بروتوكول تحليل لوحة الشطرنج لتخفيف الأجار لتركيبات المضادات الحيوية القائمة على فوسفوميسين ضد الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم

ملخص

هنا، نقدم بروتوكولا لتقييم النشاط التآزري للفوسفوميسين مع السيفترياكسون، الميروبينيم، والجنتاميسين ضد عزلات الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم باستخدام طريقة تخفيف الأجار. لوحظ التآزر مع الميروبينيم والجنتاميسين، لكن ليس مع السيفترياكسون.

الملخص

نظرا لمحدودية خيارات العلاج لأنواع السرطان المقاوم للكرباببينيم، اكتسبت أنظمة العلاج المركب أهمية متزايدة. هدفت هذه الدراسة إلى دراسة معدلات مقاومة الفوسفوميسين وتقييم التفاعلات التآزرية في المختبر بين فوسفوميسين مع الميروبينيم، والجنتاميسين، والسيفترياكسون ضد عزلات الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم. تم تضمين ستين سلالة من الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم تم عزلها من عينات سريرية مختلفة (بول، دم، استنشاق، جرح، سائل دماغي شوكي، شفط داخل القصبة الهوائية) تم الحصول عليها من مرضى في الأجنحة السريرية ووحدات العناية المركزة في مستشفيات كلية الطب بجامعة ديجل. تم تحديد الأنواع باستخدام نظام تحديد ميكروبي آلي. تم إجراء اختبار قابلية المضادات الحيوية وتأكيد مقاومة الكاربابينيم عن طريق انتشار الأقراص باستخدام الإرتابينيم، الإيميبينيم، والميروبينيم. تم تقييم مقاومة فوسفوميسين والتفاعلات بين المضادات الحيوية باستخدام تخفيف الأجار. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم تركيبات المضادات الحيوية عبر تدرجات تركيز مزدوجة متسلسلة باستخدام بروتوكول التخفيف القائم على الأجار، وتم حساب مؤشرات التركيز المثبطة الجزئية (FICI) لتحديد التآزر أو اللامبالاة أو العداوة. كانت معدلات المقاومة 76.6٪ للفوسفوميسين، 61.6٪ للميربينيم، 85.0٪ لجنتاميسين، و98.3٪ للسيفترياكسون. لوحظت تفاعلات تآزرية في 35٪ من العزلات لتركيبة فوسفوميسين–ميروبينيم، و33.4٪ لتركيبة فوسفومايسين–جنتاميسين، و1.7٪ لتركيبة فوسفوميسين–سيفترياكسون. تم اكتشاف التناغم في عزل واحد فقط في تركيبة فوسفوميسين–ميروبينيم. أظهرت تركيبات فوسفوميسين مع الميروبينيم والجنتاميسين نشاطا تآزريا في المختبرات ضد الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم. هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات المخبرية لتأكيد هذه النتائج.

المقدمة

تتكون عائلة الإنتوباكتيراليس من مجموعة متنوعة للغاية من العصيات سالبة الجرام، العديد منها ذو أهمية سريرية كبيرة¹. من بينها، الإشريكية القولونية هي النوع الأكثر عزلة في مختبرات الأحياء الدقيقة السريرية، وترتبط على نطاق واسع بالعدوى التي تشمل تقريبا جميع أنظمة الأعضاء، بما في ذلك التهابات المسالك البولية، والتهابات الجروح، والالتهاب الرئوي لدى المرضى ذوي المناعة الضعيفة، والتهاب المعدة والأمعاء، والتهاب السحايا الوليد. كما أنه سبب رئيسي لتعفن الدم سالب الجرام والصدمة التعفنية الناتجة عن السموم الداخلية. بعيدا عن الطب البشري، يعد الإشريكية القولونية أيضا مسببا بيطريا مهما، يسبب التهابات تنفسية وجهازية في أنواع مختلفة من الحيوانات، بما في ذلك الخيول، مما يوسع منظور نطاق العائل لمرض الإشريكية القولونية عبر المضيفين البشر والحيوانيين^2،3،4.

