Hầu hết ESBLs bắt nguồn từ enzim TEM và SHV[35] [49] . Hiện nay đã có
hơn 90 loại enzim loại TEM và 25 enzim loại SHV. TEM và SHV thường được tìm thấy ở E. coli và K. pneumoniae, tuy nhiên, chúng cũng có thể được tìm thấy ở
Proteus spp., Providencia spp., và các chủng vi khuẩn khác thuộc họ
Enterobacteriaceae.[79]
Bảng 1.5. Các lớp ESBL chính[56]
Lớp Nguồn gốc Số biến thể
TEM (A)
Các đột biến TEM penicillinase, nguồn gốc không rõ; các thay thế 1 – 7 acid amin
Trên 100
SHV (A)
Các đột biến SHV penicillinase, ở K. pneumoniaethì xuất phát từ nhiễm sắc thể; thay thế ≥ 1 acid amin
Trên 50
CTX – M (A)
Ở Kluyveraspp. hầu hết hay tất cr các phân lớp đều xuất phát từ nhiễm sắc thể, rồi được chuyển động nhờ các chuyển động chèn
Trên 40, trong 5 phân lớp
VEB (A) Không rõ 3
OXA – 15 (D) Đột biến OXA – 2, được biết từ lâu là
penicillinase có nguồn ngốc không rõ 1
OXA – 11, 14, 15, 16, 17 (D)
Đột biến OXA – 10 (=PSE – 2), được biết từ lâu là penicillinase có nguồn ngốc không rõ
> 5
* TEM: TEM – 1 là loại β-lactamase thường gặp ở vi khuẩn Gram âm. Hơn 90 chủng E. coli kháng lại với ampicillin là nhờ có TEM – 1. [55] Ngoài ra, enzim này cũng gây ra sự đề kháng đối với ampicillin và penicillin của chủng H. influenzae và N. gonorrhorae. TEM – 1 có khả năng thủy phân penicillin và các cephalosporins thế hệ 1 như cephalothin và cephaloridine. TEM – 2 là dẫn xuất đầu tiên của TEM – 1, có sự thay thế 1 acid amin so với β-lactamase nguyên thủy. TEM – 3 được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1989, là loại TEM - β-lactamase đầu tiên bộc lộ kiểu hình của ESBL [93] . TEM – 3 có khả năng phân giải cephalosporin phổ rộng.
Sau đó, hơn 130 β-lactamase TEM được mô tả[78]. Mặc dù β-lactamase loại TEM
thường tìm thấy nhất ở chủng E. coli và K. pneumoniae, nhưng chúng cũng được
tìm thấy ở những chủng vi khuẩn Gram âm khác, và tần số này ngày càng gia tăng. ESBL loại TEM đã được báo cáo xuất hiện ở các vi khuẩn đường ruột như
Enterobacter aerogenes,[58] Morganella morganii, [80] [95] Proteus mirabillis, [28] [77] Proteus rettgeri, Salmonella spp. [66] Hơn nữa, chúng còn được tìm thấy ở những vi khuẩn Gram âm không thuộc họ đường ruột. Cụ thể là TEM – 2 được tìm thấy ở
chủng P. aeruginosa, [68] TEM-17 được tìm thấy ở chủng Capnocytophaga
ochracea. [88]
* SHV: SHV – 1 thường được tìm thấy ở K. pneumoniae, và chính nó đã gây
ra hơn 20% sự đề kháng ampicillin qua trung gian plasmid ở chủng này. [96] Không
như TEM – 1, SHV – 1 chỉ có vài dẫn xuất. Phần lớn các SHV khác nhau mang kiểu hình ESBL được đặc trưng bởi sự thay đổi acid amin tại vị trí 238, thay serine bằng glycine. Một số biến thể liên quan tới SHV-5 cũng có một thay thế lysine bởi glutamate ở vị trí 240. Điều thú vị là cả hai Gly238Ser và acid amin Glu240Lys (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
cũng có thể tìm thấy trong các loại TEM - ESBLs. Các dư lượng serine ở vị trí 238 có quan trọng trong việc thủy phân hiệu quả các ceftazidime, và các dư lượng lysine có vai trò quan trọng trong việc thủy phân hiệu quả các cefotaxime [43] Ngày nay, phần lớn các SHV có kiểu hình của ESBL. Tuy nhiên, duy nhất SHV – 10, được báo cáo là có kiểu hình đề kháng - ức chế. Enzim này có nguồn gốc từ SHV – 5 và chứa thêm một glycine thay cho serine 130. [85] Phần lớn SHV được tìm thấy ở chủng K. pneumoniae. Tuy nhiên, enzim này cũng được tìm thấy ở Citrobacter diversus, E. coli, P. aeruginosa[30] [38] [71] [87]
