To investigate the antibiotic-resistant patterns and the gene types of extended-spectrum $\beta$-lactamase (ESBL)-producing Klebsiella pneumoniae, we collected 226 Klebsiella pneumoniae strains from three general hospitals with more than 500 beds in Busan, Korea from September 2004 to October 2005, The minimum inhibitory concentration (MIC) of antibiotics was measured using the Gram-negative susceptibility (GNS) cards of Vitek (Vitek system, Hazelwood Inc., MO, U.S.A.). Of the 226 K, pneumoniae isolates, 65 ESBL-producing K. pneumoniae strains were detected by the Vitek system and confirmed by the double-disk synergy test. TEM (Temoniera) type, SHV (sulfhydryl variable) type, and CTX-M (cefotaxime) type genes were detected by polymerase chain reaction. All 65 K. pneumoniae strains were resistant to ampicillin, cefazolin, cefepime, ceftriaxone, and aztreonam, and 83.0% of the organisms were resistant to ampicillin/sulbactam, 66.1% to tobramycin, 67.6% to piperacillin/tazobactam, 61.5% to ciprofloxacin, and 47.6% to trimethoprim/sulfamethoxazole, and 43.0% to gentamicin. TEM-type ESBLs (TEM-1 type, -52 type) were found in 64.6% (42 of 65) of the isolates, SHV-type ESBLs (SHV-2a type, -12 type, -28 type) in 70.7% (46 of 65) of isolates, and CTX-M-type ESBLS (CTX-M-15 type) in 45% (29 of 65) of isolates. Of the 65 ESBL-producing K. pneumoniae strains, two strains were found to harbor blaSHV-28, which were detected in Korea for the first time. Therefore, more investigation and research on SHV-28 are needed in order to prevent the ESBL type-producing K. pneumoniae from spreading resistance to oxyimino cephalosporin antibiotics.
Proceedings of the Korea Society of Poultry Science Conference
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2006.11a
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pp.92-93
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2006
This study was conducted to investigate O group serotyping, antimicrobial drug resistance and distribution of extended spectrum ${\beta}$-lactamase of 203 Escherichia coli(E. coli) isolated from poultry in Korea during the period from April in 2003 to December 2005. The serogroup of 69.4% of isolates was determinated ; O 78(32.5%), O88(7.9%). O15(6.9%) and O141(6.4%) were the most common. These E. coli isolates showed resistance to nalidixic acid(92.6%), streptomycin(81.8%), ampicillin(77.3%), ciprofloxacin(70.9%), sulfisoxazole(66.5%) and trimethoprim(58.1%), respectively. The bla CTX$_{-M-3\;like}$(2 strains) and bla$\;_{CMY-2}$(2 strains) genes producing extended spectrum ${\beta}$ - lactamase(ESBL) were detected in four wild strains resistant to the third generation cephalosporin, respectively. The presence of the ESBL genes was confirmed in all transconjugants by PCR analysis with primers encoding CTX-M-3 like types or CMY-2.
The production of extended-spectrum ${\beta}$-lactamases ($ESBL_S$) is the main mechanism of bacterial resistance to third-generation cephalosporins and monobactams, whose prevalence varies depending on the different geographical areas. In the last years it has increased notably to the point of being considered a health problem of great importance. The characterization of the ESBLs producing Klebsiella penumoniae strains present in clinical isolates is time-consuming. I describe here the development of a new system, which consists of a multiplex PCR. I found 51 K. pneumoniae strains to be presumptive strains ESBLs producers by clinical and laboratory standards institute (CLSI) guidelines. The double disc synergy test showed 47 positive K. pneumoniae, which were K. pneumoniae isolates. All ESBLs producing K. pneumoniae strains were resistant to antibiotic amikacin, gentamicin and ciprofloxacin. By multiplex PCR analysis, $bla_{TEM}$ gene in 17 strains 44 $bla_{SHV}$ genes and $bla_{CTX}$ genes in 33 strains were identified. In this study, the multiplex polymerase chain reaction (PCR) assay was a good method to detect and differentiate ESBLs producing K. penumoniae strains in clinical isolates.
