saluran kemih, pneumonia, dan beberapa infeksi luka), pasien dengan penyakit ini yang memerlukan perawatan antibiotik dan tidak pulih dengan tepat dengan perawatan harus memiliki bakteri gram negatif diisolasi dan diuji untuk resistensi antibiotik.

Kapan Mencari Perawatan Medis untuk Infeksi oleh Bakteri Membawa NDM-1

Setiap orang yang telah didiagnosis dengan infeksi yang disebabkan oleh NDM-1 dan masih memiliki gejala infeksi perlu mencari perawatan medis, bahkan jika mereka sedang minum antibiotik. Saat ini, sebagian besar orang yang didiagnosis dengan infeksi bakteri NDM-1 dirawat di rumah sakit, tetapi beberapa orang dipulangkan dan dikirim pulang, seringkali dengan "rumah" berada di negara lain. Orang-orang ini harus segera mencari perawatan medis untuk mencegah penyebaran infeksi lebih lanjut. Selain itu, setiap orang yang mengembangkan infeksi dengan bakteri gram negatif yang telah melakukan kontak dekat dengan seseorang yang diketahui memiliki bakteri NDM-1, baik sebagai infeksi atau sebagai pembawa, harus mencari perawatan medis dan memberi tahu pengasuh tentang potensi mereka. hubungan dengan bakteri NDM-1.

Bagaimana Bakteri yang Menghasilkan NDM-1 Diidentifikasi?

Walaupun merupakan praktik standar untuk menguji semua bakteri yang diisolasi dari pasien yang terinfeksi, beberapa rumah sakit mungkin tidak menguji resistansi karbapenem karena resistensi terhadapnya relatif jarang terjadi di sebagian besar negara industri saat ini. Meskipun situasi ini dapat berubah dengan cepat, jika isolat gram negatif menunjukkan resistensi terhadap penisilin, mereka mungkin harus diuji untuk resistansi karbapenem. Jika pasien diketahui melakukan perjalanan ke daerah-daerah di mana NDM-1 sering ditemukan (India, Pakistan), bakteri gram negatif yang terisolasi harus segera diuji untuk resistensi karbapenem. Namun, tes ini tidak menentukan bahwa bakteri yang menginfeksi memiliki NDM-1 karena ada beberapa enzim lain (misalnya, Klebsiella pneumoniae carbapenemase juga disebut KPC) yang dapat menyebabkan resistensi terhadap karbapenem, tetapi mereka tidak seefektif NDM-1. 1. Jika strain bakteri resisten karbapenem ditemukan dari pasien, bakteri harus dikirim ke laboratorium kesehatan masyarakat negara bagian atau Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS (CDC) untuk pengujian spesifik untuk NDM-1, karena pengujian untuk NDM-1 1 tidak tersedia secara rutin. Pasien yang memiliki bakteri yang diisolasi dari situs infektif mereka yang memiliki NDM-1 yang terdeteksi oleh negara atau fasilitas CDC kemudian secara definitif didiagnosis memiliki infeksi yang disebabkan oleh bakteri yang menghasilkan NDM-1.

Apa Perawatan untuk Infeksi Disebabkan oleh Bakteri yang Membuat NDM-1?

Perawatan terbaik untuk infeksi yang disebabkan oleh bakteri yang membuat NDM-1 adalah menentukan antibiotik mana yang strain NDM-1 rentan (tidak resisten) terhadap dan menggunakan antibiotik itu untuk perawatan pasien. Satu antibiotik, colistin, yang jarang digunakan karena toksisitasnya, seringkali merupakan satu-satunya antibiotik yang rentan terhadap bakteri penghasil NDM-1. Namun, beberapa bakteri penghasil NDM-1 telah menunjukkan sensitivitas terhadap tigecycline (Tygacil) dan beberapa untuk aztreonam (Azactam). Namun, antibiotik ini tidak boleh digunakan tanpa terlebih dahulu menentukan pola resistensi / kerentanan untuk individu yang menginfeksi strain bakteri. Pola resistensi / kerentanan antibiotik untuk bakteri secara rutin dilakukan di laboratorium yang menumbuhkan strain bakteri yang terisolasi di hadapan disk yang diresapi antibiotik. Bakteri resisten tumbuh hingga ke tepi disk, sementara bakteri rentan terhambat atau terbunuh oleh antibiotik meninggalkan ruang kosong tanpa pertumbuhan yang memanjang dari tepi disk. Semakin besar ruang jernih, semakin rentan adalah strain bakteri terhadap antibiotik (lihat contoh, Gambar 2). Kebanyakan bakteri penghasil NDM-1 tidak menunjukkan ruang yang jelas. Satu masalah dengan tes ini adalah dibutuhkan sekitar dua hari untuk mendapatkan hasil.

