• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권8호
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• pp.1481-1489
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• 2016

The emergence and dissemination of carbapenemase-producing Acinetobacter baumannii isolates have been reported worldwide, and A. baumannii isolates harboring bla_OXA-23 are often resistant to various antimicrobial agents. Antimicrobial resistance can be particularly strong for biofilm-forming A. baumannii isolates. We investigated the genetic basis for carbapenem resistance and biofilm-forming ability of multidrug-resistant (MDR) clinical isolates. Ninety-two MDR A. baumannii isolates were collected from one university hospital located in the Chungcheong area of Korea over a 5-year period. Multiplex PCR and DNA sequencing were performed to characterize carbapenemase and bap genes. Clonal characteristics were analyzed using REP-PCR. In addition, imaging and quantification of biofilms were performed using a crystal violet assay. All 92 MDR A. baumannii isolates involved in our study contained the bla_OXA-23 and bap genes. The average absorbance of biomass in Bap-producing strains was much greater than that in non-Bap-producing strains. In our study, only three REP-PCR types were found, and the isolates showing type A or type B were found more than 60 times among unique patients during the 5 years of surveillance. These results suggest that the isolates have persisted and colonized for 5 years, and biofilm formation ability has been responsible for their persistence and colonization.

• 생명과학회지
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• 제25권12호
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• pp.1399-1407
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• 2015

Klebsiella pneumoniae는 인간의 피부, 구강, 호흡기, 요로, 장관 등에서 일반적으로 존재하는 상재세균이다. 하지만 지역사회획득 폐렴의 주요 원인이 되는 기회감염균이기도 하다. 옥수수수염은 K. pneumoniae, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Shigella spp., Salmonella spp., Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa 등 병원성 세균에 대해 항균활성이 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 옥수수수염 농축액의 K. pneumoniae에 대한 항균능을 확인하고자 하였다. 이를 위해 K. pneumoniae ATCC 13883, broad-spectrum β-lactamase (BSBL) 생성균주, exteded-spectrum β-lactamase (ESBL) 생성균주 및 carbapenemase 생성균주를 수집하였다. 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 사용하였고 내성유전자는 PCR 증폭과 염기서열 분석을 통해 확인하였다. 또한 항균활성 실험을 위하여 옥수수수염 농축액을 이용하여 MacConkey agar 평판배지(50%, 100%)를 제조하였고 균주의 성장억제를 확인하기 위하여 제조된 배지에 K. pneumoniae를 평판도말하여 37℃ 항온기에서 18시간동안 배양하였다. 수집된 K. pneumoniae는 SHV-1 (n=8), SHV-2a (n=8), SHV-5 (n=2), SHV-11 (n=2), SHV-12 (n=18), TEM-1 (n=10), CTX-M-3 (n=2), CTX-M-14 (n=2), CTX-M-15 (n=1), GES-5 (n=5), KPC-2 (n=6), KPC-3 (n=4) 및 NDM-1 (n=2)을 보유하고 있었다. 시험에 사용된 K. pneumoniae 균주 가운데 K. pneumoniae ATCC 13883균주에 대해 항균활성이 있었으나 BSBL, ESBL 및 carbapenemase 생성균주에 대한 항균활성을 확인할 수는 없었다. 따라서 옥수수수염 추출액은 K. pneumoniae에 의한 지역사회획득 감염증 예방과 회복에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제52권1호
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• pp.18-27
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• 2020