Recently, the rapid increase and global spread of extended-spectrum $\beta-lactamase$ producing clinical isolates has become a serious problem. The incidence of extended-spectrum $\beta-lactamase$ producing clinical isolates of Escherichia coli in Korea and susceptibility to antimicrobial agents were investigated. Total 233 isolates of E. coli were obtained from urine from hospitalized patients in Guro hospital, Korea University in 2001. One hundred and eighty four isolates $(78.9\%)$ were resistant to ampicillin, 80 isolates $(34.3\%)$ were resistant to cephalothin, 93 isolates $(39.9\%)$ were resistant to gentamicin, and 64 isolates $(27.5\%)$ were resistant to norfloxacin. Among 233 isolates, 17 isolates $(7.3\%)$ were positive as determined by the double disk synergy test. When minimal inhibitory concentrations were assayed with additional 6 antimicrobial agents, 13 isolates $(76.5\%)$ were multi-drug resistant to at least four different class antimicrobial agents. Extended-spectrum $\beta-lactamase$ were characterized with isoelectric focusing gel electrophoresis and DNA sequencing. They were TEM-1 in 5 isolates, TEM-15 in 1 isolate, TEM-20 in 1 isolate, TEM-52 in 4 isolates, TEM-1 and AmpC in 2 isolates, TEM-1 and OXA-30 in 1 isolate, TEM-1 and OXA-33 in 1 isolate, TEM-1, CTX-M-3, and AmpC in 1 isolate, but SHV was not detected. Antimicrobial resistance genes were transferred to animal isolate of E. coli (CCARM No. 1203) by the filter mating method. Extended spectrum $\beta-lactamase$ producers studied in the current study have low correlation to each other as determined by random amplified polymorphic DNA and pulsed field gel electrophoresis. This is a contradictory result from the general hypothesis that extended-spectrum $\beta-lactamase$ producers in one hospital is a result from a clonal spread.
Purpose : We studied the degree of changes in antibiotic sensitivity toward causative organisms, prevalence and clinical manifestations of extended-spectrum $\beta$-lactamase(ESBL)-producers of urinary tract infection(UTI) for a period of three years. This serves to provide useful information in selecting adequate drugs for the treatment of UTI. Methods : We recruited 137 patients who grew more than $10^5$ CFU/mL in their urine culture among 250 patients who visited and were admitted to Handong University's Sunlin Hospital for UTI treatment from January 2003 to December 2005. We retrospectively analyzed the data from the medical records. Results : The common pathogenic organisms were Escherichia coli(65.0%), Klepsiella pneumoniae(14.0%), Enterococcus faecalis(5.8%) and Proteus vulgaris(2.9%) in consecutive order. The prevalence of ESBL-producers among isolated E. coli and K. pneumoniae was 4.5%(4 cases) and 14.3%(2 cases), respectively. The antibiotic sensitivity rates of E. coli were relatively high to amikacin(100%), imipenem(100%), ceftriaxone(95.5%) and tobramycin(91.4%) while relatively low to TMP/SMZ(55.4%), ampicillin/sulbactam(29.4%) and ampicillin(24.2%). Conclusion : The use of ampicillin, ampicillin/sulbactam and TMP/SMZ, which have been the first choices in the treatment of UTI, should be reconsidered due to the low sensitivity rates towards these antibiotics. Due to the high incidence and antibiotic tolerance of ESBL that might have risen from the development of new antibiotics and increased antibiotic use, it is necessary to consider changing the standard antibiotics that have been used in the treatment of UTI.
