Application of multiplex PCR for genotypic identification of carbapenemase encoding genes in carbapenemase producing Klebsiella pneumoniae strains
Main Article Content
Abstract
Infections caused by antibiotic resistant bacteria, particularly carbapenem resistant Klebsiella pneumoniae, are increasing and pose significant challenges in treatment. New antibiotics, such as ceftazidime/avibactam, meropenem/vabobactam... have been developed for selective treatment based on the type of carbapenemase produced. Identifying the specific carbapenemase group is crucial for guiding antibiotic selection. In this study, 95 carbapenemase producing K. pneumoniae strains were genotyped using PCR to detect carbapenemase encoding genes. The strains harbored seven carbapenemase genotypes, with the following prevalence: blaKPC (26.3%), blaNDM (25.3%), blaNDM+OXA-48 (21.1%), blaOXA-48 (18.9%), blaKPC+NDM (3.2%), blaKPC+OXA-48 (2.1%) and blaKPC+NDM+OXA-48 (2.1%). No strains carrying blaIMP or blaVIM genes were detected. The aforementionned strains exhibited high resistance to most antibiotics used in treatment.
Article Details
Keywords
Carbapenemase, antibiotic resistance, carbapenemase producing Klebsiella pneumoniae
References
2. Centers for Disease Control and Prevention. Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019. U.S. Department of Health and Human Services; 2019.
3. Nhung PH, Linh NT. Nhiễm trùng do các trực khuẩn Gram âm thường gặp tại Trung tâm Hồi sức tích cực, Bệnh viện Bạch Mai năm 2023. Tạp chí Nghiên cứu Y học. 2024;178(5):43-51. doi:10.52852/tcncyh.v178i5.2401
4. Codjoe FS, Donkor ES. Carbapenem Resistance: A Review. Med Sci. 2018;6(1). doi:10.3390/medsci6010001
5. Rodríguez-Baño J, Gutiérrez-Gutiérrez B, Machuca I, et al. Treatment of Infections Caused by Extended-Spectrum-Beta-Lactamase-, AmpC-, and Carbapenemase-Producing Enterobacteriaceae. Clin Microbiol Rev. 2018;31(2):10.1128/cmr.00079-17. doi:10.1128/cmr.00079-17
6. Sheu CC, Chang YT, Lin SY, et al. Infections Caused by Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae: An Update on Therapeutic Options. Front Microbiol. 2019;10:80. doi:10.3389/fmicb.2019.00080
7. Ambler RP, Baddiley J, Abraham EP. The structure of β-lactamases. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1997;289(1036):321-331. doi:10.1098/rstb.1980.0049
8. Doi Y. Treatment Options for Carbapenem-resistant Gram-negative Bacterial Infections. Clin Infect Dis. 2019;69(Supplement_7):S565-S575. doi:10.1093/cid/ciz830
9. Patel TS, Pogue JM, Mills JP, et al. Meropenem–vaborbactam: a new weapon in the war against infections due to resistant Gram-negative bacteria. Future Microbiol. 2018;13(9):971-983. doi:10.2217/fmb-2018-0054
10. CLSIM100. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing, 34th Edition. Clinical & Laboratory Standards Institute.
11. Linh TD, Thu NH, Shibayama K, et al. Expansion of KPC-producing Enterobacterales in four large hospitals in Hanoi, Vietnam. J Glob Antimicrob Resist. 2021;27:200-211. doi:10.1016/j.jgar.2021.09.007
12. Hoang CQ, Nguyen HD, Vu HQ, et al. Emergence of New Delhi Metallo-Beta-Lactamase (NDM) and Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) Production by Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae in Southern Vietnam and Appropriate Methods of Detection: A Cross-Sectional Study. BioMed Res Int. 2019;2019(1):9757625. doi:10.1155/2019/9757625
13. Hao Guo, Yuye Wu, Lirong Li, et al. Global emergence of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae co-carrying multiple carbapenemases. Comput Struct Biotechnol J. 2023;21:3557-3563. doi:10.1016/j.csbj.2023.07.013
14. Hà Thị Thu Vân. Đặc điểm phân bố vi khuẩn Enterobacterales kháng carbapenem mang gen mã hóa carbapenemase tại Bệnh viện Quân y 103 (2015 - 2019). Luận văn Y học.
15. Phan Nữ Diệu Hồng1, Mai Văn Tuấn, Nguyễn Thị Ti Na, và cs. Vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem phân lập tại Bệnh viện Trung ương Huế. Tạp chí Y học lâm sàng Bệnh viện Trung ương Huế. 2021;(68). doi:10.38103/jcmhch.2021.68.11
16. Trịnh Văn Sơn, Nguyễn Đăng Mạnh, Đào Thanh Quyên, và cs. Giá trị của kiểu gen trong xác định Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem gây nhiễm khuẩn huyết. Tạp chí Y Dược lâm sàng 108. 2020;15(4).
17. Boyd SE, Holmes A, Peck R, et al. OXA-48-Like β-Lactamases: Global Epidemiology, Treatment Options, and Development Pipeline. Antimicrob Agents Chemother. 2022;66(8):e00216-22. doi:10.1128/aac.00216-22
18. Paveenkittiporn W, Lyman M, Biedron C, et al. Molecular epidemiology of carbapenem-resistant Enterobacterales in Thailand, 2016 - 2018. Antimicrob Resist Infect Control. 2021;10(1):88. doi:10.1186/s13756-021-00950-7
19. Nguyễn Chí Nguyễn, Nguyễn Dương Hiển, Lê Thúy An, và cs. Xác định tỷ lệ nhiễm và sự đề kháng kháng sinh của Klebsiella pneumoniae sinh carbapenemase được phân lập từ các mẫu bệnh phẩm tại Bệnh viện đa khoa thành phố Cần Thơ và Bệnh viện đa khoa Trung ương Cần Thơ năm 2021-2022. Tạp chí Y Dược học Cần Thơ. 2022;(50):164-171. doi:10.58490/ctump.2022i50.139
20. Trần Hải Yến. Phân loại carbapenemase và tìm hiểu kiểu cách đề kháng của các chủng Klebsiella pneumoniae kháng carbapenem tại khoa Hồi sức cấp cứu bệnh viện hữu nghị Việt Đức từ 5/2019 đến 5/2020. Trường Đại Học Hà Nội.
21. H’ Nương Niê, Phạm Hồng Nhung, Trần Minh Châu, và cs. Xác định kiểu gen mã hóa carbapenemase của các chủng Klebsiella pneumoniae sinh carbapenemase chưa phân nhóm được bằng hệ thống Phoenix M50. Tạp chí Nghiên cứu Y học. 2022;160(12V1):1-7. doi:10.52852/tcncyh.v160i12V1.1137