Caracterização molecular de amostras de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenens isoladas de infecções de corrente sanguínea em hospitais brasileiros
Ano de defesa: | 2017 |
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Resumo: | RESUMO Infecções causadas por Pseudomonas spp. tornou-se um desafio para os clínicos devido a sua resistência intrínseca, bem como sua incrível capacidade de adquirir genes resistência aos antimicrobianos, associada a sua virulência. Neste contexto, a disseminação de cepas ST277 de P. aeruginosa carreadoras do gene blaSPM-1 entre os hospitais brasileiros elevou as taxas de resistência aos carbapenens. Além disso, a resistência cruzada com outras classes de antimicrobianos verificada nestas cepas epidêmicas confere o fenótipo de multirresistência (MDR). Devido às proporções continentais brasileiras, estudos epidemiológicos que visem avaliar os mecanismos de resistência em isolados bacterianos em âmbito nacional são de extrema importância. Sendo assim, o presente estudo objetivou caracterizar molecularmente isolados clínicos de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenems provenientes de infecções de corrente sanguínea (ICS) de pacientes internados em diferentes centros médicos brasileiros. Todos os isolados de Pseudomonas spp. enviados pelos centros médicos participantes tiveram sua reidentificação e o teste de sensibilidade aos antimicrobianos realizado pelo sistema automatizado BD Phoenix® 5.1 TM. Posteriormente, aqueles isolados que apresentaram resistência ao imipenem e ao meropenem tiveram sua identificação em nível de espécies confirmada por MALDI-TOF MS. As concentrações inibitórias mínimas para 10 antimicrobianos foram calculadas pela técnica de microdiluição em caldo, e a similaridade genética de todos os isolados resistentes aos carbapenens foi realizada pela técnica de PFGE. Genes codificadores de resistência adquirida aos β-lactâmicos, aos aminoglicosídeos e às quinolonas foram investigados por PCR seguido de sequenciamento. Entre 2007 a 2011, 280 isolados de Pseudomonas spp. causadores de ICS foram enviados por 14/16 hospitais participantes do Projeto Brazilian SCOPE, sendo um isolado por paciente. A grande maioria dos isolados de Pseudomonas spp. foi recuperada entre 2008 e 2009. A faixa etária dos pacientes com ICS por Pseudomonas spp. variou de 31 dias a 92 anos, sendo que a maioria dos pacientes eram do sexo masculino (52%). Uma taxa de mortalidade de 57% foi observada entre os pacientes com ICS causadas por Pseudomonas spp. no presente estudo. De acordo com o perfil de sensibilidade obtido pelo BD Phoenix®, 32% (n=87/271) dos isolados foram considerados resistentes aos carbapenens. Desses, apenas 57 (65,5%) foram avaliados quanto à produção de carbapenemases e o perfil de similaridade genética avaliada pela técnica de PFGE, já que 30 isolados foram excluídos do estudo por não estarem mais viáveis ou por não confirmarem a resistência a ambos os carbapenens pela técnica de microdiluição em caldo. Todos os isolados resistentes a ambos carbapenens foram identificados como P. aeruginosa, a exceção de um único isolado cuja identificação foi inconclusiva entre Pseudomonas monteilii/mosselii pela técnica de MALDI-TOF MS. Dos antimicrobianos testados, somente a polimixina B apresentou atividade frente a todos os isolados de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenens (CIM50 = 0,5 μg/mL). As MβLs foram detectadas em 63,1% dos isolados (n=36/57). O gene blaSPM-1 foi o mais frequente, presente em 39% (n=32) dos isolados, seguido pelos genes blaIMP-like (n=4; 7%). O isolado identificado como P. monteilii/mosselii apresentou CIMs para imipenem e meropenem de 1 μg/mL (S) e 32 μg/mL (R), respectivamente, e carreava o gene blaIMP-16-like. O gene blaSPM-1 foi encontrado em todos os estados avaliados no estudo. Devido a coprodução entre SPM-1 e RmtD verificada na maioria dos isolados, o gene rmtD também apresentou um alta frequência. Por outro lado, alguns genes de resistência foram encontrados restritos a determinados hospitais e/ou regiões geográficas, como blaGES-16 (DF), blaGES-1 (RS), blaIMP-1 (SP), blaIMP-16-like (SP), blaCTX-M-14-like e rmtE (CE). As coproduções de RmtD+GES-1+SPM-1, RmtD+CTM-M-1/2 e RmtD+CTX-M-14 foram observadas. O gene rmtE foi detectado em um único isolado que também carreava o gene blaCTX-M-1/2. Os 53 isolados tipáveis foram agrupados em 11 grupos clonais (A - K), considerando uma similaridade ≥ 80%. A maioria dos isolados pertencentes ao clone A eram produtores de SPM-1+RmtD e estavam distribuídos por cinco estados. Neste clone ainda foram agrupados os isolados produtores de IMP-1, CTX-M-14+RmtD e GES-1+SPM-1+RmtD. O presente estudo demonstrou que a produção de SPM-1 continua sendo o principal mecanismo de resistência aos carbapenens verificadas nos isolados de P. aeruginosa causadores de ICS no Brasil. Além disso, a disseminação de clones epidêmicos intra e inter-hospitalar é preocupante, e a emergência de novos mecanismos de resistência observada em nosso estudo evidencia a urgência na criação de um programa nacional de vigilância de resistência bacteriana aos antimicrobianos e a aplicação de medidas eficazes no controle de patógenos MDR. |
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Catan, Thais Avila Fernandes [UNIFESP]Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)http://lattes.cnpq.br/3554116878013497http://lattes.cnpq.br/9461346610553865http://lattes.cnpq.br/5699739668358897Pignatari, Antonio Carlos Campos [UNIFESP]Silva, Rodrigo Cayô da [UNIFESP]São Paulo2019-06-19T14:58:14Z2019-06-19T14:58:14Z2017-12-06https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5193939http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/50665RESUMO Infecções causadas por Pseudomonas spp. tornou-se um desafio para os clínicos devido a sua resistência intrínseca, bem como sua incrível capacidade de adquirir genes resistência aos antimicrobianos, associada a sua virulência. Neste contexto, a disseminação de cepas ST277 de P. aeruginosa carreadoras do gene blaSPM-1 entre os hospitais brasileiros elevou as taxas de resistência aos carbapenens. Além disso, a resistência cruzada com outras classes de antimicrobianos verificada nestas cepas epidêmicas confere o fenótipo de multirresistência (MDR). Devido às proporções continentais brasileiras, estudos epidemiológicos que visem avaliar os mecanismos de resistência em isolados bacterianos em âmbito nacional são de extrema importância. Sendo assim, o presente estudo objetivou caracterizar molecularmente isolados clínicos de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenems provenientes de infecções de corrente sanguínea (ICS) de pacientes internados em diferentes centros médicos brasileiros. Todos os isolados de Pseudomonas spp. enviados pelos centros médicos participantes tiveram sua reidentificação e o teste de sensibilidade aos antimicrobianos realizado pelo sistema automatizado BD Phoenix® 5.1 TM. Posteriormente, aqueles isolados que apresentaram resistência ao imipenem e ao meropenem tiveram sua identificação em nível de espécies confirmada por MALDI-TOF MS. As concentrações inibitórias mínimas para 10 antimicrobianos foram calculadas pela técnica de microdiluição em caldo, e a similaridade genética de todos os isolados resistentes aos carbapenens foi realizada pela técnica de PFGE. Genes codificadores de resistência adquirida aos β-lactâmicos, aos aminoglicosídeos e às quinolonas foram investigados por PCR seguido de sequenciamento. Entre 2007 a 2011, 280 isolados de Pseudomonas spp. causadores de ICS foram enviados por 14/16 hospitais participantes do Projeto Brazilian SCOPE, sendo um isolado por paciente. A grande maioria dos isolados de Pseudomonas spp. foi recuperada entre 2008 e 2009. A faixa etária dos pacientes com ICS por Pseudomonas spp. variou de 31 dias a 92 anos, sendo que a maioria dos pacientes eram do sexo masculino (52%). Uma taxa de mortalidade de 57% foi observada entre os pacientes com ICS causadas por Pseudomonas spp. no presente estudo. De acordo com o perfil de sensibilidade obtido pelo BD Phoenix®, 32% (n=87/271) dos isolados foram considerados resistentes aos carbapenens. Desses, apenas 57 (65,5%) foram avaliados quanto à produção de carbapenemases e o perfil de similaridade genética avaliada pela técnica de PFGE, já que 30 isolados foram excluídos do estudo por não estarem mais viáveis ou por não confirmarem a resistência a ambos os carbapenens pela técnica de microdiluição em caldo. Todos os isolados resistentes a ambos carbapenens foram identificados como P. aeruginosa, a exceção de um único isolado cuja identificação foi inconclusiva entre Pseudomonas monteilii/mosselii pela técnica de MALDI-TOF MS. Dos antimicrobianos testados, somente a polimixina B apresentou atividade frente a todos os isolados de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenens (CIM50 = 0,5 μg/mL). As MβLs foram detectadas em 63,1% dos isolados (n=36/57). O gene blaSPM-1 foi o mais frequente, presente em 39% (n=32) dos isolados, seguido pelos genes blaIMP-like (n=4; 7%). O isolado identificado como P. monteilii/mosselii apresentou CIMs para imipenem e meropenem de 1 μg/mL (S) e 32 μg/mL (R), respectivamente, e carreava o gene blaIMP-16-like. O gene blaSPM-1 foi encontrado em todos os estados avaliados no estudo. Devido a coprodução entre SPM-1 e RmtD verificada na maioria dos isolados, o gene rmtD também apresentou um alta frequência. Por outro lado, alguns genes de resistência foram encontrados restritos a determinados hospitais e/ou regiões geográficas, como blaGES-16 (DF), blaGES-1 (RS), blaIMP-1 (SP), blaIMP-16-like (SP), blaCTX-M-14-like e rmtE (CE). As coproduções de RmtD+GES-1+SPM-1, RmtD+CTM-M-1/2 e RmtD+CTX-M-14 foram observadas. O gene rmtE foi detectado em um único isolado que também carreava o gene blaCTX-M-1/2. Os 53 isolados tipáveis foram agrupados em 11 grupos clonais (A - K), considerando uma similaridade ≥ 80%. A maioria dos isolados pertencentes ao clone A eram produtores de SPM-1+RmtD e estavam distribuídos por cinco estados. Neste clone ainda foram agrupados os isolados produtores de IMP-1, CTX-M-14+RmtD e GES-1+SPM-1+RmtD. O presente estudo demonstrou que a produção de SPM-1 continua sendo o principal mecanismo de resistência aos carbapenens verificadas nos isolados de P. aeruginosa causadores de ICS no Brasil. Além disso, a disseminação de clones epidêmicos intra e inter-hospitalar é preocupante, e a emergência de novos mecanismos de resistência observada em nosso estudo evidencia a urgência na criação de um programa nacional de vigilância de resistência bacteriana aos antimicrobianos e a aplicação de medidas eficazes no controle de patógenos MDR.ABSTRACT Infections caused by Pseudomonas spp. has become a challenge for clinicians due to their intrinsic resistance as well as their incredible ability to acquire antimicrobial resistance genes associated with their virulence. In this context, the dissemination of P. aeruginosa strains ST277 carrying blaSPM-1 gene among Brazilian hospitals increased the carbapenems resistance rates. In addition, cross-resistance with other classes of antimicrobials found in these epidemic strains confers the multidrug resistance (MDR) phenotype. Due to the Brazilian continental proportions, epidemiological studies that aim to evaluate the resistance mechanisms among bacterial isolates at a national level are extremely important. Thus, the present study aimed to molecularly characterize the carbapenem-resistant Pseudomonas spp. clinical isolates from bloodstream infections (BSI) recovered from patients admitted to different Brazilian medical centers. All Pseudomonas spp. isolates sent by participating medical centers had their re-identification and antimicrobial susceptibility testing performed by the BD Phoenix® 5.1 TM automated system. Subsequently, those isolates that showed resistance to imipenem and meropenem had their identification at the species level confirmed by MALDI-TOF MS. Minimum inhibitory concentrations for 10 antimicrobials were calculated by broth microdilution technique, and the genetic similarity of all carbapenem-resistant isolates was performed by PFGE technique. Genes encoding for acquired resistance to β-lactams, aminoglycosides, and quinolones were investigated by PCR followed by sequencing. Between 2007 and 2011, 280 Pseudomonas spp. isolates were recovered from BSI were sent by the 14/16 hospitals participating in the Brazilian SCOPE Project, being one isolate per patient. The majority of Pseudomonas spp. isolates was