ESBL چیست؟ روش تشخیص باکتری‌های تولیدکننده ESBL در آزمایشگاه و تفسیر آنتی بیوگرام

خلاصه مقاله

فهرست مطالب

مقدمه: چرا ESBL یکی از مهم‌ترین مشکلات مقاومت آنتی بیوتیکی در آزمایشگاه است؟

مقاومت آنتی بیوتیکی در باکتری‌های گرم منفی طی دو دهه اخیر به یکی از مهم‌ترین چالش‌های میکروب‌شناسی بالینی تبدیل شده و در این میان، باکتری‌های تولیدکننده Extended-Spectrum β-Lactamase یا ESBL جایگاه ویژه‌ای دارند.

اهمیت ESBL فقط به این دلیل نیست که یک باکتری نسبت به چند سفالوسپورین مقاوم می‌شود. مسئله اصلی این است که ژن‌های ESBL اغلب روی عناصر ژنتیکی متحرک قرار دارند و می‌توانند همراه با ژن‌های مقاومت به فلوروکینولون‌ها، آمینوگلیکوزیدها، تری‌متوپریم-سولفامتوکسازول و سایر داروها منتقل شوند. نتیجه ممکن است ایجاد یک ایزوله چنددارویی مقاوم یا Multidrug-Resistant؛ MDR باشد.

از دیدگاه آزمایشگاه تشخیص طبی، موضوع حتی پیچیده‌تر است. یک نکته بسیار مهم این است که:

مقاومت می‌تواند ناشی از ESBL، AmpC، کارباپنماز، تغییر نفوذپذیری غشاء، efflux، ترکیبی از این مکانیسم‌ها یا مکانیسم‌های دیگری باشد.

CDC نیز ESBL-producing Enterobacterales را از علل مهم عفونت‌های ادراری و جریان خون معرفی می‌کند و تأکید دارد که این ارگانیسم‌ها می‌توانند علاوه بر عفونت، به‌صورت colonization بدون علامت نیز در بدن حضور داشته باشند. (cdc.gov)

ESBL چیست؟

ESBL مخفف Extended-Spectrum Beta-Lactamase یا بتالاکتاماز وسیع الطیف است.

ESBLها گروهی از آنزیم‌های β-lactamase هستند که توسط برخی باکتری‌های گرم منفی، به‌ویژه اعضای راسته Enterobacterales، تولید می‌شوند و قادرند تعداد زیادی از آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام را هیدرولیز و غیرفعال کنند.

به زبان ساده، بسیاری از آنتی بیوتیک‌های بتالاکتام برای عملکرد خود به حلقه β-lactam وابسته‌اند. آنزیم ESBL این حلقه را تخریب می‌کند و دارو دیگر قادر به اتصال مؤثر به Penicillin-Binding Proteins و مهار ساخت دیواره سلولی نیست.

اما این تعریف یک نکته مهم دارد:

بنابراین اصطلاحاتی مانند:

• E. coli ESBL
• اشرشیا کلی ESBL
• Klebsiella ESBL
• کلبسیلا ESBL

در واقع به معنی E. coli یا Klebsiella تولیدکننده ESBL هستند.

بتالاکتاماز چیست و ESBL چه تفاوتی با سایر بتالاکتامازها دارد؟

β-lactamaseها خانواده بسیار بزرگی از آنزیم‌های مقاومت هستند. همه آنها عملکرد یکسانی ندارند.

بنابراین اصطلاح «بتالاکتاماز» بسیار کلی‌تر از ESBL است.

ESBL باعث مقاومت به چه آنتی بیوتیک‌هایی می‌شود؟

ESBLهای کلاسیک قادرند بسیاری از موارد زیر را هیدرولیز کنند:

• پنی سیلین‌ها
• cefotaxime
• ceftriaxone
• ceftazidime
• cefpodoxime
• سایر oxyimino-cephalosporins
• aztreonam

اثر ESBL بر cefepime نیز ممکن است قابل توجه باشد؛ با این حال phenotype وابسته به نوع و میزان بیان آنزیم، نفوذپذیری و سایر مکانیسم‌های همراه است.

نکته بسیار مهم این است که مقاومت به همه سفالوسپورین‌ها در تمام ESBLها الزاماً یکسان نیست. برای مثال برخی CTX-Mها اثر بیشتری بر cefotaxime و ceftriaxone نشان می‌دهند، در حالی که بعضی ESBLها می‌توانند ceftazidime را نیز به‌شدت تحت تأثیر قرار دهند.

به همین دلیل استفاده از فقط یک سفالوسپورین برای شناسایی ESBL می‌تواند حساسیت تشخیصی را کاهش دهد.

آیا ESBL باعث مقاومت به سفامایسین‌ها و کارباپنم‌ها می‌شود؟

Cephamycins (سفامایسین‌ها)

داروهایی مانند:

• cefoxitin
• cefotetan
• cefmetazole

نسبت به هیدرولیز توسط ESBLهای کلاسیک پایدارتر هستند.

این نکته با این گزاره متفاوت است که «هر ESBL باید به cefoxitin حساس باشد».

