Resistensbestemmelse er en undersøgelse af, hvilke lægemidler en mikroorganisme, fx en bakterie, virus eller svamp, er følsom over for, dvs. hæmmer mikroorganismens vækst. Hvis et lægemiddel hæmmer en mikroorganismes vækst, kaldes de antimikrobielle lægemidler.

Faktaboks

Også kendt som

følsomhedsbestemmelse

Formål med resistensbestemmelse

Resistensbestemmelse bruges til flere formål:

  • At bestemme hvilke type antibiotika, der kan anvendes til at behandle en infektion med en fremdyrket mikroorganisme fra en patient. Dette foregår i et klinisk mikrobiologisk laboratorium.
  • At overvåge niveauet af antibiotikaresistens på et hospital eller i et land. I Danmark foregår det ved DANMAP-systemet på Statens Serum Institut og DTU, som årligt udgiver en publikation herom.
  • At udforske nye stoffers antimikrobielle effekt.

MIC og MBC

Man kan undersøge, om en kendt koncentration af et antibiotikum hæmmer væksten af mikroorganismen. Koncentrationen af antibiotikummet forkortes MIC, som står for den mindste inhibitoriske koncentration, hvor inhibitorisk betyder væksthæmmende.

Det kan derudover undersøges om en mikroorganismerne dræbes. Denne koncentration af antibiotika forkortes MBC, som står for den mindste baktericide koncentration. Dette kræver som regel en højere koncentration af antibiotikummet. MBC bestemmes sjældent, da væksthæmning hos ikke-immundefekte patienter er nok til, at patienternes egne forsvarsmekanismer kan bekæmpe infektionen.

Klassificering af følsomhed

Resistensbestemmelse er vigtigt for at kunne forudsige, om antibiotika vil have en effekt. På baggrund af resistensbestemmelse kan bakterier klassificeres i tre grupper overfor forskellige typer antibiotika:

  • sensitiv (S)
  • følsom ved øget eksponering, dvs. øget dosis (I)
  • resistent (R)

Dette kaldes SIR-systemet og er i Europa udarbejdet og holdes ved lige af EUCAST (European Commitee on Antimicrobial Susceptibility Testing). For at resultaterne kan anses for pålidelige, er det vigtigt, at metoderne, der bruges, er standardiserede og gennemføres af laboratorier med kvalitetskontrol.

Dyrkningsbaseret resistensbestemmelse

Resistensbestemmelse bruges til at undersøge bakterier og svampe og kan udføres på faste eller flydende næringsmedier. Metoderne er således fænotypiske, da de påviser egenskaben antibiotikaresistens.

Agardiffusionsmetoden

Diffusion af antibiotikummet Tobramycin
Figur 1. Diffusion af antibiotikummet Tobramycin fra en tablet med 40 µg tobramycin (Neosensitabs, Rosco, Danmark). Tobramycinkoncentrationen (c tobra) er beregnet på forskellige afstande (radius = 6,5 mm - 15 mm) fra tablettens centrum til forskellige tidspunkter efter starten af diffusionen 0-25 timer (h).
Diffusion af antibiotikummet Tobramycin
Fra Høiby N. Et al. Formation of Pseudomonas aeruginosa inhibition zone during tobramycin disk diffusion is due to transition from planktonic to biofilm mode of growth. Internat. J. Antimicrob. Agents Chemother. 53:564-573; 2019.
Figur 2. På substratet i denne petriskål er der udsået bakterier og derefter pålagt små papirlapper med kendte koncentrationer af forskellige typer antibiotika, hvorefter petriskålen er blevet inkuberet i et varmeskab til næste dag. Rundt om hver af lapperne ses hæmningszoner af forskellig diameter. Hæmningszonen er den cirkulære opklaring i næringsmediet rundt om en papirlap. Jo større denne zonen er, jo mere følsom er bakterien for det pågældende antibiotikum.
.

Ved brug af agardiffusionsmetoden udsås bakterien på fast substrat i agarskåle, og der pålægges derefter antibiotika som depoter i tabletter eller papirlapper med bestemte koncentrationer af de antibiotika, der skal undersøges. Pladen placeres i en inkubator til næste dag, hvor aflæsningen af resultatet foretages.

