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Aktuelles Highlight der Infektionsprävention und Klin. Mikrobiologie
Emergence of OXA-48-like producing Citrobacter species, Germany, 2011 to 2022
Julian Sommer1, Hannah Reiter1, Janko Sattler2, Elisabetta Cacace3,1, Jessica Eisfeld4, Sören Gatermann4, Axel Hamprecht5,2, Stephan Göttig1
Eurosurveillance, 2024, 29(15): 9-20
Link zum vollständigen Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38606571/
Julian Sommer
Abstract:
Background: Carbapenemase-producing Enterobacterales are a public health threat worldwide and OXA‑48 is the most prevalent carbapenemase in Germany and western Europe. However, the molecular epidemiology of OXA-48 in species other than Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae remains poorly understood.
Aim: To analyse the molecular epidemiology of OXA-48 and OXA-48-like carbapenemases in Citrobacter species (spp.) in Germany between 2011 and 2022.
Methods: Data of 26,822 Enterobacterales isolates sent to the National Reference Centre (NRC) for Gram-negative bacteria were evaluated. Ninety-one Citrobacter isolates from 40 German hospitals harbouring blaOXA‑48/OXA-48‑like were analysed by whole genome sequencing and conjugation experiments.
Results: The frequency of OXA-48 in Citrobacter freundii (CF) has increased steadily since 2011 and is now the most prevalent carbapenemase in this species in Germany. Among 91 in-depth analysed Citrobacter spp. isolates, CF (n = 73) and C. koseri (n = 8) were the most common species and OXA-48 was the most common variant (n = 77), followed by OXA‑162 (n = 11) and OXA‑181 (n = 3). Forty percent of the isolates belonged to only two sequence types (ST19 and ST22), while most other STs were singletons. The plasmids harbouring blaOXA‑48 and blaOXA-162 belonged to the plasmid types IncL (n = 85) or IncF (n = 3), and plasmids harbouring blaOXA‑181 to IncX3 (n = 3). Three IncL plasmid clusters (57/85 IncL plasmids) were identified, which were highly transferable in contrast to sporadic plasmids.
Conclusion:In CF in Germany, OXA-48 is the predominant carbapenemase. Dissemination is likely due to distinct highly transmissible plasmids harbouring blaOXA‑48 or blaOXA-48-like and the spread of the high-risk clonal lineages ST19 and ST22.
Kommentar:
Carbapenem-resistente Enterobakterien können schwer therapierbare Infektionen verursachen und stellen weltweit eine Bedrohung für hospitalisierte Patienten dar. Die Carbapenemase OXA-48 ist die häufigste Carbapenemase bei Enterobakterien in Deutschland, Europa und vielen asiatischen und afrikanischen Ländern. Die weltweite Ausbreitung von OXA-48 wurde bisher mit den Spezies Escherichia coli und Klebsiella pneumoniae sowie dem horizontalen Gentransfer von OXA-48 kodierenden Resistenzplasmiden in Verbindung gebracht.
Diese multizentrische Studie untersucht erstmals die Verbreitung von Citrobacter spp. mit OXA-48 Carbapenemasen in Deutschland und analysiert den Transfer des OXA-48 Resistenzplasmids im Detail. Die Analyse der Epidemiologie der häufigsten Enterobakterien mit Carbapenemasen in Deutschland über einen Zeitraum von 12 Jahren zeigt, dass die Häufigkeit von OXA-48 in Citrobacter freundii kontinuierlich zunimmt und mittlerweile die häufigste Carbapenemase bei dieser Spezies in Deutschland darstellt. Der Anteil an Carbapenem-resistenten Enterobakterien mit Carbapenemase-Nachweis ist bei C. freundii höher als bei allen anderen Spezies.
In dieser Arbeit wurden zwei Hauptverbreitungswege für OXA-48 in Citrobacter spp. identifiziert: Die landesweite Verbreitung von dominanten bakteriellen Stammlinien (Sequenztyp 19 und 22) und der effiziente Transfer des OXA-48-Gens zwischen verschiedenen Bakterienspezies auf spezifischen Plasmiden der Gruppe IncL. Durch die detaillierte Analyse dieser Resistenzplasmide mittels Nanopore-Sequenzierung und in vitro Konjugationsexperimenten konnten erstmals Gene eindeutig identifiziert werden, die für den Plasmidtransfer essentiell sind. Mit unserer Studie konnte erstmals die zunehmende Bedeutung von Citrobacter freundii für die Verbreitung der Carbapenemase OXA-48 in Deutschland gezeigt werden. Zukünftige, internationale Surveillance-Programme zu Carbapenem-resistenten Enterobakterien sollten verstärkt OXA-48-produzierende Citrobacter spp. berücksichtigen.
Kontakt:
j.sommer@med.uni-frankfurt.de
Autor:innen Informationen:
1 Goethe University Frankfurt, University Hospital, Institute of Medical Microbiology and Infection Control, Frankfurt am Main, Germany.
2 University Hospital Cologne and Faculty of Medicine, University of Cologne, Institute for Medical Microbiology, Immunology and Hygiene, Cologne, Germany.
3 Institute of Microbiology, Department of Biology, ETH Zurich, Zurich, Switzerland.
4 German National Reference Centre for Multidrug-resistant Gram-negative Bacteria, Department of Medical Microbiology, Ruhr-University Bochum, Bochum, Germany.
5 University of Oldenburg and Klinikum Oldenburg, Institute for Medical Microbiology and Virology, Oldenburg, Germany.
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Link zum vollständigen Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34186490/
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J Antimicrob Chemother. 2021 May 12;76(6):1392-1405.doi: 10.1093/jac/dkab058.Link zum vollständigen Artikel: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33864082/
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Link zum vollständigen Artikel: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33285279/
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Link zum vollständigen Artikel: pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33298160/