ممکن است یک ایزوله ESBL-producing به cefoxitin مقاوم باشد، اما این مقاومت باید ما را به وجود مکانیسم دیگری مانند:

• AmpC
• تغییر porin
• برخی carbapenemaseها
• یا همزمانی چند مکانیسم

مشکوک کند. IDSA 2026 نیز cephamycins را از نظر آنزیمی عموماً پایدار در برابر ESBL توصیف می‌کند، اما به علت محدود بودن داده‌های outcome، آنها را به‌طور کلی درمان ترجیحی ESBL-E نمی‌داند. (idsociety.org)

Carbapenems (کارباپنم‌ها)

ESBL کلاسیک به خودی خود یک carbapenemase نیست.

بنابراین ESBL نباید با KPC، NDM یا OXA-48 اشتباه شود.

با این حال، ایزوله ESBL-producing ممکن است به کارباپنم کاهش حساسیت نشان دهد؛ برای مثال:

می‌تواند MIC برخی کارباپنم‌ها، به‌خصوص ertapenem، را افزایش دهد.

EUCAST نیز تأکید کرده که کاهش حساسیت به carbapenem می‌تواند در اثر ESBL یا AmpC همراه با کاهش permeability ایجاد شود، بدون اینکه الزاماً carbapenemase وجود داشته باشد. (eucast.org)

مهم‌ترین باکتری‌های تولیدکننده ESBL

ESBL بیشتر در Enterobacterales اهمیت دارد.

Escherichia coli

در بسیاری از مناطق جهان مهم‌ترین ESBL-producing organism است و نقش بسیار مهمی در UTIهای community-acquired و healthcare-associated دارد.

Klebsiella pneumoniae

یکی دیگر از مهم‌ترین مخازن ESBL، به‌ویژه در بیمارستان، ICU، عفونت‌های سیستمیک و outbreakها است.

Klebsiella oxytoca

در تفسیر آن باید دقت بیشتری داشت؛ زیرا hyperproduction بتالاکتاماز کروموزومی K1/OXY می‌تواند در برخی تست‌های فنوتیپی ESBL، phenotype مشابه ایجاد کند.

Proteus mirabilis

می‌تواند ESBL اکتسابی داشته باشد و در الگوریتم‌های کلاسیک CLSI/EUCAST جزو ارگانیسم‌های مهم در بررسی ESBL بوده است.

سایر Enterobacterales

ESBL در گونه‌های دیگری نیز دیده می‌شود، از جمله:

Enterobacter spp.، Citrobacter spp.، Serratia spp.، Salmonella spp. و سایر اعضای Enterobacterales.

اما تفسیر ESBL در گونه‌های دارای AmpC کروموزومی inducible پیچیده‌تر است.

EUCAST در الگوریتم تشخیصی خود دقیقاً میان E. coli/Klebsiella/P. mirabilis و گونه‌هایی که AmpC کروموزومی inducible دارند تمایز قائل شده است. (eucast.org)

مهم‌ترین خانواده‌های ژنی ESBL

TEM

TEM-1 و TEM-2 در اصل β-lactamaseهای narrow-spectrum هستند.

تغییرات اسیدآمینه‌ای در برخی مشتقات TEM موجب گسترش طیف سوبسترای آنزیم و پیدایش TEM-ESBLها شده است.

باید variant مشخص شود.

SHV

SHV-1 در Klebsiella pneumoniae شایع است، اما تعدادی از مشتقات SHV دارای phenotype وسیع‌الطیف هستند.

همانند TEM:

CTX-M؛ مهم‌ترین خانواده ESBL در عصر حاضر

در دهه‌های گذشته TEM و SHV اهمیت زیادی داشتند، اما CTX-Mها به‌تدریج به مهم‌ترین خانواده ESBL در جهان تبدیل شدند.

مطالعات ژنومی و اپیدمیولوژیک جدید نشان می‌دهند blaCTX-M در E. coli در سطح جهانی بسیار شایع شده و انتقال آن به‌شدت با plasmidها و گسترش کلون‌های موفق E. coli ارتباط دارد. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

انواع مهم شامل:

• CTX-M-15
• CTX-M-14
• CTX-M-27

هستند و CTX-M-15 از موفق‌ترین و گسترده‌ترین variantها محسوب می‌شود. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

ESBL چگونه منتقل می‌شود؟

ژن‌های ESBL اغلب روی plasmidها قرار دارند.

این پلاسمیدها می‌توانند از طریق Horizontal Gene Transfer؛ انتقال افقی ژن میان باکتری‌ها منتقل شوند.

مکانیسم‌های انتقال شامل:

• conjugation
• transposable elements
• integrons
• insertion sequences

هستند.

مسئله مهم این است که یک plasmid ممکن است علاوه بر blaCTX-M یا سایر ESBL genes، چندین ژن مقاومت دیگر نیز حمل کند.

به همین دلیل ESBL-producing organisms اغلب resistance phenotype بسیار گسترده‌تری از مقاومت صرف به سفالوسپورین‌ها دارند. (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

ESBL در نمونه ادرار چیست؟

عبارت «ESBL در ادرار» معمولاً یعنی از urine culture یک باکتری تولیدکننده ESBL جدا شده است.