Tes disk Kirby-Bauer untuk pola resistensi / kerentanan antibiotik. SUMBER: CDC / Gilda L. Jones

Para peneliti di GlaxoSmithKline telah mengidentifikasi senyawa antibiotik baru yang dapat menghambat fungsi topoisomerase bakteri pada bakteri yang mengandung NDM-1. Akibatnya, replikasi bakteri (pertumbuhan) dihambat atau dihentikan. Sayangnya, senyawa tersebut belum melalui uji klinis dan kemungkinan tidak akan tersedia secara komersial segera, karena tidak ada uji klinis yang dijadwalkan saat ini.

Apa Prognosis Seseorang yang Terinfeksi Bakteri Penghasil NDM-1?

Prognosis (hasil) untuk orang yang terinfeksi NDM-1 terkait dengan kondisi keseluruhan pasien pada saat diagnosis dan perawatan yang tepat. Secara umum, pasien dengan bakteri yang kebal antibiotik memiliki lebih banyak komplikasi dan tinggal di rumah sakit lebih lama daripada mereka yang memiliki organisme yang rentan antibiotik. Semakin cepat bakteri terbukti mengandung NDM-1, semakin cepat pengobatan yang tepat dapat dimulai dan semakin baik prognosis untuk pasien. Jika bakteri penghasil NDM-1 rentan terhadap colistin, prognosisnya biasanya baik. Namun, pasien yang menggunakan respirator, pasien immunocompromised, dan pasien di unit perawatan intensif memiliki prognosis yang lebih dijaga.

Apakah Infeksi Bakteri Yang Mengandung NDM-1 Dapat Dicegah?

Kemungkinan infeksi oleh bakteri yang mengandung NDM-1 dapat dikurangi atau bahkan dicegah dengan metode higienis yang cukup sederhana yang mencakup mencuci tangan, perawatan yang cukup untuk persediaan air, mencuci sayuran, dan menghindari daerah dan orang-orang yang diketahui memiliki bakteri penghasil NDM-1. Teknik perlindungan infeksi yang biasa tersedia di rumah sakit harus digunakan. Pasien dengan bakteri NDM-1 harus diperlakukan seperti pasien dengan MRSA, dengan ruang pribadi dengan sarung tangan, dan masker dan gaun harus disediakan untuk pengasuh dan pengunjung.

Tidak ada vaksin yang tersedia untuk bakteri yang menghasilkan NDM-1, dan tidak mungkin satu akan dikembangkan karena begitu banyak strain bakteri yang berpotensi untuk menghasilkan NDM-1 jika diberikan gen yang sesuai.

Mengapa Dokter dan Peneliti Begitu Peduli Tentang Bakteri dengan NDM-1?

Banyak perawat dan peneliti medis khawatir tentang NDM-1 karena itu membuat beberapa antibiotik (carbapenem) yang paling berguna dan kuat tidak efektif. Antibiotik ini seringkali merupakan obat pilihan untuk infeksi berat. Selain itu, karena gen bla _NDM-1 yang menghasilkan enzim sering dikaitkan dengan gen lain yang mengkode faktor-faktor resistensi antibiotik lainnya, mereka khawatir bahwa resistensi tersebut akan dengan cepat diteruskan ke sebagian besar bakteri gram negatif, sehingga menghasilkan sejumlah besar sekelompok bakteri resisten terhadap sebagian besar antibiotik yang saat ini digunakan. Meskipun penyebaran ini tidak mungkin dianggap sebagai pandemi seperti burung atau flu babi, wabah penyakit yang disebabkan oleh bakteri NDM-1 dapat menyebabkan kematian yang tinggi. Para peneliti juga prihatin bahwa tes kerentanan antibiotik saat ini seringkali dapat memakan waktu minimal dua hari untuk diselesaikan, yang untuk pasien yang terinfeksi secara kritis mungkin memerlukan waktu lama untuk diobati dengan antibiotik yang mungkin tidak memiliki kemampuan untuk menghambat atau membunuh bakteri yang menginfeksi.

Bidang penelitian tentang NDM-1 sangat aktif saat ini. Harus ada banyak perkembangan dalam metode diagnostik klinis, rencana perawatan antibiotik, dan antibiotik dalam waktu dekat. Sayangnya, jumlah orang yang terinfeksi dan membawa bakteri NDM-1 cenderung meningkat dengan cepat. Para peneliti berencana untuk mencoba selangkah lebih maju dari bakteri resisten antibiotik yang berpotensi berbahaya ini, tetapi tidak ada jaminan mereka akan berhasil. Pencegahan infeksi adalah pertahanan terbaik melawan bakteri ini.

Di mana Orang Dapat Menemukan Informasi Lebih Lanjut Tentang Bakteri Penghasil NDM-1?

"Deteksi Isolasi Enterobacteriaceae yang Mengangkut Metallo-Beta-Lactamase" - Amerika Serikat, 2010. "Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit

"Pedoman untuk Pengendalian Infeksi dengan Carbapenem-Resistant atau Carbapenemase-Menghasilkan Enterobacteriaceae di Fasilitas Perawatan Akut." Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit