IntroductionCarbapenems are usually

Introduction

Carbapenems are usually used as the antibiotics of last resort for most serious bacterial infections [1–4]. However, carbapenem resistance in clinical isolates has emerged with the increasing use of carbapenem antibiotics [5]. Previous studies indicated that the most common mechanism of carbapenem resistance involved the expression of carbapenemase [6]. Carbapenemase-producing bacteria, especially those producing New Delhi metallo-β-lactamase-1 (NDM-1) and Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), are capable of resisting a wide range of β-lactams, including almost all carbapenem antibiotics [7], which poses serious threats to human health [8].

The emergence of carbapenemase-producing isolates, as a therapeutic challenge, has been increasingly reported worldwide [9, 10]. Among the carbapenemase genes, the most prevalent are the blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 and blaOXA-48 genes, which are propagated and disseminated worldwide [9, 11–14]. The carbapenemase KPC-2 (Ambler class A) was first detected in 1996 from a clinical isolate of Klebsiella pneumoniae [15], and GES-1, another class A carbapenemase, was first found in 1998 from a Klebsiella pneumomiae isolate [16]. Likewise, Ambler class D carbapenemases (especially OXA-48) are frequently detected in Acinetobacter spp. and Enterobacteriaceae spp. [14,17]. Moreover, carbapenemase IMP-1 and VIM-2 (Ambler class B) are the most common metallo-β-lactamases (MBLs) among clinical isolates [18,19]. More worryingly, carbapenemase genes located on plasmids could disseminate through horizontal gene transfer among different species of bacteria [6,9], contributing to the global spread of carbapenem-resistant bacteria.

By now, carbapenem resistance has become a worldwide concern, and studies on the detection of carbapenemase-producing isolates in clinical settings are increasingly being reported [20–22]. Carbapenemase genes have become endemic in many countries, including Portugal [11], Austria [23], Switzerland [24], Turkey [25] and Brazil [26]. Notably, some carbapenemase-producing isolates have been recovered from the non-clinical environment, including coastal recreational water [26], activated sewage sludge [23], rivers [11] and lakes [24]. However, these investigations were mostly limited to a culture-based approach that can only characterize less than 5% of the bacterial spectrum [27]. Recent studies on the incidence and dissemination of β-lactams in wastewater treatment plant (WWTP) have relied on other methods, such as enumeration of resistant bacteria, antimicrobial susceptibility testing, nucleotide sequence analysis, and functional metagenomic analysis [28–31]. However, there is a lack of data on the abundance of some carbapenemase gene (i.e., blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 and blaOXA-48) in the non-clinical environment. Determining this abundance is critical to understanding the fate and spread-pathway of carbapenemase genes in the environment.