شایع‌ترین مثال:

است. CDC نیز UTI را از عفونت‌های مهم ناشی از ESBL-E معرفی می‌کند. (cdc.gov)

در آنتی بیوگرام ممکن است مشاهده شود:

• ceftriaxone: resistant
• cefotaxime: resistant
• ceftazidime: susceptible، intermediate یا resistant بسته به ESBL
• aztreonam: کاهش حساسیت
• مقاومت همراه به ciprofloxacin
• مقاومت همراه به TMP-SMX

ولی هیچ‌یک از این الگوها به‌تنهایی اثبات قطعی ESBL نیستند.

ESBL در کشت خون و عفونت‌های سیستمیک

شناسایی ESBL-producing Enterobacterales در blood culture اهمیت بسیار بیشتری دارد، زیرا bacteremia یک عفونت invasive محسوب می‌شود.

در این شرایط علاوه بر گزارش سریع AST، شناسایی مکانیسم‌های مقاومت با روش‌های سریع مولکولی می‌تواند در برخی مراکز برای antimicrobial stewardship و infection control اهمیت داشته باشد.

پنل‌های مولکولی blood culture ممکن است blaCTX-M را مستقیماً شناسایی کنند؛ اما یک نکته حیاتی این است که:

زیرا assay ممکن است ESBLهای خانواده‌های دیگر را هدف قرار ندهد.

CLSI نیز در اسناد رسمی خود بر همین محدودیت روش‌های ژنوتیپی تأکید کرده است. (clsi.org)

چه زمانی باید در آنتی بیوگرام به وجود ESBL شک کنیم؟

کاهش حساسیت یا مقاومت غیرمنتظره نسبت به یک یا چند عامل زیر می‌تواند suspicion ایجاد کند:

• cefotaxime
• ceftriaxone
• ceftazidime
• cefpodoxime
• aztreonam

اما «مشکوک بودن» با «اثبات ESBL» متفاوت است.

همچنین pattern باید همراه با موارد زیر بررسی شود:

• گونه باکتری
• cefoxitin
• carbapenems
• cefepime
• β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations
• وجود AmpC risk
• احتمال carbapenemase

الگوی معمول آنتی بیوگرام ESBL

یک phenotype کلاسیک ممکن است چیزی شبیه این باشد:

وجود cefoxitin resistance باید توجه را به AmpC یا سایر مکانیسم‌ها جلب کند.

روش غربالگری ESBL در آزمایشگاه

در روش‌های کلاسیک mechanism detection، oxyimino-cephalosporins برای screening استفاده می‌شدند.

EUCAST در راهنمای اختصاصی ESBL خود cefotaxime یا ceftriaxone را در کنار ceftazidime توصیه کرده و cefpodoxime را نیز به عنوان یک screening agent بسیار حساس مطرح کرده است. (eucast.org)

معیارهای کلاسیک EUCAST برای mechanism screening

برای MIC نیز در همان راهنمای mechanism detection، MIC بیشتر از 1 mg/L برای cefotaxime/ceftriaxone، ceftazidime یا cefpodoxime به‌عنوان trigger بررسی ESBL مطرح شده بود. (eucast.org)

نکته بسیار مهم: این اعداد با breakpoint بالینی امروز یکی نیستند

در EUCAST v16.1 سال ۲۰۲۶ breakpointهای بالینی Enterobacterales برای چند داروی مهم به شکل زیر هستند:

این مقادیر مستقیماً از جدول جاری EUCAST v16.1 استخراج شده‌اند. (eucast.org)

EUCAST در همان جدول تصریح می‌کند که breakpointهای سفالوسپورین Enterobacterales برای آشکار کردن مکانیسم‌های مهم مقاومت از جمله ESBL و plasmid-mediated AmpC طراحی شده‌اند و وجود ESBL نباید به خودی خود susceptibility category را تغییر دهد؛ نتیجه هر دارو باید همان‌طور که تست شده گزارش شود. (eucast.org)

این تغییر، یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های میکروب‌شناسی مدرن با روش‌های قدیمی است.

روش‌های تشخیص فنوتیپی ESBL

اصل بیشتر تست‌های کلاسیک بر این واقعیت استوار است:

اگر افزودن clavulanate فعالیت سفالوسپورین را به مقدار معنی‌دار برگرداند، synergy ایجاد شده و ESBL محتمل است.

Combined Disk Test یا Combination Disk Method

یکی از کاربردی‌ترین تست‌های تأییدی ESBL است.

اصل آزمایش

دو دیسک با یک آنتی بیوتیک یکسان مقایسه می‌شوند:

یکی بدون clavulanic acid و دیگری همراه با clavulanic acid.

مثلاً:

روش انجام

سوسپانسیون استاندارد باکتری تهیه می‌شود.

سطح Mueller-Hinton Agar به روش استاندارد inoculate می‌شود.

دیسک‌های مناسب روی پلیت قرار داده می‌شوند.

پس از incubation استاندارد، قطر zoneهای زوج‌ها اندازه‌گیری می‌شود.