* CTX – M:
Đây là loại enzim qua trung gian plasmid và có khả năng phân giải mạnh cefotaxim . Enzim này chủ yếu được tìm thấy ở S. typhimurium và E. coli, nhưng
cũng được mô tả ở những chủng khác của họ Enterobacteriaceae. Một nghiên cứu
hệ thống về lớp CTX – M cho thấy có các loại CTX – M như sau[79]:
Bảng 1.6. Các type ESBLs CTX-M β-Lactamase Quốc gia đầu tiên tìm thấy Loài vi khuẩn
CTX-M-1 Đức, Ý E. coli
CTX-M-2 Argentina S. enterica
CTX-M-3 Ba Lan C. freundii, E. coli
CTX-M-4 Nga S. enterica
CTX-M-5 Latvia S. enterica,S. enterica
CTX-M-6 Hy Lạp S. enterica CTX-M-7 Greece Hy Lạp S. enterica CTX-M-8 Brazil P. mirabilis, E. cloacae, E. aerogenes, C. amalonaticus
CTX-M-9 Tây Ban Nha E. coli
CTX-M-10 Tây Ban Nha E. coli
Toho-1 Nhật Bản E. coli
Sự mở rộng hoạt tính của CTX – M ESBL đề kháng với cephalosporin phổ rộng không liên quan đến việc thay đổi một vài acid amin như TEM hay SHV. Mà là do phần còn lại của serine ở vị trí 237, hiện diện ở tất cả các CTX – M. Năm
2006 phát hiện CTX – M – 15 phổ biến ở chủng E. coli ở Anh và lan rộng khắp thế
giới.Hiện nay có trên 40 loại CTX – M [78].
* OXA: Enzim có tên là OXA vì có liên quan đến khả năng thủy phân oxacillin. Đây là enzim khác với TEM và SHV về cấu trúc phân tử (thuộc lớp D) và
chức năng (thuộc nhóm 2d) [78]. Chúng đề kháng với ampicillin, cephalothin; hoạt
động thủy phân mạnh oxacillin, cloxacillin; ít bị ức chế bởi acid clavulanic [ ]. Trong khi hầu hết các ESBL được tìm thấy ở E. coli, K. pneumoniae và các vi khuẩn khác thuộc họ Enterobacteriaceae, thì OXA được tìm thấy chủ yếu ở P. aeruginosa.
Nhiều loại ESBL loại OXA có nguồn gốc từ OXA – 10, OXA – 11,14, 16 và 17[35]
[34 ] . Các loại OXA được thể hiện ở bảng dưới :
Bảng 1.7. Các type ESBL- OXA
β-Lactamase Nguồn gốc Quốc gia xuất hiện đầu tiên Loài vi khuẩn
OXA-11 OXA-10 Thổ Nhĩ Kì P. aeruginosa [41]
OXA-13 OXA-10 Pháp P. aeruginosa [69]
OXA-14 OXA-10 Thổ Nhĩ Kì P. aeruginosa [34]
OXA-15 OXA-2 Thổ Nhĩ Kì P. aeruginosa [32]
OXA-16 OXA-10 Thổ Nhĩ Kì P. aeruginosa [33] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
OXA-17 OXA-10 Thổ Nhĩ Kì P. aeruginosa [35]
OXA-18 OXA-9,
OXA-12 Pháp P. aeruginosa [81]
OXA-19 OXA-10 Pháp P. aeruginosa [67]
OXA-28 OXA-10 Pháp P. aeruginosa [84]
* Các ESBL khác: Trong khi phần lớn các ESBL có nguồn gốc từ TEM hoặc SHV và những enzim khác chia thành một lớp ESBL mới thì có vài loại ESBL không có mối liên hệ với bất kì loại nào trong số các enzim được tìm thấy.
Bảng 1.8. Các loại ESBL khác β-Lactamase Quan hệ gần nhất Phân giải a Quốc gia
xuất hiện đầu tiên Loài vi khuẩn BES-1 Penicllinase từ Yersinia enterocolitica CTX, CAZ,
ATM Brazil S. marcescens [29]
FEC-1 CTX Nhật Bản E. coli [59]
GES-1 Penicillinase
từ P. mirabilis CAZ Guiana Pháp K. pneumoniae [86]
CME-1 VEB-1 CAZ
Phân lập từ dòng tham chiếu Chryseobacterium meningosepticum [89]
PER-1 PER-2 CAZ Pháp P. aeruginosa [73]
PER-2 PER-1 CAZ Argentina S. enterica serovar
Typhimurium [27]
SFO-1 AmpA từ S.
fonticola CTX Nhật Bản E. cloacae [60]
TLA-1 CME-1 CAZ, CTX,
ATM Mexico E. coli [91]
VEB-1 PER-1, PER-2 CAZ, ATM Vietnam/
Thailand E. coli [84]
a
CTX: cefotaxime; CAZ: ceftazidime; ATM: aztreonam.