카바페넴내성장내세균속균종(carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, CRE)과 카바페넴분해효소 생성 장내세균과(carbapenemase-producing Enterobacteriaceae, CPE)의 정확한 구분과 CPE의 빠른 탐지는 임상 감염의 치료 및 관리에 중요하다. 선별방법은 주로 선택적 배지에서의 직장 면봉 표본 배양 후 카바페넴분해 효소의 활성도, 신속한 카바페넴의 불활성화 방법, 측방유동면역분석(lateral flow immunoassay, LFI), 메트릭스보조레이저 탈착/이온화이온사이클론 공명 질량분석법(matrix assisted laser desorption/ionisation time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)을 통해 표현형을 측정하는 분자기반 방법들이다. CRE, 특히 CPE의 적절한 시기에 정확한 탐지는 감염의 임상 치료 및 예방에 필수적이다. 다양한 표현형 검출방법 및 유전자-기반 검출방법이 카바페넴의 신속한 검출을 위해 이용 가능하며, 이들은 임상 미생물학 실험실에서 일상적으로 사용된다. 신속한 처리 시간으로 현장에서 치료를 위한 검사 방법을 사용하는 CRE에 대한 능동적인 감시활동에서 카바페넴분해효소를 생성하는 CRE의 탐지는 중요한 가치를 갖는다. 따라서 카바페넴분해효소의 확산을 통제하기 위해서는 전세계의 많은 검사실에서 신뢰할 수 있고 신속하고 고효율적이며, 간편하고 저비용의 검사법을 사용해야 할 것이다. 환자의 적용에서도 최적의 효과를 가지려면 CRE에 대한 신속한 검사를 통해 항균제의 관리 개입이나 다양한 형태의 임상 의사의 치료에 결정적인 지원을 재현성있게 나타나야 할 것이다. 최적의 검사법을 위해서는 보완되는 검사법을 결합하여 다양한 내성 박테리아 종을 감별하고 다양한 종류의 카바페넴분해효소의 유전적 다양성을 발굴하여 최상의 감염관리 전략을 포괄하는 시스템이 마련되어야 할 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권9호
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• pp.1377-1383
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• 2006

Among 46 Acinetobacter baumannii isolates collected in 2004, two imipenem-resistant isolates were obtained from clinical specimens taken from patients hospitalized in Busan, Republic of Korea. Two carbapenemase-producing isolates were further investigated to determine the mechanism of resistance. These isolates were analyzed by antibiotic susceptibility testing, microbiological tests of carbapenemase activity, determination of pI, transconjugation test, enterobacterial repetitive consensus (ERIC)-PCR, and DNA sequencing. Two cases of infection by A. baumannii producing the IMP-1 ${\beta}$-lactamase were detected. The isolates were characterized by a modified cloverleaf synergy test and EDTA-disk synergy test. Isoelectric focusing of crude bacterial extracts revealed nitrocefin-positive bands with a pI value of 9.0. PCR amplification and characterization of the amplicons by direct sequencing indicated that the isolates carried a $bla_{IMP-l}$ determinant. The isolates were characterized by a multidrug resistance phenotype, including penicillins, extended-spectrum cephalosporins, carbapenems, and aminoglycosides. These results indicate that the observed imipenem resistance of two Korean A. baumannii isolates was due to the spread of an IMP-1-producing clone. Our microbiological test of carbapenemase activity is simple to screen class B metallo-${\beta}$-lactamase-producing clinical isolates to determine their clinical impact and to prevent further spread. This study shows that the $bla_{IMP-l}$ resistance determinant, which is emerging in Korea, may become an emerging therapeutic problem, since clinicians are advised not to use extended-spectrum cephalosporins, imipenem, and aminoglycosides. This observation emphasizes the importance of having effective control measures in Asian hospitals, such as early detection of colonized patients, isolation procedures, and a judicious use of antibiotics.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2008년도 제49회 학술심포지움 및 국제학술대회
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• pp.75.1-75.1
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• 2008

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.389-398
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• 2020

The prevalence of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae (CRE) is increasing globally, resulting in high mortality rates. Although CRE is a relatively recent problem in Korea (the first case was not diagnosed until 2010), it is responsible for serious morbidities at an alarming rate. In this study, we carried out a molecular genetic analysis to determine the incidence of CRE and carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE) at a general hospital in Korea between August 2017 and August 2019. Forty strains of CPE were isolated from various clinical specimens and analyzed via antimicrobial susceptibility testing, polymerase chain reaction to detect β-lactamase genes, deoxyribonucleic acid sequencing, multilocus sequence typing, curing testing, and conjugal transfer of plasmids. The results demonstrated that all 40 isolates were multidrug-resistant. The fluoroquinolone susceptibility test showed that 75% of the Enterobacteriaceae isolates were resistant to ciprofloxacin, whereas 72.5% were resistant to trimethoprim-sulfamethoxazole. Further, conjugation accounted for 57.5% of all resistant plasmid transfer events, which is 4.3-fold higher than that observed in 2010 by Frost et al. Finally, the high detection rate of transposon Tn4401 was associated with the rapid diffusion and evolution of CPE. Our results highlight the rapid emergence of extensively drugresistant strains in Korea and emphasize the need for employing urgent control measures and protocols at the national level.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.413-419
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• 2021