Hyunjoo Oh;Seunghee Lee;Misun Kim;Sang Taek Heo;Jeong Rae Yoo
The Korean Journal of Medicine
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v.99
no.3
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pp.149-157
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2024
Background/Aims: Carbapenems are recommended for treating bacteremia caused by extended-spectrum β-lactamase (ESBL) producing Enterobacteriaceae (ESBL-E). However, this has resulted in a significant rise in the utilization of carbapenems in cases of ESBL-E infection. We evaluated the clinical outcomes of patients with ESBL-E bacteremia treated with non-carbapenem antimicrobials. Methods: We conducted a retrospective case-control study of a cohort of patients with documented ESBL-E bacteremia from January 2021 to December 2021. The patients were divided into two groups according to whether they received non-carbapenem or carbapenem therapy. The rates of treatment failure, 30-day mortality and microbiologic failure, and the durations of hospitalization and of antimicrobial therapy were compared between the two groups. Antimicrobial susceptibility testing and phenotypic identification of ESBL-E were performed using the Vitek 2 system. Results: Of 118 patients with ESBL-E bacteremia, 54 received non-carbapenem drugs (non-carbapenem group [NCG]) and 64 received carbapenems (carbapenem group [CG]). Treatment failure at 30 days occurred in 16.7% of the patients in the NCG and in 18.8% in the CG (p = 0.65). The 30-day mortality rate was 14.8% in the NCG and 17.2% in the CG (p = 0.63). Extra-urinary tract infection and prior antimicrobial therapy within 30 days were risk factors for treatment failure in patients with ESBL-E bacteremia. The clinical outcomes did not differ significantly between the two groups, challenging the prevailing preference for carbapenems in the treatment of ESBL-E bacteremia. Conclusions: Non-carbapenem antimicrobials such as piperacillin/tazobactam are recommended for patients with mild ESBL-E bacteremia in South Korea.
Jun, Nu-Lee;Kim, Mi-Na;Jeong, Jae-Sim;Kim, Yang-Soo;Kim, Ellen Ai-Rhan;Kim, Ki-Soo;Pi, Soo-Young
Clinical and Experimental Pediatrics
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v.49
no.2
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pp.150-156
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2006
Purpose : The aims of this study included assessment of molecular-epidemiologic features during an outbreak of colonization of extended spectrum ${\beta}$-lactamase producing Klebsiella pneumoniae(ESBL-KPN) and re-evaluation of their colonized status one year later. Methods : Rectal swab cultures for ESBL-KPN from all hospitalized infants and newly admitted infants were obtained during the outbreak of colonization from July to December, 2000. The pattern of XbaI-digested chromosomal DNA of isolates were analyzed by pulsed-field gel electrophoresis. Weekly rectal swab cultures were obtained during the outbreak until patients were either discharged or decolonized. Patients discharged after being colonized had follow up stool cultures a year later. Results : A total of 80 patients(28.5 percent) were colonized. Of those, 53 whose pulsed-field gel electrophoresis(PFGE) was possible only once, were ESBL-KPN grouped into six cluster clones and 10 single clones : 28 patients(52.8 percent) were colonized with type A, the most common clone, followed by type B in 11 patients(20.8 percent). Of those 12 patients in whom serial PFGE was done more than twice, type A was predominant. Narrowed-down in strains occurred from types A, B, C, D and three single clones at initiation of the study into types A and type B after three months of strict infection control. Among 75 patients(93.7 percent) who were sent home after being colonized, 30 patients were re-called for stool cultures a year later : All of them were decolonized. Conclusion : This study demonstrates the importance of infection control as the diversity of ESBL-KPN strains could be narrowed into fewer strains. Colonization of ESBL-KPN could be reversed upon return to the community.
Ryou, Sung Hyeok;Bae, Jong Wook;Baek, Hyun Jin;Lee, Doo Hyuk;Lee, Sang Won;Choi, Gyu Ho;Han, Kyu Hyung;Kim, Se Weon;Kim, Hyunbeom;Hong, Goohyeon
Tuberculosis and Respiratory Diseases
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v.78
no.4
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pp.371-374
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2015
Pulmonary pneumatoceles are air-filled thin-walled spaces within the lung and are rare in adult cases of pneumonia. We report the case of a 74-year-old male who was admitted with a cough and sputum production. He had been treated with oral dexamethasone since a brain tumorectomy 6 months prior. Contrast-enhanced computed tomography (CT) of the chest revealed a large pneumatocele in the right middle lobe and peripheral pneumonic consolidation. Bronchoalveolar lavage was performed; cultures identified extended-spectrum ${\beta}$-lactamase (ESBL) producing Proteus mirabilis. A 4-week course of intravenous ertapenem was administered, and the pneumatocele with pneumonia resolved on follow-up chest CT. To the best of our knowledge, this is the first reported case of pulmonary pneumatocele caused by ESBL-producing P. mirabilis associated with pneumonia.
Kim, Jun-Seob;Cho, Da-Hyeong;Park, Myeongseo;Chung, Woo-Jae;Shin, Dongwoo;Ko, Kwan Soo;Kweon, Dae-Hyuk
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.26
no.2
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pp.394-401
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2016
Recently, the clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) system, a genome editing technology, was shown to be versatile in treating several antibiotic-resistant bacteria. In the present study, we applied the CRISPR/Cas9 technology to kill extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing Escherichia coli. ESBL bacteria are mostly multidrug resistant (MDR), and have plasmid-mediated antibiotic resistance genes that can be easily transferred to other members of the bacterial community by horizontal gene transfer. To restore sensitivity to antibiotics in these bacteria, we searched for a CRISPR/Cas9 target sequence that was conserved among >1,000 ESBL mutants. There was only one target sequence for each TEM- and SHV-type ESBL, with each of these sequences found in ~200 ESBL strains of each type. Furthermore, we showed that these target sequences can be exploited to re-sensitize MDR cells in which resistance is mediated by genes that are not the target of the CRISPR/Cas9 system, but by genes that are present on the same plasmid as target genes. We believe our Re-Sensitization to Antibiotics from Resistance (ReSAFR) technology, which enhances the practical value of the CRISPR/Cas9 system, will be an effective method of treatment against plasmid-carrying MDR bacteria.
The aim of this study was to survey susceptibilities of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolates against cefotaxime and to determine the prevalences of CTX-M type extended-spectrum $\beta$-lactamases (ESBLs) producing E. coli and K. pneumoniae in Korea. During the period of February to July, 2005, 153 E. coli and 52 K. neumoniae isolates were collected from 2 hospitals in Busan. Antimicrobial susceptibilities to cefotaxime were tested by the disk diffusion method. ESBL production of E. coli and K. pneumoniae was determined by the double disk synergy test. MICs of $\beta$-lactam antibiotics were determined by the agar dilution method. Blac$_{CTX-M}$ genes of the organism were detected by PCR. Among 153 isolates of E. coli and 52 isolates of K. neumoniae, 27 (17.6%) and 25 (48.0%) were intermediate or resistant to cefotaxime, respectively. Twenty-three (15.0%) isolates out of 153 E. coli and 13 (25.0%) out of 52 K. neumoniae isolates showed positive results for ESBL by the double disk synergy test. Twenty isolates out of 23 ESBL producing E. coli and 12 out of 13 ESBL producing K. neumoniae isolates harbored biacTx-M gene,11 of ESBL producing E. coli and 12 of ESBL producing K. neuinoniae isolates harbored bla$_{CTX-M}$ gene, 11 of the ESBL producing E. coli and 2 of ESBL producing K. neumoniae isolates harbored bla$_{TEM}$ gene, and 1 of the ESBL producing E. coli and 12 of ESBL producing K. neumoniae isolates harbored bla$_{SHV}$ gene. E. coli and K. neumoniae isolates producing CTX-M-type ESBLs were not uncommon in Korea. It is thought that continuous survey are necessary for inspecting the spread and novel variants of CTX-M-type ESBL genes. Further me]'e investigation and research on ESBL producing strains are needed in order to prevent the spread of resistant bacteria.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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