معیار مثبت

در روش combination-disk کلاسیک:

EUCAST این معیار را برای cefotaxime و ceftazidime ± clavulanate بیان کرده است. (eucast.org)

برای روش کلاسیک درج‌شده در راهنمای EUCAST:

• cefotaxime 30 µg ± clavulanic acid 10 µg
• ceftazidime 30 µg ± clavulanic acid 10 µg

استفاده شده است. (eucast.org)

Double Disk Synergy Test یا DDST

DDST یکی از قدیمی‌ترین و شناخته‌شده‌ترین روش‌های فنوتیپی تشخیص ESBL است.

اصل روش

در مرکز یا بخشی از پلیت:

قرار می‌گیرد.

در اطراف آن یک یا چند cephalosporin مانند:

• cefotaxime
• ceftazidime
• cefepime

قرار داده می‌شوند.

اگر clavulanate، ESBL را مهار کند، zone سفالوسپورین در سمت دیسک حاوی clavulanate گسترش می‌یابد.

Keyhole Effect چیست؟

گسترش zone سفالوسپورین به طرف amoxicillin/clavulanate ممکن است ظاهری شبیه «سوراخ کلید» ایجاد کند.

به این پدیده:

گفته می‌شود.

وجود واضح این synergy از یافته‌های کلاسیک ESBL است.

فاصله دیسک‌ها در DDST

فاصله دیسک‌ها بسیار مهم است.

EUCAST در راهنمای mechanism detection، برای دیسک‌های cephalosporin با محتوای 30 µg، فاصله:

را به عنوان فاصله مناسب مطرح کرده است.

در برخی strains با مقاومت بسیار بالا یا پایین، فاصله 15 یا 30 mm ممکن است مناسب‌تر باشد. EUCAST در عین حال هشدار داده که این توصیه برای disk contents پایین‌تر باید مجدداً ارزیابی شود. (eucast.org)

این نکته مهم است؛ بنابراین استفاده کورکورانه از «۳۰ میلی‌متر برای همه کیت‌ها» روش استانداردی نیست.

ESBL E-test یا Gradient Test

نوار ESBL gradient معمولاً دو gradient مرتبط دارد:

• cephalosporin بدون inhibitor
• همان cephalosporin همراه clavulanic acid

مثلاً:

CTX در برابر CTX/CLA.

تفسیر

اگر MIC سفالوسپورین در حضور clavulanate حداقل ۸ برابر کاهش یابد:

نتیجه ESBL positive محسوب می‌شود.

همچنین ظهور phantom zone یا deformation مشخص ellipse می‌تواند مثبت تلقی شود.

اگر MIC از محدوده قابل خواندن strip خارج باشد، نتیجه ممکن است indeterminate باشد.

EUCAST تأکید می‌کند این strip برای تأیید ESBL است و لزوماً روش قابل اتکایی برای گزارش MIC بالینی همان antibiotic نیست. (eucast.org)

Broth Microdilution در تشخیص ESBL

در روش کلاسیک confirmation، MIC سفالوسپورین در دو وضعیت اندازه‌گیری می‌شود:

• بدون clavulanic acid
• همراه clavulanic acid

EUCAST در روش منتشرشده خود از:

• cefotaxime
• ceftazidime
• و در برخی شرایط cefepime

استفاده کرده و clavulanate را با concentration ثابت 4 mg/L به کار برده است.

کاهش MIC به میزان:

در حضور clavulanate به نفع ESBL است. (eucast.org)

سیستم‌های اتوماتیک تشخیص ESBL

سیستم‌هایی مانند:

VITEK 2

BD Phoenix

MicroScan

می‌توانند بر اساس MIC profiles و الگوریتم‌های expert، phenotypeهایی سازگار با ESBL را شناسایی کنند.

مزایا

• سرعت
• استانداردسازی
• کاهش workload دستی
• دسترسی همزمان به MIC چندین دارو
• اتصال به LIS

محدودیت‌ها

مهم‌ترین مشکل این است که هر «ESBL flag» یک سیستم اتوماتیک را نباید بدون در نظر گرفتن:

• breakpoint مورد استفاده
• نرم‌افزار دستگاه
• نسخه کارت یا panel
• validation کارخانه
• species
• co-production AmpC
• carbapenemase
• phenotype واقعی

به عنوان حقیقت قطعی تلقی کرد.

CLSI نیز درباره خطاهای phenotypic ESBL testing در حضور چند آنزیم و همچنین false-positive و false-negative هشدار داده است. (clsi.org)

روش‌های مولکولی تشخیص ESBL

PCR

ژن‌های شناخته‌شده می‌توانند با PCR اختصاصی شناسایی شوند.

اهداف مهم:

• blaCTX-M
• blaTEM
• blaSHV

Multiplex PCR

چند خانواده ژنی به‌طور همزمان بررسی می‌شوند.

مزیت اصلی، سرعت و کاهش تعداد reactionها است.

Real-Time PCR

امکان detection سریع و closed-tube را فراهم می‌کند و در بعضی blood culture panels وجود blaCTX-M مستقیماً گزارش می‌شود.

Sequencing

برای مشخص کردن variant دقیق بسیار ارزشمند است.

این مسئله مخصوصاً برای TEM و SHV مهم است؛ زیرا:

Sequencing یا assay variant-specific می‌تواند تفاوت narrow-spectrum و ESBL variant را مشخص کند.