본 연구의 목적은 확장 스펙트럼 𝛽-락타마제(ESBL) 항생제가 그람 음성 세균에 의한 감염을 치료하고 예방하는데 사용하고 있으며 임상에서 심각한 감염을 치료하는데 선택하는 마지막 옵션 역할을 한다. 미생물의 확장 스펙트럼 𝛽-락타마제(ESBL) 및/또는 카르바페네마제(Carbapenemase) 내성에 대한 보고는 전 세계적으로 확산되는 것으로 보고되며 항생제 치료에 많은 제한을 주는 요인으로 다약재 내성과 관련이 있기 때문에 보건 서비스에 큰 관심을 가지고 있다. 본 연구는 국내 시장에서 구매하여 분리한 육류로부터 세균을 분리 동정하여 항생제 저항성 테스트인 디스크 확산법을 사용하여 내성균을 분리 실험하였고, PCR과 DNA 시퀜싱방법을 수행아였다. 결과는 PCR을 수행하여 항생제 내성유전자와 유전자를 생산하는 ESBL의 존재를 검출하고 결과를 얻었다. 총 36개의 샘플 육류로부터 181개의 각각 분리된 세균을 추출하여 실험결과을 얻었다. 결과는 PCR과 DNA 염기서열을 분석하여 항생제내성 유전자로 blaVIM, blaBIC, blaKPC, blaSIM으로 나타났다. 분리한 육류 속의 박테리아는 별도 유전자 서열분석으로 4개의 다른 박테리아가 확인되었다. 이러한 결과는 소매되는 육류에서 발견되는 박테리아에 ESBL 내성유전자인 blaVIM, blaBIC, blaKPC, blaSIM를 가진 박테리아 균주가 있을 수 있으며 이는 특수 확장 스펙트럼 𝛽-락타마제(ESBL) 및/또는 카르바페네마제(Carbapenemase) 내성유전자가 확산될 수 있다는 것을 시사한다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제54권3호
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• pp.179-191
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• 2022

본 연구는 공중보건에 위협이 되고 있는 carbapenemase 유전자형 중 bla_KPC, bla_NDM, bla_IMP, bla_VIM, bla_OXA-48-like 유전자의 표현형적 검사 및 분자진단으로 검출하고 관련 유전자 분포 양상에 대해 알아보았다. 표현형적 검사결과 MHT는 41균주 모두에서 양성을 확인하고, CIT는 meropenem+PBA는 18균주 및 meropenem+EDTA에서 8균주의 양성을 확인하였다. PCR 결과 bla_KPC 28균주, bla_NDM 25균주, bla_IMP 5균주, bla_VIM 1균주, bla_OXA-48-like 13균주에서 증폭 산물을 확인하였다. 또한 bla_KPC+bla_NDM 7균주, bla_KPC+bla_IMP 1균주, bla_NDM+bla_OXA-48-like 1균주, bla_NDM+bla_VIM 1균주, bla_KPC+bla_NDM+bla_IMP 4균주, bla_KPC+bla_NDM+bla_OXA-48-like 4균주를 확인하였다. 실시간 중합효소 연쇄반응을 이용한 융해 곡선 분석결과는 PCR 결과와 100% 일치함을 확인하였다. 결론적으로 real-time PCR을 이용한 신속하고 특이성이 높은 CRE 조기진단을 통한 유전자 확인은 제한된 치료 옵션과 높은 사망률로 공중 보건 위협을 고조하는 CRE의 감시, 진단 및 치료를 개선할 수 있으며 전염을 방지하기 위한 효과적인 항균 치료 및 시기적절한 감염 통제가 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Biological Nursing Science
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• 제22권4호
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• pp.249-259
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• 2020

