본문 바로가기
진단검사의학과/Molecular genetics

carbapenemase gene PCR

by 병리맨 2023. 6. 22.
반응형

The presence of the carbapenemase gene in bacteria produces a carbapenemase enzyme that can hydrolyze and inactivate the carbapenem antibiotic. This enzyme activity gives resistance to carbapenem, making it ineffective in treating infections caused by these bacteria.




Carbapenemase Gene PCR
Carbapenemolytic enzyme is a type of beta - lactamase that can break down beta - lactam ring structures present in many antibiotics, including carbapenem. Carbapenem is considered one of the most potent antibiotics available and is often used as a last resort for serious infections caused by multidrug-resistant bacteria.

 

The carbapenemase gene can be transferred between other bacteria through mobile genetic elements such as plasmids, transposons, and integrons. Esterobacteriaceae is a family of Enterobacteriaceae, known as Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, and Acinetobacter baumiannis.

 

Detection of carbapenem degrading enzyme genes such as IMP-1, VIM, NDM, KPC and OXA-48 is typically performed using polymerase chain reaction (PCR) techniques. PCR allows amplification and detection of specific DNA sequences associated with these genes. The presence of the carbapenemase gene can be confirmed by analyzing PCR products in various ways such as gel electrophoresis and molecular sequencing.

 

IMP-1
The gene encodes IMP-1 carbapenemase enzymes commonly found in gram-negative bacteria such as Pseudomonas aeruginosa and Enterobacteriaceae.

 

IMP-1 carbapenem degradation enzymes are often encoded in mobile genetic elements such as plasmids or transposons, making it easy to transfer genes between different bacteria. This horizontal migration mechanism contributes to the spread of carbapenem resistance within and between bacterial populations, further exacerbating the problem of treating infections caused by IMP-1-positive bacteria.

 

Molecular diagnostic techniques such as polymerase chain reaction (PCR) are used to detect the presence of the IMP-1 gene. PCR amplifies specific DNA sequences associated with the IMP-1 gene so that they can be detected and identified in bacterial samples.

 

 

VIM: VIM
Genes encode VIM carbapenemase enzymes, which are also frequently found in gram-negative bacteria, including intestinal bacteria and Pseudomonas aeruginosa. Carbapenemolytic enzyme is an enzyme produced by bacteria that can break down carbapenem antibiotics. Carbapenem antibiotics are powerful antibiotics used to treat serious infections often caused by multidrug-resistant bacteria. The presence of the VIM gene and its enzyme, VIM carbapenemase, gives resistance to the carbapenem antibiotics.

The VIM gene is part of a larger family of genes known as the metallo-beta-lactamase (MBL) gene. This gene produces a carbapenem degrading enzyme characterized by its ability to bind to and hydrolyze carbapenem antibiotics. VIM carbapenemase belongs to subclass B1 of MBL, which requires metal ions (usually zinc) for enzyme activity.

Bacteria with the VIM gene are considered multidrug-resistant because they are often resistant to other types of antibiotics as well as carbapenem antibiotics. This can be an important issue in the treatment of infections caused by these bacteria, as options for effective antibiotic treatment are limited.

 

 

NDM
NDM (New Delhi Metallo-Beta-Lactamase). NDM (New Delhi Metallo-Beta-Lactamase) Carbapenem. It has received considerable attention due to its rapid spread and high levels of resistance. The NDM physiology has been rewritten as long as it includes Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli. Positive framing nes has been icher e.

 

KPC
The KPC gene encodes the enzyme KPC carbapenemase, commonly found in Klebsiella pnumoniae bacteria.

KPC carbapenemase is part of class A carbapenemase, also known as Ambler class A β-lactamases. KPC-producing bacteria have become a major concern in medical settings due to their ability to spread and cause difficult-to-treat infections.

 

OXA-48
The OXA-48 gene encodes OXA-48 carbapenemase enzymes commonly found in intestinal bacteria, especially pneumococcus and E. coli. OXA-48-producing bacteria are associated with carbapenem resistance.

By performing PCR specifically targeting these carbapenemase genes, the presence of these genes can be detected in bacterial samples. This information is important to guide appropriate treatment strategies and to implement infection control measures to prevent the spread of carbapenem-resistant bacteria.

 


Carbapenemolytic enzymes can also be resistant to carbapenem as well as other families of beta-lactam antibiotics such as penicillin and cephalosporin. This is because carbapenemase is often a wide spectrum of beta-lactamase capable of hydrolyzing multiple types of beta-lactam antibiotics.

 

The carbapenemase gene can coexist with other resistance mechanisms in bacteria, further complicating treatment options. For example, bacteria with carbapenem degradation enzyme genes can have additional resistant genes, such as giving resistance to aminoglycosides, fluoroquinolones, or polymixins, making them much more difficult to treat.

 

This includes monitoring both the carbapenemase gene itself and monitoring the rate of infection resistant to carbapenem. Surveillance data can guide infection control measures, identify outbreaks, and inform public health interventions.

 

It is important to note that the field of antibiotic resistance is constantly evolving and new carbapenem degradation genes or variants may emerge over time. Continuous research, surveillance, and multilateral approaches are required to effectively address the problems posed by carbapenem-resistant bacteria and ensure effective treatment options for bacterial infections.

반응형

댓글