محدودیت بسیار مهم تست مولکولی

نتیجه:

ممکن است isolate دارای:

• TEM-ESBL
• SHV-ESBL
• ESBL نادر
• یا variant خارج از targets assay

باشد. CLSI نیز صریحاً هشدار داده است که ژنوتیپی بودن یک assay به targets موجود در آن محدود است. (clsi.org)

تفاوت تشخیص فنوتیپی و ژنوتیپی ESBL

تفسیر آنتی بیوگرام ESBL؛ مهم‌ترین بخش مقاله

این قسمت یکی از مهم‌ترین نقاطی است که آموزش‌های قدیمی و استانداردهای امروز از یکدیگر جدا می‌شوند.

رویکرد تاریخی چه بود؟

در گذشته آزمایشگاه:

1. ابتدا ESBL screening انجام می‌داد.
2. ESBL را با clavulanate تأیید می‌کرد.
3. اگر مثبت بود، حتی برخی cephalosporinهایی که در AST ظاهراً susceptible بودند ممکن بود به Resistant تغییر گزارش داده شوند.

این روش برای breakpointهای قدیمی منطقی بود.

رویکرد امروزی چیست؟

با بازنگری breakpointهای cephalosporins، فلسفه تغییر کرد.

CLSI در بازنگری‌های خود اعلام کرد که با استفاده از breakpointهای جدید:

CLSI توضیح داده است که تست ESBL هنوز می‌تواند بنا بر سیاست مؤسسه برای:

• epidemiology
• infection prevention
• antimicrobial stewardship
• یا برخی تصمیمات درمانی

استفاده شود، ولی AST بالینی بر پایه breakpoints جاری گزارش می‌شود. (clsi.org)

این اصل در اسناد رسمی CLSI پس از بازنگری breakpointها تکرار شده است. نسخه جاری استاندارد، M100 Ed36 سال ۲۰۲۶ است. (clsi.org)

موضع EUCAST چیست؟

EUCAST v16.1 این موضوع را بسیار صریح بیان می‌کند:

breakpointهای cephalosporins در Enterobacterales برای آشکار کردن مکانیسم‌های مهم مقاومت، از جمله ESBL و plasmid-mediated AmpC، طراحی شده‌اند.

برخی isolates تولیدکننده β-lactamase ممکن است با breakpointهای فعلی نسبت به یک cephalosporin نسل سوم یا چهارم susceptible باشند و:

وجود یا عدم وجود ESBL به خودی خود susceptibility category را تعیین نمی‌کند. (eucast.org)

EUCAST برای aztreonam نیز همین اصل را تکرار می‌کند. (eucast.org)

آیا با مثبت شدن ESBL باید همه سفالوسپورین‌ها Resistant گزارش شوند؟

پاسخ کوتاه: خیر.

این یکی از مهم‌ترین نکات مقاله است.

در استانداردهای امروزی:

اگر آزمایشگاه breakpointهای جاری را اجرا می‌کند، هر antibiotic بر اساس نتیجه AST و breakpoint مربوطه دسته‌بندی می‌شود.

EUCAST این موضوع را صریحاً بیان کرده است. (eucast.org)

CLSI نیز پس از بازنگری breakpointهای ۲۰۱۰ اعلام کرد که دیگر لازم نیست صرفاً به علت ESBL positivity، نتایج cephalosporins یا aztreonam از susceptible به resistant ویرایش شوند. (clsi.org)

بنابراین رویکرد قدیمی «ESBL مثبت = همه cephalosporinها R» برای آزمایشگاهی که current breakpoints را اجرا می‌کند، صحیح نیست.

اما یک نکته بالینی مهم

اینکه آزمایشگاه نتیجه یک antibiotic را طبق breakpoint گزارش کند به این معنا نیست که آن antibiotic لزوماً درمان ترجیحی یک invasive ESBL infection است.

برای نمونه IDSA 2026 همچنان پیشنهاد می‌کند cefepime برای بسیاری از ESBL-E cUTIها و عفونت‌های خارج از urinary tract استفاده نشود، حتی اگر isolate از نظر آزمایشگاهی susceptible گزارش شود. (idsociety.org)

این دقیقاً تفاوت میان:

است.

آزمایشگاه و پزشک نباید این دو مفهوم را با هم مخلوط کنند.

تفاوت ESBL و AmpC

آیا مقاومت به Cefoxitin با ESBL سازگار است؟

یک ESBL کلاسیک به‌تنهایی معمولاً cefoxitin resistance را توضیح نمی‌دهد.

اگر isolate دارای phenotype زیر باشد:

• ceftriaxone R
• cefotaxime R
• cefoxitin R

باید به:

• AmpC
• AmpC + ESBL
• permeability defect
• carbapenemase
• یا سایر مکانیسم‌ها

فکر کرد. EUCAST v16.1 نیز cefoxitin را به‌صورت screen only برای AmpC-related resistance به کار می‌برد و هشدار می‌دهد specificity آن کامل نیست، زیرا permeability و برخی carbapenemaseها نیز می‌توانند نتیجه را تحت تأثیر قرار دهند. (eucast.org)

مشکل همزمانی ESBL و AmpC

AmpC می‌تواند نتیجه تست ESBL مبتنی بر clavulanate را mask کند.