Purpose: Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE) are associated with considerable mortality. This study was aimed to identify survival factors among medical care unit patients with CPE. Methods: We conducted a retrospective cohort; data were collected from September 2017 to June 2019 through electronic medical records. The data collected were general characteristics, disease-related characteristics, severity-related characteristics, and treatment-related characteristics. Data were analyzed based on frequency, mean, standard deviation, Chi-square test, Fisher's exact test, t-test, Pearson's correlation coefficient, and Cox proportional hazard model using SPSS/WIN 21.0 program. Results: Seventy-seven patients were included (59 survivors and 18 deceased) in the study. Univariate analysis identified factors for survival associated with acquired CPE as age (t= -1.56, p= .037), simplified acute physiology 3 (SAPS3) score of admission date (t= -2.85, p= .006), Glasgow coma scale (GCS) of CPE acquisition date (t= 2.38, p= .020), artery catheter at CPE acquisition date (χ²= 4.58, p= .032), vasoconstrictor agents use at CPE acquisition date (χ²= 6.81, p= .009), platelet at CPE acquisition date (t= 2.27, p= .025), lymphocyte at CPE acquisition date (t= 2.01, p= .048), calcium at CPE acquisition date (t= 2.68, p= .009), albumin at CPE acquisition date (t= 2.29, p= .025), and creatinine at CPE acquisition date (t= 2.24, p= .028). Multivariate Cox proportional hazard model showed that GCS at CPE acquisition date (HR= 1.14, 95% CI= 1.05-1.22), lymphocyte at CPE acquisition date (HR= 1.05, 95% CI= 1.00-1.10), and creatinine at CPE acquisition date (HR= 1.25, 95% CI= 1.04-1.49) were independent survival factors among medical intensive care unit patients with CPE. Conclusion: Based on the study results, it is necessary to develop nursing interventions that can aid in the management of patients with CPE and identify their effects.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권7호
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• pp.974-981
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• 2020

Sequence type 410 (ST410) of Escherichia coli is an extraintestinal pathogen associated with multi drug resistance. In this study, we aimed to investigate the horizontal propagation pathway of a high-risk clone of E. coli ST410 that produces Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC). blaKPC-encoding E. coli and K. pneumoniae isolates were evaluated, and complete sequencing and comparative analysis of blaKPC-encoding plasmids from E. coli and K. pneumoniae, antimicrobial susceptibility tests, polymerase chain reaction, multilocus sequence typing, and conjugal transfer of plasmids were performed. Whole-genome sequencing was performed for plasmids mediating KPC-2 production in E. coli and K. pneumoniae clinical isolates. Strains E. coli CPEc171209 and K. pneumoniae CPKp171210 were identified as ST410 and ST307, respectively. CPEc171209 harbored five plasmids belonging to serotype O8:H21, which is in the antimicrobial-resistant clade C4/H24. The CPKp171210 isolate harbored three plasmids. Both strains harbored various additional antimicrobial resistance genes. The IncX3 plasmid pECBHS_9_5 harbored blaKPC-2 within a truncated Tn4401a transposon, which also contains blaSHV-182 with duplicated conjugative elements. This plasmid displayed 100% identity with the IncX3 plasmid pKPBHS_10_3 from the K. pneumoniae CPKp171210 ST307 strain. The genes responsible for the conjugal transfer of the IncX3 plasmid included tra/trb clusters and pil genes coding the type IV pilus. ST410 can be transmitted between patients, posing an elevated risk in clinical settings. The emergence of a KPC-producing E. coli strain (ST410) is concerning because the blaKPC-2-bearing plasmids may carry treatment resistance across species barriers. Transgenic translocation occurs among carbapenem-resistant bacteria, which may spread rapidly via horizontal migration.