Pseudomonas och Stenotrophomonas

Pseudomonas and Stenotrophomonas

Pseudomonas aeruginosa

• Piperacillin/tazobactam
• Ceftazidim
• Karbapenemer
• Kinoloner
• Aminoglykosider

Stenotrophomonas maltophilia

Pseudomonas aeruginosa

• Piperacillin/tazobactam
• Ceftazidime
• Carbapenems
• Kinoloner
• Aminoglykosider

Piperacillin/tazobactam. Piperacillin i kombination med betalaktamashämmaren tazobactam hämmar betalaktamaser hos E.coli, Klebsiella-arter, Stafylokocker och anaeroba bakterier men ej kromosomal AmpC beta-laktamas hos Pseudomonas-arter och vissa Enterobacteriaceae.
Resistensnivån mot piperacillin/tazobactam hos Pseudomonas aeruginosa är fortfarande relativt låg.

Piperacillin. Piperacillin in combination with tazobactam inhibits betalactamases in E.coli, Klebsiella spp, Staphylococci and anaerobic bacteria but not those of chromosomal AmpC origin in Pseudomonas spp and some Enterobacteriaceae. In Pseudomonas aeruginosa piperacillin/tazobactam resistance is still relatively rare.

Ceftazidim. Resistens mot ceftazidim är relativt ovanlig. Resistens kan bero på hyperproduktion av kromosomal AmpC beta-laktamas, men även i sällsynta fall på förekomst av ”extended-spectrum" beta-laktamaser (ESBL).  Dessutom kan aktiv utpumpning av antibiotika, efflux, troligen också bidra till resistens.

Ceftazidime. Resistance to ceftazidime is relatively uncommon. Resistance may be due to hyper production of chromosomal AmpC betalactamase or, in rare cases, caused by extended spectrum betalactamases (ESBL). Efflux may also contribute to resistance in Pseudomonas.

Imipenem. Resistens beror oftast på mutationer i eller i en förlust av proteinkanaler (poriner) i bakteriens ytmembran. Mutationer selekteras fram i 15-20% av Pseudomonas-infektioner behandlat med imipenem i monoterapi.   Imipenem-resistens är inte längre ovanligt i Sverige. Eftersom absolut korsresistens mellan imipenem och meropenem ej föreligger måste resistensbestämningen utföras mot det medel som behandlingen avser.

Meropenem.  Utveckling av resistens förmodas orsakas av kombination av nedsatt permeabilitet och aktiv utpumpning av antibiotika, efflux.  Den sista mekanismen kan även selekteras fram av kinoloner, vilket förklarar förekomst av korsresistens mellan meropenem och kinoloner. Eftersom absolut korsresistens mellan imipenem och meropenem ej föreligger måste resistensbestämningen utföras mot det medel som behandlingen avser.

Imipenem. Resistance is most often due to mutations in or loss of protein channels in the bacteria´s outer membrane (porin). Mutations are selected in 15-20 % of Pseudomonas infections treated with imipenem monotherapy.
Imipenem resistance is now not uncommon.
Since cross resistance between imipenem and meropenem is not absolute, susceptibility testing must be performed with the carbapenem intended for therapy.

Meropenem. A combination of decreased permeability and efflux mechanisms cause resistance to meropenem in Pseudomonas. The efflux mechanism can also be selected by fluoroquinolones, which can explain the cross resistance between the meropenem and fluoroquinolones.
Since cross resistance between imipenem and meropenem is not absolute, susceptibility testing must be performed with the carbapenem intended for therapy.

Aminoglykosider. Aktiviteten av aminoglykosider mot P.aeruginosa är särskilt pH-beroende. Det är viktigt att kontrollera att normalpopulationen ej förskjutits pga för lågt eller för varierande pH i resistensmediet.

Aminoglycosides. The activity of the aminoglycosides against P.aeruginosa is especially dependent on pH and cation content of the medium. Regularly check your in-house QC-strains and/or your distribution of consecutive Pseudomonas aeruginosa isolates  for population shift (zone and/or MIC).

References

• Livermore, D.M. Of Pseudomonas, porins, pumps and carbapenems. J Antimicrob Chemother. 2001 Mar;47(3):247-50.