فرض کنید isolate همزمان:

• ESBL
• و AmpC

تولید کند.

clavulanate، ESBL را مهار می‌کند اما AmpC مهار نمی‌شود.

بنابراین افزایش zone ممکن است کمتر از انتظار باشد و:

رخ دهد. CLSI نیز co-production AmpC را از علل شناخته‌شده کاهش sensitivity تست‌های فنوتیپی ESBL معرفی کرده است. (clsi.org)

EUCAST در چنین گونه‌هایی استفاده از cefepime ± clavulanate را در برخی الگوریتم‌های mechanism detection مطرح کرده است، زیرا cefepime نسبت به AmpC پایدارتر است. (eucast.org)

تفاوت ESBL و Carbapenemase

ESBL با KPC، NDM و OXA-48 چه تفاوتی دارد؟

KPC یک class A carbapenemase است.

NDM یک class B metallo-β-lactamase است.

OXA-48-like یک class D carbapenemase است.

این سه گروه را نباید «نوع ESBL» نامید.

ممکن است یک isolate همزمان:

داشته باشد.

در چنین شرایطی phenotype بسیار مقاوم‌تر می‌شود.

EUCAST همچنین تأکید می‌کند که carbapenemase-producing isolates اغلب همزمان ESBLهایی مانند CTX-M را نیز بیان می‌کنند. (eucast.org)

خطاها و Pitfallهای مهم در تشخیص ESBL

Inoculum نامناسب

تراکم بیش از حد یا کمتر از حد inoculum می‌تواند zone را تغییر دهد.

EUCAST برای disk diffusion Enterobacterales از McFarland 0.5 استفاده می‌کند. (eucast.org)

محیط کشت نامناسب

برای روش استاندارد Enterobacterales باید Mueller-Hinton Agar مناسب AST استفاده شود.

تغییر composition محیط می‌تواند فعالیت داروها را تغییر دهد.

فاصله نامناسب دیسک‌ها

به‌ویژه در DDST اهمیت زیادی دارد.

فاصله زیاد می‌تواند synergy را از بین ببرد.

فاصله بسیار کم نیز zoneها را غیرقابل تفسیر می‌کند.

disk content اشتباه

این خطا بسیار رایج است.

مثلاً disk content در EUCAST routine AST با CLSI یا تست تأییدی کلاسیک ESBL یکسان نیست.

EUCAST جاری:

• cefotaxime: 5 µg
• ceftazidime: 10 µg

در حالی که روش تأییدی کلاسیک CDT از 30 µg استفاده کرده است. (eucast.org)

AmpC

می‌تواند synergy را mask کند.

Carbapenemase

می‌تواند phenotype را پیچیده کرده و ساده‌سازی «3GC-R = ESBL» را کاملاً اشتباه کند.

K. oxytoca

Hyperproduction آنزیم K1/OXY می‌تواند تست مبتنی بر cefotaxime را false positive کند. (eucast.org)

تفسیر غلط zone

لبه zone باید طبق روش استاندارد خوانده شود.

EUCAST برای disk diffusion Enterobacterales قرائت از پشت پلیت روی زمینه تیره با reflected light و تشخیص نقطه توقف رشد قابل مشاهده را توصیه می‌کند. (eucast.org)

کنترل کیفی تست ESBL

این قسمت از مهم‌ترین بخش‌های تست است.

در ESBL testing باید دو موضوع جداگانه QC شوند:

سویه QC مثبت ESBL

EUCAST QC Tables v16.0، معتبر از ۱ ژانویه ۲۰۲۶، برای extended QC تشخیص ESBL در Enterobacterales سویه زیر را معرفی کرده است:

این سویه:

است. (eucast.org)

EUCAST برای این strain در extended QC محدوده‌های مشخصی برای:

• aztreonam
• cefotaxime
• cefpodoxime
• ceftazidime
• ceftriaxone

ارائه کرده است. (eucast.org)

بنابراین این شماره ATCC حدس یا انتقال از منابع قدیمی نیست؛ در QC Tables 2026 EUCAST تأیید شده است.

QC عمومی AST

برای Enterobacterales، EUCAST strain اصلی routine QC را:

معرفی می‌کند. (eucast.org)

کنترل inhibitor

برای β-lactam/β-lactamase inhibitor combinations، فقط کنترل antibiotic component کافی نیست.

EUCAST تأکید می‌کند که ترکیبات inhibitor باید هم با:

• susceptible QC strain
• و هم:
• β-lactamase-producing QC strain

کنترل شوند. (eucast.org)

برای نمونه EUCAST 2026 همچنان K. pneumoniae ATCC 700603 را در جداول کنترل برخی inhibitor combinations نیز به‌عنوان ESBL-producing strain درج کرده است. (eucast.org)

کنترل کیفی Mueller-Hinton Agar

موارد مهم شامل:

• عمق استاندارد medium
• pH مناسب
• absence of contamination
• growth مناسب QC strain
• diffusion مناسب antibiotics
• عدم وجود composition غیرمعمول
• بررسی lot جدید

است.