Hvert antibiotikum vil diffundere fra depotet og ud i næringsmediet, samtidig med at bakterierne, som er udsået på mediet, begynder at vokse og danne tætliggende kolonier omkring depotet. Derved opstår der en koncentrationsgradient fra depotet og ud i agaren. Det vil sige, at jo længere væk fra depotet man kommer, jo lavere er koncentrationen af antibiotika i mediet, men koncentrationen skifter under diffusionen (figur 1).

Hvis bakterien er følsom for antibiotikummet, dannes en zone uden vækst rundt om antibiotikumdepotet, som kan ses på figur 2. Denne zone kaldes hæmningszone. Hæmningszonens diameter måles, og baseret på denne bestemmes følsomhedskategorien til S, I eller R ud fra tabeller over den tidligere fastlagte sammenhæng mellem hæmningszonens diameter og bakteriens MIC overfor det pågældende antibiotikum. Metoden angiver kun en indirekte målt MIC og kræver omhyggelig standardisering. Agardiffusionsmetoden anvendes både til resistensbestemmelse af bakterier og gærsvampe.

Der findes en agardiffusionsmetode, der direkte kan angive MIC. Denne metode hedder Etest® og består i en plastikstrimmel indeholdende en kontinuerlig gradient af det pågældende antibiotika som depot, og med MIC påskrevet som tal. Der dannes så, under inkubationen og fremvæksten af bakterierne, en ellipseformet (E) hæmningszone, og hvor vækstzonen rammer strimlen, aflæses den pågældende MIC (figur 3).

Bouillonfortyndingsmetoden

Figur 3. Test til direkte bestemmelse af mindste hæmmende koncentration (MIC) af antibiotikummet colistin overfor bakterien Pseudomonas aeruginosa. Tobramycins MIC er 2 µg /ml.
.

Ved brug af bouillonfortyndingsmetoden anvendes trinvise fortyndinger af hvert antibiotikum i såkaldte mikrotiterplader med bouillon. Pladerne tilsås med den pågældende mikroorganisme og inkuberes i varmeskab til næste dag. Mikrotiterplader er lavet af gennemsigtigt plastik og indeholder 8 x 12 brønde med flad bund, så flere antibiotikas væksthæmmende effekt på en mikroorganisme kan undersøges på samme mikrotiterplade (figur 4). Resultatet aflæses maskinelt. MIC af et antibiotikum er så den laveste koncentration, der ikke giver vækst og anvendes så til at bestemme dets følsomhedskategori S, I eller R.

Mikrotiterplade
Figur 4. Mikrotiterplade.
Mikrotiterplade
Af .

Genetiske analyser til resistensbestemmelse

Resistens kan også bestemmes på genniveau ved PCR-baserede metoder og DNA-sekvensering, for at påvise resistensgener. Da resistens ofte kodes genetisk, kan aflæsning af baserækkefølgen i DNA ved sekventering vise, om kendte resistensfaktorer er til stede. Metoderne er således genotypiske, men giver ikke et præcist resistensniveau i form af MIC.

Et eksempel på en genetisk analyse er undersøgelsen for forekomst af methicillinresistente stammer af bakterien Staphylococcus aureus (MRSA). Det er et specifikt gen, mecA-genet, der gør denne bakterie resistent mod methicillin. Det er muligt at bruge PCR til hurtigt at påvise mecA-genet, så man f.eks. kan isolere en MRSA-inficeret patient på et hospital, så vedkommende ikke smitter andre patienter eller personalet.

Teknikkernes fordele

De molekylære teknikker er ikke afhængige af dyrkning, og er derfor specielt nyttige for resistensbestemmelse af mikroorganismer, som er svære at dyrke i et laboratorie, eller som vokser langsomt, som tuberkelbakterien Mycobacterium tuberculosis.

Antibiotikaresistens kan dog afhænge af flere faktorer end tilstedeværelse af gener, der koder for resistens, og det kan også skyldes gener, som endnu ikke er kendt som resistensgener. Selvom molekylære metoder og brug af sekvensdata stadig er under udvikling, er man derfor i langt de fleste tilfælde fortsat afhængig af at dyrke mikroorganismerne frem, før de kan resistensbestemmes.

Læs mere på lex.dk

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig