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Le gène de résistance CTX-M produit des enzymes bêta-lactamase à spectre étendu (BLSE) capables d'inhiber l'action des antimicrobiens bêta-lactame à large spectre en hydroxylant de manière irréversible la liaison amide de l'anneau bêta-lactame de ces antimicrobiens. En général, le gène qui code pour les BLSE est situé sur des plasmides et ces enzymes se caractérisent par leur capacité à inactiver les antimicrobiens bêta-lactamines tels que les pénicillines, les céphalosporines et les monobactames, à l'exception des carbapénèmes. Son action hydrolytique sur les antimicrobiens peut être interrompue par l'utilisation d'inhibiteurs de bêta-lactamase tels que l'acide clavulanique, le sulbactam et le tazobactam. Le gène CTX-M provient de la mobilisation de gènes de résistance aux bêta-lactamines présents dans les chromosomes des bactéries Kluyvera spp. qui, à la suite de mutations ponctuelles, ont donné naissance à différents sous-types du gène, en réponse à la pression sélective intensifiée par l'utilisation généralisée et indiscriminée d'antimicrobiens à base de bêta-lactamines.