EUCAST تصریح کرده است که کیفیت MH powder و حتی pre-poured plates می‌تواند روی disk diffusion اثر داشته باشد و مطالعات اختصاصی در مورد کیفیت برندهای مختلف MH انجام داده است. (eucast.org)

کنترل کیفی دیسک‌های آنتی بیوتیک

موارد مهم:

• potency صحیح
• lot و expiry
• عدم exposure طولانی به رطوبت
• نگهداری طبق IFU سازنده
• کنترل lot جدید با QC strains
• بررسی inhibitor component در دیسک‌های ترکیبی

است.

Clavulanic acid و برخی β-lactamها نسبت به شرایط نامناسب نگهداری حساس‌اند.

شرایط نگهداری دیسک‌ها و Clavulanate

در این مورد نباید یک دمای واحد را برای تمام برندها به‌صورت مطلق تعمیم داد؛ IFU سازنده همان lot باید مرجع اصلی باشد.

اصول عملی شامل:

• بسته‌بندی moisture-resistant
• وجود desiccant
• حداقل تماس با رطوبت
• عدم باز کردن cartridge سرد تا قبل از رسیدن به شرایط مناسب طبق IFU
• رعایت زمان مصرف پس از باز شدن
• عدم استفاده از disk منقضی

است.

برای نمونه IFU رسمی Oxoid برای amoxicillin/clavulanate discs از cartridgeهای foil-sealed همراه desiccant استفاده می‌کند و برای مدت استفاده پس از باز شدن محدودیت زمانی اختصاصی تعیین کرده است؛ بنابراین توصیه می‌شود آزمایشگاه شرایط همان شرکت سازنده را مستند و اجرا کند. (documents.thermofisher.com)

الگوریتم پیشنهادی آزمایشگاه برای برخورد با Enterobacterales مشکوک به ESBL

نمونه عملی تفسیر یک آنتی بیوگرام ESBL

Case 1: E. coli جداشده از Urine

فرض کنید E. coli از urine culture جدا شده است.

نتایج فرضی:

Combination Disk:

Cefotaxime = 15 mm

Cefotaxime + clavulanate = 23 mm

اختلاف:

بنابراین از نظر phenotypic ESBL confirmation مثبت است، زیرا افزایش ≥5 mm مشاهده شده است. (eucast.org)

تحلیل

الگوی 3GC resistance همراه با cefoxitin susceptibility و clavulanate synergy با ESBL سازگار است.

مقاومت ciprofloxacin ارتباط مستقیم آنزیمی با ESBL ندارد، ولی co-resistance شایع است.

اگر laboratory current breakpoint را استفاده می‌کند، نتیجه cefepime صرفاً به دلیل ESBL positive نباید به R تبدیل شود.

با این حال clinician باید درمان را با توجه به site، severity و guidance بالینی انتخاب کند.

Case 2: Klebsiella pneumoniae از Blood Culture

نتایج فرضی:

در این مورد گفتن:

و پایان دادن بررسی، اشتباه است.

چرا؟

Cefoxitin resistance و به‌خصوص carbapenem non-susceptibility احتمال:

• AmpC + porin loss
• Carbapenemase
• ESBL + porin loss
• ESBL + carbapenemase

را مطرح می‌کند.

بنابراین isolate باید مطابق الگوریتم مرکز برای carbapenemase بررسی شود.

EUCAST نیز توضیح داده است که ESBL/AmpC + porin loss می‌تواند carbapenem susceptibility را کاهش دهد؛ در عین حال carbapenemase یک مکانیسم مجزا است. (eucast.org)

در blood culture، افتراق این مکانیسم‌ها از نظر infection control و انتخاب درمان بسیار مهم‌تر از یک ESBL flag ساده است.

گزارش ESBL در جواب آزمایشگاه چگونه انجام می‌شود؟

نحوه comment باید با:

• استاندارد مورد استفاده
• LIS
• infection control policy
• antimicrobial stewardship
• قوانین محلی

هماهنگ باشد.

چند نمونه:

Comment پیشنهادی ۱

Comment پیشنهادی ۲

Comment برای molecular CTX-M

Comment احتیاطی

آیا باید ESBL در جواب آزمایشگاه گزارش شود؟

یک پاسخ واحد جهانی ندارد.

برای تفسیر susceptibility: در CLSI/EUCAST جدید، اگر current breakpoints به درستی اجرا شده‌اند، routine ESBL confirmation برای تعیین S/I/R الزامی نیست. (clsi.org)

برای infection prevention، epidemiology یا stewardship: ممکن است گزارش یا ثبت ESBL بسیار ارزشمند باشد.

بنابراین policy آزمایشگاه باید از قبل مشخص باشد.

اهمیت کنترل عفونت در بیماران دارای باکتری ESBL

ESBL-producing Enterobacterales می‌توانند بین افراد انتقال پیدا کنند.

CDC انتقال از طریق دست‌های آلوده و سطوح را از مسیرهای مهم معرفی می‌کند. (cdc.gov)

اقدامات اصلی شامل:

• hand hygiene
• رعایت Standard Precautions
• اجرای Contact Precautions طبق risk assessment و سیاست مرکز
• cleaning/disinfection مناسب
• رعایت اصول catheter care
• antimicrobial stewardship

است.

Colonization با ESBL چیست؟

ممکن است فرد ESBL-producing Enterobacterales را در روده داشته باشد، ولی هیچ علامتی از بیماری نداشته باشد.