• Masuda, N., Sakagawa, E., Ohya, S., Gotoh, N., Tsujimoto, H., Nishino, T. Substrate specificities of MexAB OprM, MexCD-OprJ, and MexXY-oprM efflux pumps in Pseudomonas aeruginosa. Antimicrob Agents Chemother. 2000 Dec;44(12):3322-7.

• Weldhagen, G. F., L. Poirel, and P. Nordmann. 2003. Ambler class A extended-spectrum ß-lactamases in Pseudomonas aeruginosa: novel developments and clinical impact. Antimicrob. Agents Chemother. 47:2385-2392

Stenotrophomonas maltophilia.

Resistensbestämning av S.maltophilia är svårt. Patogeniteten är oftast tveksam varför bakteriens relevans måste ifrågasättas, oavsett provmaterial. Bakterien är naturligt resistent mot carbapenemer pga en inducerbar carbapenemas, L1. In vitro kan bakterien ha relativt stora inhibitionszoner för ceftazidim, men L1 beta-laktamasen är inducerbar och risken är stor för att även ceftazidim hydrolyseras in vivo.  S.maltophilia innehåller också ett L2 betalaktamas. L2 är, ett induserbart sällsynt Ambler klass A betalaktamas som kan hydrolysera de cefalosporiner och monobaktamer som inte påverkas av L1, inklusive ceftazidim. L2 inhiberas av klavulansyra. S.maltophilia är därför i praktiken resistenta mot alla betalaktamantibiotika. Laboratorier avråds från att resistensbestämma S.maltophilia mot ceftazidime eller andra betalaktamantibiotika. 

Den kliniska effekten av behandling med andra medel än trimetoprimsulfa är okänd eller dåligt dokumenterad. Vidare föreligger tekniska problem vid resistensbestämning – resultaten är kraftigt temperaturberoende och varierar med vilket medium som användes. När trimetoprimsulfa inte kan användas, har kinoloner (varvid moxifloxacin synes ha högre aktivitet än övriga), aztreonam, ceftazidim och colistin (evt i kombination med rifampicin) försökts, även om risken är stor för att aztreonam och ceftazidim kan hydrolyseras in vivo Se distributioner! 

Trimetoprim/sulfametoxazol: angivna MIC-gränser och zonbrytpunkter i kolumner för Pseudomonas avser enbart S.maltophilia. 

Stenotrophomonas maltophilia. 

Susceptibility testing of S.maltophilia is difficult. Technically the results vary pronouncedly with temperature, incoculum, and the medium used. The relevance of the bacterium in clinical samples is almost always difficult to acertain. Stenotrophomonas is resistant to carbapenems (carbapenemase L1). Ceftazidime may  produce large zones in in vitro testing. However, the L1 betalactamse is inducible and ceftazidime may be hydrolysed in the presence of induced enzyme. The bacterium also contains an inducible, Ambler Class A betalactamase, inhibited by clavulanic acid, which can hydrolyse those betalactams not affected by L1, including ceftazidime. In practice, S.maltophilia is resistant to all betalactam drugs. Laboratories are adviced not to test S.maltophilia against ceftazidime or other betalactam antibiotics.

The clinical efficacy of antimicrobial agents other than trimethoprimsulfamethoxazole (co-trimoxazole) has not been validated. The use of  fluoroquinolones (moxifloxacin more active than others), aztreonam, ceftazidime and colistin (sometimes in combination with rifampicin) in various combinations have been tried in single cases, although aztreonam and ceftazidime can be hydrolysed in vivo.  See distributions! 

 Trimethoprim/sulfamethoxazole: MIC- and zonebreakpoints are only valid for Stenotrophomonas maltophilia - not for Pseudomonas spp.

References

·         Kataoka, D., Tanaka, Y. The combination of aztreonam and cefozopran against Stenotrophomonas maltophilia. J Infect Chemother. 2004 Feb;10(1):62-4.

·         Nicodemo, A.C., Araujo, M.R., Ruiz, A.S., Gales, A.C. In vitro susceptibility of Stenotrophomonas maltophilia isolates: comparison of disc diffusion, Etest and agar dilution methods. J Antimicrob Chemother. 2004 Apr;53(4):604-8.

·         Giamarellos-Bourboulis, E.J, Karnesis, L., Giamarellou, H.  Synergy of colistin with rifampin and trimethoprim/sulfamethoxazole on multidrug-resistant Stenotrophomonas maltophilia. Diagn Microbiol Infect Dis. 2002 Nov;44(3):259-63.