recovered between 2008 and 2009. The patient’s age ranged from 31 days to 92 years, with most of patients being male (52%). A mortality rate of 57% was observed among patients with BSI caused by Pseudomonas spp. in the present study. According to the susceptibility profile obtained by BD Phoenix®, 32% (n = 87/271) of the isolates were considered resistant to carbapenens. Of these, only 57 (65.5%) were evaluated for the production of carbapenemases and the genetic similarity profile evaluated by the PFGE technique, since 30 isolates were excluded from the study because they were no longer viable or because they did not confirm resistance to both carbapenens by broth microdilution technique. All isolates resistant to both carbapenems were identified as P. aeruginosa, with the exception of a single isolate whose identification was inconclusive among Pseudomonas monteilii/mosselii by MALDI-TOF MS technique. Only polymyxin B showed activity against all carbapenem-resistant Pseudomonas spp. isolates (MIC50 = 0.5 μg/mL). MβLs were detected in 63.1% of the isolates (n=36/57). The blaSPM-1 was the most frequent gene, present in 39% (n=32) of the isolates, followed by the blaIMP-like genes (n=4; 7%). The isolate identified as P. monteilii/mosselii showed MICs for imipenem and meropenem of 1 μg/mL (S) and 32 μg/mL (R), respectively, and carried the blaIMP-16-like gene. The blaSPM-1 gene was found in all the states evaluated in the study. Due to the co-production between SPM-1 and RmtD found in most isolates, the rmtD gene also showed a high frequency. On the other hand, some resistance genes were found restricted to certain hospitals and/or geographic regions, such as blaGES-16 (DF), blaGES-1 (RS), blaIMP-1 (SP), blaIMP-16-like (SP), blaCTX-M-14-like and rmtE (CE). Co-productions of RmtD+GES-1+SPM-1, RmtD+CTM-M-1/2 and RmtD+CTX-M-14 were observed. The rmtE gene was detected in a single isolate that also carried the blaCTX-M-1/2 gene. The 53 carbapenem-resistant isolates were grouped into 11 clonal groups (A to K), with a similarity ≥80%. Most of the isolates belonging to clone A were SPM-1+RmtD producers and were distributed in five states. In this clone, the isolates producing IMP-1, CTX-M-14+RmtD and GES-1+SPM-1+RmtD were also included. The present study demonstrated that the production of SPM-1 continues to be the main mechanism of resistance to carbapenens verified in P. aeruginosa isolates that cause BSI in Brazil. In addition, the spread of intra- and inter-hospital epidemic clones is of concern, and the emergence of new resistance mechanisms observed in our study highlights the urgency of establishing a national surveillance program for antimicrobial resistance in bacteria and the implementation of effective measures in controlling MDR pathogens.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2017)164 f.porUniversidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Pseudomonas SppCarbapenemaseInfecção de corrente sanguíneaBrazilian scopeBrasilEpidemiologiaPseudomonas SppCarbapenemaseSepsisBrazilian scopeBrazilEpidemiologyCaracterização molecular de amostras de Pseudomonas spp. resistentes aos carbapenens isoladas de infecções de corrente sanguínea em hospitais brasileirosMolecular characterization of carbapenem-resistant Pseudomonas spp. strains isolated from bloodstream infections in Brazilian hospitalsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESPEscola Paulista de Medicina (EPM)InfectologiaEstratégias Terapêuticas e Profiláticas em Doenças InfecciosasAvaliação de Estratégias Profiláticas e Terapêuticas em Doenças InfecciosasORIGINALThais Avila Fernandes Catan_Tese de Doutorado PDF A.pdfThais Avila Fernandes Catan_Tese de Doutorado PDF A.pdfTese de doutoradoapplication/pdf2300169${dspace.ui.url}/bitstream/11600/50665/1/Thais%20Avila%20Fernandes%20Catan_Tese%20de%20Doutorado%20PDF%20A.pdfa1bfa2e9e93fedfccef72e77afcc343cMD51open access11600/506652023-09-20 15:52:56.58open accessoai:repositorio.unifesp.br:11600/50665Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestopendoar:34652023-09-20T18:52:56Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false |
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