این وضعیت:

نام دارد.

CDC نیز به‌طور مشخص حضور ESBL-E بدون infection یا symptom را colonization تعریف می‌کند. (cdc.gov)

تفاوت Colonization و Infection

Colonization

باکتری وجود دارد، اما بیماری بالینی ایجاد نکرده است.

Infection

وجود باکتری با شواهد بالینی/آزمایشگاهی سازگار با عفونت همراه است.

بنابراین مثبت بودن urine culture، rectal swab یا هر نمونه دیگر به‌تنهایی باید در context بالینی تفسیر شود.

درمان عفونت ESBL

این مقاله برای تصمیم درمان فردی نیست.

انتخاب دارو وابسته است به:

• محل عفونت
• uncomplicated یا complicated بودن UTI
• bacteremia
• شدت بیماری
• source control
• AST
• MIC
• renal function
• previous antimicrobial exposure
• وضعیت بالینی بیمار

بر اساس IDSA 2026، برای عفونت‌های ESBL-E خارج از urinary tract، ertapenem، imipenem یا meropenem همچنان از داروهای preferred محسوب می‌شوند؛ در بیمار critical یا hypoalbuminemic معمولاً meropenem یا imipenem بر ertapenem ترجیح داده می‌شود. (idsociety.org)

در UTI، گزینه‌های دیگری بسته به susceptibility و نوع UTI مطرح هستند و carbapenem الزاماً برای هر cystitis ساده ESBL لازم نیست. (idsociety.org)

تصمیم نهایی درمان باید توسط پزشک معالج و در موارد پیچیده با نظر متخصص بیماری‌های عفونی انجام شود.

آیا ESBL خطرناک است؟

می‌تواند باشد.

ESBL باعث محدود شدن گزینه‌های antibiotic و افزایش احتمال multidrug resistance می‌شود.

اما شدت بیماری فقط به ESBL وابسته نیست و عواملی مانند:

• site of infection
• sepsis
• comorbidities
• source control
• delay in active therapy

اهمیت زیادی دارند.

آیا ESBL مسری است؟

خود «آنزیم» مسری نیست.

اما باکتری حامل ESBL می‌تواند منتقل شود و ژن‌های ESBL نیز می‌توانند بین باکتری‌ها منتقل شوند.

CDC انتقال ESBL-E از طریق دست‌ها و سطوح آلوده را مطرح کرده است. (cdc.gov)

آیا ESBL درمان می‌شود؟

بله، ESBL به معنی «غیرقابل درمان بودن» نیست.

بلکه به معنی محدود شدن گزینه‌های درمانی است.

AST مناسب تعیین می‌کند کدام داروها هنوز فعالیت آزمایشگاهی دارند.

ESBL در یک نگاه

سوالات متداول درباره ESBL

منابع معتبر برای مطالعه بیشتر

برای مطالعه بیشتر درباره ESBL، breakpointهای جاری، کنترل کیفی و مکانیسم‌های مقاومت می‌توانید به منابع زیر مراجعه کنید:

مطالب مرتبط در Heamostica

جمع‌بندی

ESBL همچنان یکی از مهم‌ترین مکانیسم‌های مقاومت در Enterobacterales است، اما نحوه برخورد آزمایشگاه با آن نسبت به دو دهه گذشته تغییر اساسی کرده است.

در گذشته، محور کار بر:

بود.

امروزه CLSI و EUCAST بیشتر بر AST با breakpointهای بازنگری‌شده تکیه دارند و شناسایی ESBL را از susceptibility categorization جدا می‌کنند. CLSI current M100 در سال ۲۰۲۶ و EUCAST v16.1 چارچوب مدرن AST را نمایندگی می‌کنند. (clsi.org)

EUCAST به‌طور مشخص می‌گوید وجود ESBL به خودی خود نباید باعث تغییر S/I/R یک cephalosporin شود؛ دارو باید طبق breakpoint جاری گزارش شود. (eucast.org)

با این حال شناسایی ESBL همچنان برای:

• infection control
• surveillance
• epidemiology
• antimicrobial stewardship
• outbreak investigation
• و در برخی موقعیت‌های بالینی

ارزشمند است.

در تفسیر هر isolate مشکوک نیز باید به‌جای نگاه تک‌مکانیسمی، احتمال ESBL، AmpC، carbapenemase و همزمانی چند مکانیسم در نظر گرفته شود. مهم‌ترین خطای مفهومی در این حوزه همچنان این است که «مقاومت به سفالوسپورین نسل سوم» مترادف ESBL تلقی شود؛ چنین استنباطی از نظر میکروب‌شناسی امروز قابل دفاع نیست.

منابع کلیدی مورد استفاده

برای تدوین این مقاله، نسخه جاری CLSI M100 Ed36 (2026) و Breakpoint Implementation Toolkit رسمی CLSI، EUCAST Clinical Breakpoint Tables v16.1 (2026)، EUCAST QC Tables v16.0 (2026)، راهنمای EUCAST برای detection of resistance mechanisms، منابع CDC درباره ESBL-producing Enterobacterales، IDSA 2026 AMR Guidance و مطالعات جدید PubMed درباره CTX-M و اپیدمیولوژی ESBL بررسی شدند. (clsi.org)