ارتبطت الأنتوباكتيرالات المنتجة لبيتا-لاكتامايز الطيف الممتد (ESBL)، وخاصة الإشريكية القولونية وكليبسيلا الرئوية، بزيادة الوفيات، وطول مدة الاستشفاء، وارتفاع تكاليف الرعاية الصحية. الاستخدام الواسع للمضادات الحيوية هو محرك رئيسي لمقاومة الأدوية المتعددة (MDR) بين هذه الكائنات¹. تشمل آليات المقاومة إنتاج الكاربابينيماز، وESBLs، وإنزيمات تعديل الأمينوجليكوزيد (AMEs)، والطفرات التي تمنح مقاومة للكينولونات، وتغيرات في أنظمة البورين والتدفق العالي. في الإشريكية القولونية وكليبسييلا الرئوية، تكون المقاومة بشكل رئيسي بواسطة البلازميدات، مما يسهل نقل الجينات الأفقي. كما يتم الإبلاغ بشكل متزايد عن مثل هذه الصفات المقاومة في الإشريكية القولونية ذات الأصل الحيواني، بما في ذلك معزولات الأبقار، مما يدعم مفهوم الصحة الواحدة ويشير إلى خطر محتمل للانتقال من الحيوانات المنشأ^2،3.

تعتبر الكاربابينيم العوامل الأخيرة للعدوى الشديدة المقاومة للأدوية المتعددة. ومع ذلك، ظهرت الحشرات المقاومة للكاربابينيم (CRE) كمصدر قلق صحي عالمي رئيسي⁴. تتساهم هذه المقاومة بشكل رئيسي مع الكاربابينيمات، بما في ذلك الميتالو-بيتا-لاكتامازات من الفئة B، مما يساهم في ظهور الأنماط الظاهرية المقاومة للأدوية والبان⁵.

سلالات MDR E. coli تحد بشكل كبير من الخيارات العلاجية وتعقد إدارة العدوى. وهذا يبرز الحاجة إلى استراتيجيات علاجية بديلة مثل العلاجات المركبة لتحسين النتائج السريرية. علاوة على ذلك، يتم الإبلاغ بشكل متزايد عن هذه السلالات المقاومة ليس فقط من الأماكن السريرية بل أيضا من مصادر غذائية مثل منتجات الألبان. هذا يوسع السياق الوبائي لانتشار مقاومة المضادات الميكروبية ويدعم العلاج المركب كاستراتيجية محتملة للحد من انتشاره وتأثيره السريري ^6,7. الأمينوجليكوسيدات، التيجسيكلين، والبوليميكسينات هي عوامل علاجية شائعة الاستخدام في عدوى MDR⁸. كما أظهر فوسفوميسين نشاطا ضد الإشريكية القولونية المنتجة ل ESBL، خاصة في التهابات المسالك^{البولية.}

الفوسفوميسين، الذي اكتشف لأول مرة في عام 1969، يثبط تخليق جدار الخلايا البكتيري المبكر وقد عاد للظهور كعامل واعد في العلاج المركب¹⁰. تم الإبلاغ عن تأثيرات تآزرية بين الفوسفوميسين والأمينوجليكوسيدات أو β-لاكتام في الكائنات MDR^11,12. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم فوسفوميسين في مجموعات سريرية كبيرة، مما أظهر فعالية في العدوى الشديدة عند استخدامه منفردا أو في أنظمة مركبة¹³. ومع ذلك، فإن معظم الدراسات السابقة تشمل مجموعات بكتيرية غير متجانسة، ولا تزال البيانات التي تتناول الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم محدودة.

تشمل طرق اختبار الحساسية المضادة للميكروبات القياسية تخفيف الأجار، وتخفيف المرق، وانتشار القرص. تمكن اختبارات التركيبات القائمة على تخفيف الأجار من التقييم الكمي للتفاعلات المضادة للميكروبات من خلال تحديد الميكروبات الدقيقة وحساب FICIs. توفر الطرق البديلة مثل إيقاف الزمن والانتشار التدرج بيانات تفاعل ديناميكية أو مبسطة، لكنها قد تختلف في قابلية التكرار والتوحيد^13،14. هذا البروتوكول مناسب جدا لتقييم التركيبات المحددة من المضادات الحيوية في المختبر. ومع ذلك، لا يعكس^{بشكل كامل} الحالات الدوائية الحية. من بين هذه الاستخدامات، يعتبر تخفيف الأجار طريقة مرجعية لتحديد MIC؛ ومع ذلك، لا يزال استخدامه في تقييم نشاط تركيبات فوسفوميسين ضد الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم محدودا.

توفر هذه الدراسة تقييما منهجيا للتوليفات القائمة على الفوسفوميسين مقابل عزلات الإشريكية القولونية المقاومة للكاربابينيم المثبتة سريا. تم استخدام نهج لوحة شطرنج تخفيف الأجار الموحد، حيث يولد بيانات تفاعل مقارن مباشرة تحت ظروف مدارية مضبوطة.

لذلك، تختبر الدراسة الحالية فرضية أن فوسفوميسين مع الميروبينيم أو الجنتاميسين أو السيفترياكسون يظهر نشاطا تآزريا في المختبر ضد عزلات الإشريكية القولونية المزمنة.