Echinocandin-Resistenz und Populationsstruktur invasiver Candida glabrata-Isolate von zwei Universitätskliniken in Deutschland und Österreich
In dieser Arbeit wurde die Empfindlichkeit gegenüber Antimykotika, die Anwesenheit von FKS-Mutationen und die genetische Struktur von Candida glabrata-Isolaten aus Blutkulturen von zwei unterschiedlichen Krankenhäusern in Deutschland und Österreich untersucht. Die Empfindlichkeitstestung der 64 C. glabrata-Isolate wurde mittels Bouillon-Mikrodilution nach EUCAST und dem Vitek®-2 System durchgeführt. Zusätzlich wurden alle Isolate auf das Vorhandensein einer FKS-Mutation untersucht. Molekulargenetische Untersuchungen wurden mittels Mikrosatelliten-PCR mit drei unterschiedlichen Oligonukleotiden und halbautomatisierter repetitiver sequenz-basierter PCR (rep-PCR) durchgeführt.
Grundsätzlich sollte bei allen C. glabrata-Isolaten, welche aus Blutkulturen isoliert werden, eine Resistenztestung durchgeführt werden. Das Vitek®-2 System ist eine routinetaugliche Alternative für die MHK-Bestimmung von Fluconazol, Amphotericin B und Caspofungin (CAS). Die Resistenztestung für Voriconazol sollte über die Bouillon-Mikrodilution nach EUCAST erfolgen. Anhand der Ergebnisse kann eine adäquate Therapieentscheidung bei einer Candidämie mit C. glabrata getroffen werden. Eine Initialtherapie sollte mit einem Echinocandin begonnen werden. Nur ein C. glabrata-Isolat aus Deutschland zeigte eine Resistenz gegenüber CAS und eine entsprechende Mutation in der Hotspot 1 Region auf dem FKS2-Gen.
Die Diskriminationsstärke der Mikrosatelliten-PCR war höher, als die der rep-PCR (Simpson-Index von 0,94 vs. 0,88). Es zeigten sich prominente Genotypen von Isolaten aus Deutschland und Österreich, allerdings ohne epidemiologische Hinweise nosokomialer Übertragungen. Wir konnten zeigen, dass die Populationsstruktur von C. glabrata hauptsächlich polyklonal mit spezifischen Genotypen und abhängig von der geografischen Lokalisation der Isolate ist.
Obwohl wir eine geringe Inzidenz von Echinocandin-Resistenzen in C. glabrata-Isolaten gefunden haben, sind weitere Studien zur Überwachung epidemiologischer Trends in Europa notwendig. Die genetische Populationsstruktur der C. glabrata-Isolate demonstriert überrepräsentative geographische Genotypen.
In this work, the susceptibility of antifungal agents, the presence of FKS-mutations and the population-genetics of Candida glabrata were investigated. C. glabrata isolates from blood cultures were taken from two different sampling sites, the University Hospital Essen and the University Hospital Vienna for analysis. The susceptibility testing of a total of 64 C. glabrata isolates were carried out after EUCAST, using the microdilution method as well as by the use of Vitek®-2 System. In addition, each isolate FKS-mutations were investigated. Genetics were investigated by molecular-biological tools, microsatellite PCR including three oligonucleotides and by half-automated repetitive sequenced-based PCR (rep-PCR).
The aim of this study was to identify resistances in the tested isolates against fluconazole, amphotericin B, caspofungin and voriconazole. The above mentioned methods were tested on efficiency for this purpose. After comparison of all methods, the Vitek®-2 System is recommended for susceptibility testing including the determination of minimum inhibitory concentration (MIC) of fluconazole, amphotericin B and caspofungin. In contrast, the susceptibility against voriconazole should be tested in a microdilution, as recommended by EUCAST. On behalf of these results, an initial therapy could be started, mostly recommended using an echinocandin. Only one isolate (1.5 %) was detected with a hotspot mutation in the FKS2-gene, resulting in a resistance against caspofungin.
The analysis of the molecular methods revealed higher discriminatory power for the microsatellite-PCR compared to the rep-PCR (Simpson-Index 0.94 vs. 0.88). Prominent genotypes were detected in isolates from both hospitals. However, epidemiological, no nosocomial route of transmission could be detected. We could show that the population structure of C. glabrata is mainly polyclonal with specific genotypes, depending on the geographical origin of the isolate.
In conclusion, we found weak incidence of echinocandin resistance in C. glabrata. However, further epidemiological screening in Europe is recommended. The population structure of the C. glabrata isolates shows the overrepresented geographical genotypes.