The purpose of this study was to investigate the prevalence, fate and removal of carbapenemase genes (blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 and blaOXA-48) and carbapenemase-producing isolates in WWTP and the dissemination of resistance among environmental bacteria. To our knowledge, this is the first study on the prevalence and fate of these carbapenemase genes in various stages of waste water treatment.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

แนะนำCarbapenems มักใช้เป็นยาปฏิชีวนะสุดท้ายสำหรับการติดเชื้อแบคทีเรียที่ร้ายแรงที่สุด [1-4] อย่างไรก็ตาม ความต้านทานของ carbapenem ในทางคลินิกแยกได้โผล่ออกมา ด้วยการใช้ยาปฏิชีวนะ carbapenem [5] การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงว่า กลไกของ carbapenem ต้านทานทั่วไปเกี่ยวข้องกับการแสดงออกของ carbapenemase [6] Carbapenemase ผลิตแบคทีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ผลิตนิวเดลี metallo-β-lactamase-1 (ของ NDM-1) และ Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), มีความสามารถในการต่อต้านหลากหลายของβ-lactams รวมเกือบทั้งหมด carbapenem ยาปฏิชีวนะ [7], ซึ่งก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ [8]การเกิดขึ้นของ carbapenemase ผลิตแยก เป็นความท้าทายที่รักษา ได้เรื่อย ๆ รายงานทั่วโลก [9, 10] ในหมู่ยีน carbapenemase พบบ่อยที่สุดคือ blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 และ blaOXA-48 ยีน ซึ่งจะแพร่กระจาย และเผยแพร่ทั่วโลก [9, 11-14] Carbapenemase KPC-2 (Ambler คลาส A) ถูกพบครั้งแรกในปี 1996 จากการ isolate คลินิกของ Klebsiella pneumoniae [15], และคริสเตียน-1 คลาอื่น carbapenemase คือแรกพบในปี 1998 จากการ Klebsiella pneumomiae แยก [16] ทำนองเดียวกัน Ambler คลาส D carbapenemases (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง OXA-48) ที่พบบ่อยใน Acinetobacter ออกซิเจนและออกซิเจน Enterobacteriaceae [14,17] นอกจากนี้ carbapenemase IMP-1 และ VIM-2 (Ambler คลาส B) ได้พบบ่อยที่สุด metallo-β-lactamases (MBLs) ในทางคลินิกแยก [18,19] เพิ่มเติม worryingly, carbapenemase ยีนที่อยู่บน plasmids สามารถเผยแพร่ผ่านการถ่ายทอดยีนในแนวนอนระหว่างสายพันธุ์ของแบคทีเรีย [6,9], ที่เอื้อต่อการแพร่กระจายทั่วโลกของแบคทีเรียทน carbapenemป่านนี้ ต้านทาน carbapenem กลายเป็น ความกังวลทั่วโลก และการศึกษาการตรวจสอบของผลิต carbapenemase ที่แยกได้ในการตั้งค่าทางการแพทย์มีมากขึ้นการรายงาน [20-22] ยีน Carbapenemase ได้กลายเป็นถิ่นในหลายประเทศ รวมทั้งโปรตุเกส [11], [23] ออสเตรีย สวิตเซอร์แลนด์ [24], ตุรกี [25] และบราซิล [26] ยวด แยกผลิต carbapenemase บางได้รับการกู้คืนจากสภาพแวดล้อมไม่ใช่คลินิก รวมทั้งตะกอนชายฝั่งน้ำนันทนาการ [26], เปิดใช้งาน [23], แม่น้ำ [11] และทะเลสาบ [24] อย่างไรก็ตาม ตรวจสอบเหล่านี้ถูกส่วนใหญ่จำกัดแนวทางวัฒนธรรมที่สามารถเท่านั้นน้อยกว่า 5% ของสเปกตรัมแบคทีเรีย [27] การศึกษาล่าสุดจากอุบัติการณ์และการเผยแพร่ของβ-lactams ในโรงบำบัดน้ำเสีย (wwtp ของชุมชน) มีพึ่งวิธีการอื่น ๆ เช่นการแจงนับของแบคทีเรียทน ทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ การวิเคราะห์หาลำดับนิวคลีโอไทด์ และวิเคราะห์ metagenomic ทำงาน [28-31] อย่างไรก็ตาม มีการขาดของข้อมูลบนความอุดมสมบูรณ์ของบางยีน carbapenemase (เช่น blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 และ blaOXA-48) ในสภาพแวดล้อมไม่ใช่คลินิก การกำหนดอุดมสมบูรณ์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเข้าใจชะตากรรมและเส้นทางการแพร่กระจายของยีน carbapenemase ในสภาพแวดล้อมวัตถุประสงค์ของการศึกษานี้คือการ ตรวจสอบการชุก ชะตากรรม และกำจัดยีน carbapenemase (blaKPC-2, blaGES-1, blaIMP-1, blaVIM-2 และ blaOXA-48) และผลิต carbapenemase ที่แยกได้ใน wwtp ของชุมชนและการเผยแพร่ของความต้านทานระหว่างแบคทีเรียสิ่งแวดล้อม ความรู้ของเรา นี้เป็นการศึกษาความชุกและชะตากรรมของยีนเหล่านี้ carbapenemase แรกในขั้นตอนต่าง ๆ ของการบำบัดน้ำเสีย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทนำcarbapenems มักจะถูกนำมาใช้เป็นยาปฏิชีวนะสุดท้ายสำหรับการติดเชื้อแบคทีเรียร้ายแรงที่สุด [1-4] อย่างไรก็ตาม carbapenem ต้านทานในสายพันธุ์ทางคลินิกได้เกิดกับการใช้งานที่เพิ่มขึ้นของยาปฏิชีวนะ carbapenem [5] การศึกษาก่อนหน้าชี้ให้เห็นว่ากลไกที่พบมากที่สุดของความต้านทาน carbapenem เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของ carbapenemase ม [6] Carbapenemase ผลิตแบคทีเรียโดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตนิวเดลี Metallo-β-lactamase-1 (NDM-1) และ Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) มีความสามารถในการต่อต้านความหลากหลายของβ-lactams เกือบทั้งหมดรวมทั้งยาปฏิชีวนะ carbapenem [7] ซึ่งส่อเค้าภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ [8]. การเกิดขึ้นของเชื้อ carbapenemase ผลิตเป็นความท้าทายในการรักษาได้รับการรายงานมากขึ้นทั่วโลก [9, 10] ท่ามกลางยีน carbapenemase ที่แพร่หลายมากที่สุดคือ blaKPC-2, blaGES-1 blaIMP-1 blaVIM-2 และ blaOXA-48 ยีนซึ่งจะแพร่กระจายและเผยแพร่ทั่วโลก [9 วันที่ 11-14] carbapenemase KPC-2 (Ambler ระดับ A) พบครั้งแรกในปี 1996 จากการแยกทางคลินิกของ Klebsiella pneumoniae [15] และ GES-1 ชั้นอื่น carbapenemase ถูกพบครั้งแรกในปี 1998 จาก pneumomiae Klebsiella แยก [16] ในทำนองเดียวกัน Ambler Class D carbapenemases (โดยเฉพาะ oxa-48) มีการตรวจพบบ่อยใน Acinetobacter spp และ Enterobacteriaceae เอสพีพี [14,17] นอกจากนี้ carbapenemase IMP-1 และเป็นกลุ่มที่ 2 (Ambler Class B) ที่พบมากที่สุด Metallo-β-lactamases (MBLs) ในหมู่ไอโซเลทคลินิก [18,19] อื่น ๆ ไม่แยแสยีน carbapenemase ตั้งอยู่บนพลาสมิดสามารถเผยแพร่การถ่ายโอนยีนแนวนอนท่ามกลางสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของแบคทีเรีย [6,9] ที่เอื้อต่อการแพร่ระบาดของเชื้อแบคทีเรีย carbapenem ทนผ่าน. โดยขณะนี้ต้านทาน carbapenem ได้กลายเป็นความกังวลทั่วโลกและการศึกษาเกี่ยวกับ การตรวจสอบของเชื้อ carbapenemase ผลิตในการตั้งค่าทางคลินิกที่เพิ่มขึ้นถูกรายงาน [20-22] ยีน Carbapenemase ได้กลายเป็นโรคประจำถิ่นในหลายประเทศรวมทั้งโปรตุเกส [11], ออสเตรีย [23] วิตเซอร์แลนด์ [24], ตุรกี [25] และบราซิล [26] โดยเฉพาะอย่างยิ่งบางสายพันธุ์ carbapenemase ผลิตได้รับการกู้คืนจากสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่ทางคลินิกรวมทั้งน้ำชายฝั่งด้านนันทนาการ [26], กากตะกอนน้ำเสีย [23], แม่น้ำ [11] และทะเลสาบ [24] อย่างไรก็ตามการตรวจสอบเหล่านี้ส่วนใหญ่จะ จำกัด อยู่ที่วิธีการตามวัฒนธรรมที่สามารถอธิบายลักษณะน้อยกว่า 5% ของสเปกตรัมแบคทีเรีย [27] การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับอุบัติการณ์และการเผยแพร่β-lactams ในระบบบำบัดน้ำเสีย (WWTP) ได้อาศัยวิธีการอื่น ๆ เช่นการแจงนับของเชื้อแบคทีเรียที่ทนการทดสอบความไวต่อยาต้านจุลชีพ, การวิเคราะห์ลำดับเบสและการวิเคราะห์การทำงาน Metagenomic [28-31] แต่มีการขาดข้อมูลเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของยีนบาง carbapenemase (เช่น blaKPC-2, blaGES-1 blaIMP-1 blaVIM-2 และ blaOXA-48) ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ทางคลินิก การกำหนดความอุดมสมบูรณ์นี้มีความสำคัญต่อการทำความเข้าใจกับชะตากรรมและการแพร่กระจายทางเดินของยีน carbapenemase ในสภาพแวดล้อม. วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความชุกชะตากรรมและการกำจัดของยีน carbapenemase (blaKPC-2, blaGES-1 blaIMP-1 blaVIM-2 และ blaOXA-48) และไอโซเลท carbapenemase ผลิตใน WWTP และการเผยแพร่ความต้านทานเชื้อแบคทีเรียในหมู่สิ่งแวดล้อม