Neues plasmidvermitteltes Beta-Lactamase (MIR-1) verleiht Resistenzen gegen Oxyimino- und Alpha-Methoxy-Beta-Lactame in klinischen Isolaten von Klebsiella pneumoniae

Klebsiella pneumoniae-Isolate von 11 Patienten im Miriam Hospital wurden als resistent gegenüber Cefoxitin und Ceftibuten sowie gegenüber Aztreonam, Cefotaxim und Ceftazidim identifiziert. Die Resistenz konnte durch Konjugation oder Transformation mit plasmidärer DNA in Escherichia coli übertragen werden und war bedingt durch die Produktion einer Beta-Lactamase mit einem isoelektrischen Punkt von 8,4, die MIR-1 genannt wurde. In E. coli verlieh MIR-1 Resistenzen gegen Aztreonam, Cefotaxim, Ceftazidim, Ceftibuten, Ceftriaxon und solche Alpha-Methoxy-Beta-Lactame wie Cefmetazol, Cefotetan, Cefoxitin und Moxalactam. In vitro hydrolyzierte MIR-1 Cephalothin und Cephaloridin viel schneller als Penicillin G, Ampicillin oder Carbenicillin. Cefotaxim wurde mit 10 % der Rate von Cephaloridin hydrolysiert. Die Inaktivierung von Cefoxitin konnte nur durch einen mikrobiologischen Test nachgewiesen werden. Das Hemmprofil von MIR-1 ähnelte dem von chromosomal vermittelten Klasse I Beta-Lactamasen. Kalium-Clavulanat hatte wenig Einfluss auf die Cefoxitin- oder Ceftibutenresistenz und war ein schwacher Hemmer der MIR-1-Aktivität. Cefoxitin oder Imipenem induzierten nicht MIR-1. Das Gen, das MIR-1 bestimmt, wurde auf einem 1,4-kb AccI-PstI-Fragment kloniert. Unter strengen Bedingungen konnten Sonden für TEM-1- und SHV-1-Gene sowie das E. coli ampC-Gen nicht mit dem MIR-1-Gen hybridisieren. Allerdings erwies sich eine vorläufige Sequenz von 150 bp des MIR-1-Gens als 90 % identisch mit der Sequenz von ampC aus Enterobacter cloacae, jedoch nur 71 % identisch mit der von E. coli, was das Fehlen der Hybridisierung mit der E. coli ampC-Sonde erklärt. Die Plasmidprofile der 11 klinischen Isolate von K. pneumoniae waren nicht identisch, jedoch enthielt jedes ein Plasmid von 40 bis 60 kb, das mit dem klonierten MIR-1-Gen hybridisierte. Sowohl transferfähige als auch transferdefiziente MIR-1-Plasmide gehörten zur Inkompatibilitätsgruppe N. Daher war die Resistenz dieser K. pneumoniae-Stämme das Ergebnis des Plasmiderwerbs einer Klasse I Beta-Lactamase, einem neuen Resistenzdeterminanten, die die Arten von Beta-Lactam-Resistenz erweitert, die durch plasmidäre Verbreitung unter klinischen Isolaten verbreitet werden können.