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임상검체에서 분리된 extended-spectrum β-lactam 항균제 분해 Klebsiella pneumoniae와 Escherichia coli의 성상
이경원,정윤섭,오까모도 료이찌,이노우에 마쓰히사 대한감염학회 1997 감염 Vol.29 No.6
목적:근래 분리되는 Escherichia coli와 Klebsiella pneumoniae 중에는 extended spectrum β-lactamase (ESBL)를 생산하는 균주가 많아졌다. NCCLS 디스크 확산법으로 ESBL 생산 균주를 정확히 거물하기 어렵다. 우리나라에서 분리되는 ESBL 생산 균주 중에는 디스크법으로 ceftazidime에 대해서 보다 cefotaxime에 내성이거나 중간 감수성인 것이 더 많다. 이 연구에서는 임상검체에서 분리되는 균주가 생산하는 ESBL의 성상을 밝히고자 하였다. 방법: 디스크 법으로 cefotaxime에 내성이나 중간 감수성인 E. coli와 K. pneumoniae 균주를 대상으로 double disk 법으로 ESBL 생산을 시험하고, 접합에 의한 내성전달 시험, 세균 파쇄 검체의 β-lactam제 가수분해 활성과 둥전점 시험, PCR에 의한 β-lactamase 유전자형 확인 시험을 하였다. 결과:시험된 E. coli 10주 중 9주와 K. pneumoniae 18주 모두는 double disk 시험 양성이었다. 접종균액이 10⁴CFU일 때는 cefotaxime의 MIC가 균주에 따라서 1.5-400㎍/mL 이었으나 10? CFU일때는 현저히 높아졌다. 선택된 일부 균주의 시험에서 내성 유전자가 접합에 의해서 전달되었으며, plasmid의 크기는 약 39 MDa이었다. 대부분의 transconjugant에 대한 cefotaxime의 MIC는 cefrazidime의 MIC 보다 높았다. 세균 파쇄 검체의 cefotaxime 가수분해 활성은 ceftazidime 가수분해 활성 보다 높았으며, TEM형의 pI는 5.9, SHV형은 7.8이었다. 결론:종합병원 환자에서 분리되는 E. coli와 K. pneumoniae 균주 중 디스크법으로 제 3세대 cephalosporin에 내성이나 중간인 균주는 대부분이 ESBL 생산 균주이고, 일부 균주에 대한 제 3세대 cephalosporin의 MIC는 접종균주가 10⁴일 때는 낮으므로 감수성 세균으로 오인될 수 있으며, cefotaxime 분해 활성이 ceftazidime 분해 활성 보다 더 높고, ESBL 생산균은 약 39 MDa의 plasmid를 가지고 있어서 제 3세대 cephalosporin 내성과 함께 gentamicin과 tobramycin 내성도 접합에 의해 전달된다는 결론을 얻었다. Background: Increase in Escherichial coli and Klebsiella pneumoniae isolates with extended-spectrum β-lactamase (ESBL) have been noted recently in Korea. Current NCCLS disk diffusion test is not sensitive to detect ESBL-producing strains. We have more isolates with intermediate or resistance to cefotaxime than to ceftazidime disk test. The aim of this study was to characterize the ESBLs produced by strains isolated from clinical specimens. Methods: E. coli and K. pneumoniae strains with cefotaxime intermediate or resistance by disk method were tested for ESBL production by double-disk synergy, transfer of resistance by conjugation, and relative hydrolysis of β-lactams and isoelectric point (pI) of cell sonicate. The types of β-lactamase gene were determined by PCR. Results:Nine of the 10 E. coli and all of the 18 K. pneumoniae strains tested were synergy test positive. The MIC of cefotaxime ranged from 1.5 to 400㎍/mL, with the inoculum of 10⁴CFU, but was much higher with larger inoculum. Some selected isolates showed that the resistance was transferable and the size of the plasmid was approximately 39 MDa. The MIC of cefotaxime was higher than that of ceftazidime in majority of the transconjugants. The hydrolytic activity of the sonicate was higher for cefotaxime than ceftazidime. TEM- and SHV-type genes were detected by PCR and the pI of the β-lactamase was 5.9 for 4 TEM-type and 7.8 for one SHV-type. Conclusion: Majority of te cefotaxime intermediate or resistant E. coli and K. pneumoniae isolated from the tertiary care hospital are TEM- or SHV-type ESBL producers. The inoculum size significantly affects the MIC value of β-lactams for the ESBL-producing strains. The ESBL hydorlyzes cefotaxime more actively than ceftazidime, and the ESBL gene is transferable by conjugation.
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