เพื่อความรู้ของเรานี้คือการศึกษาครั้งแรกในความชุกและชะตากรรมของยีน carbapenemase เหล่านี้ในขั้นตอนต่างๆของการบำบัดน้ำเสีย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แนะนำคาร์บาฟิแนมมักจะใช้เป็นยาปฏิชีวนะของรีสอร์ทสุดท้ายสำหรับการติดเชื้อแบคทีเรียร้ายแรงที่สุด [ 1 - 1 ] อย่างไรก็ตาม carbapenem ต้านทานในคลินิกที่แยกได้เกิดขึ้นกับการใช้ carbapenem ยาปฏิชีวนะ [ 5 ] การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่า กลไกที่พบบ่อยที่สุดของ carbapenem ความต้านทานที่เกี่ยวข้องกับการแสดงออกของ carbapenemase [ 6 ] carbapenemase แบคทีเรียที่ผลิต โดยเฉพาะผู้ผลิตนิวเดลีเมทาโล - บีตา - lactamase-1 ( Klebsiella pneumoniae และได้รับการ ) carbapenemase ( KPC ) มีความสามารถในการต่อต้านหลากหลายของบีตา - lactams รวมถึงเกือบทุก carbapenem ยาปฏิชีวนะ [ 7 ] ซึ่ง poses ภัยคุกคามที่ร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ [ 8 ]การเกิดขึ้นของ carbapenemase การผลิตเชื้อเป็น ความท้าทายในการรักษา มีการรายงานมากขึ้นทั่วโลก [ 9 , 10 ] ระหว่าง carbapenemase ยีน ที่แพร่หลายมากที่สุดคือ blakpc-2 blages-1 blaimp-1 , , , และ blavim-2 blaoxa-48 ยีน ซึ่งรวบรวมและเผยแพร่ทั่วโลก [ 9 , 11 - 14 ] การ carbapenemase kpc-2 ( แห่งสวีเดน Class A ) พบครั้งแรกในปี 1996 จากคลินิกแยกของ Klebsiella pneumoniae [ 15 ] และ ges-1 อีกชั้น carbapenemase ถูกพบครั้งแรกในปี 1998 จากเชื้อที่แยก pneumomiae [ 16 ] อนึ่ง แห่งสวีเดน คลาส D carbapenemases ( โดยเฉพาะ oxa-48 ) มักพบใน Acinetobacter spp . และผิดเพี้ยน spp . [ 14,17 ] นอกจากนี้ carbapenemase imp-1 vim-2 ( แห่งสวีเดนและ Class B ) ส่วนใหญ่เมทาโล - บีตา - lactamases ( mbls ) ระหว่างสายพันธุ์ทางคลินิก [ 18,19 ] เพิ่มเติม worryingly , carbapenemase ยีนอยู่บนพลาสมิดได้เผยแพร่ผ่านการถ่ายทอดยีนในแนวราบระหว่างสายพันธุ์ที่แตกต่างกันของแบคทีเรีย [ 6,9 ] , ที่เอื้อต่อการแพร่กระจายทั่วโลกของแบคทีเรียทน carbapenem .โดยตอนนี้ carbapenem ต้านทานได้กลายเป็นความกังวลทั่วโลก และการศึกษาเกี่ยวกับการ carbapenemase การผลิตไอโซเลทในการตั้งค่าทางคลินิกได้รับการรายงาน [ 20 – 22 ] carbapenemase ยีนได้กลายเป็นที่ระบาดในหลายประเทศรวมทั้งโปรตุเกส [ 11 ] , [ 23 ] ออสเตรีย สวิตเซอร์แลนด์ [ 24 ] , [ 25 ] ตุรกีและบราซิล [ 26 ] โดยเฉพาะ บาง carbapenemase การผลิตไอโซเลตที่ได้รับการกู้คืนจากที่ไม่ใช่สภาพแวดล้อมทางคลินิก รวมทั้งน้ำนันทนาการชายฝั่ง [ 26 ] เปิดกาก [ 23 ] , [ 11 ] แม่น้ำและทะเลสาบ [ 24 ] อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบเหล่านี้ส่วนใหญ่มีการ จำกัด วัฒนธรรมตามวิธีการที่สามารถแสดงลักษณะที่น้อยกว่า 5% ของแบคทีเรียสเปกตรัม [ 27 ] ล่าสุดการศึกษาอุบัติการณ์และการเผยแพร่ของบีตา - lactams ในระบบบำบัดน้ำเสีย ( wwtp ) ได้อาศัยวิธีการอื่น ๆเช่น การทนต่อสารต้านแบคทีเรีย , การทดสอบความไวในการวิเคราะห์ลำดับนิวคลีโอไทด์ และการวิเคราะห์เมตาจีโนมิคหน้าที่ 28 [ 31 ] อย่างไรก็ตาม มีการขาดข้อมูลเกี่ยวกับความอุดมสมบูรณ์ของ carbapenemase ยีน ( เช่น blakpc-2 blages-1 blaimp-1 blavim-2 , , , และไม่ blaoxa-48 ) ในสภาพแวดล้อมทางคลินิก . การกำหนดนี้อุดมสมบูรณ์ มีความเข้าใจ โชคชะตาและการแพร่กระจายทาง carbapenemase ยีนในสิ่งแวดล้อมการวิจัยครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อศึกษาความชุก โชคชะตาและการกำจัด carbapenemase ยีน ( blakpc-2 blages-1 blaimp-1 , , , และ blavim-2 blaoxa-48 ) และ carbapenemase การผลิตไอโซเลทใน wwtp และเผยแพร่ของความต้านทานของแบคทีเรีย สิ่งแวดล้อม เพื่อความรู้ของเรา นี่คือการศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับความชุกและชะตากรรมของยีน carbapenemase เหล่านี้ในขั้นตอนต่างๆของการบำบัดน้ำเสีย