Bacilos Gram-negativos resistentes aos carbapenêmicos em hospitais públicos do Sul do Brasil : avaliação da diversidade genética e produção de ß-lactamases

Abstract

RESUMO: A ocorrência de infecções causadas por bacilos Gram-negativos (BGN) resistentes aos carbapenêmicos é um grave problema de saúde pública, particularmente pela elevada mortalidade e reduzido número de opções terapêuticas. Carbapenêmicos são considerados a última opção terapêutica para infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS) em BGN multirresistentes, e o conhecimento dos mecanismos envolvidos na resistência a estes antimicrobianos é fundamental para o controle da disseminação desses microrganismos. Sendo assim, este estudo teve como objetivo detectar a produção de ?-lactamases nos principais BGN envolvidos em IRAS, em especial nos isolados de Enterobacter spp. resistentes aos carbapenêmicos, bem como a análise da diversidade genética desses BGN provenientes de pacientes internados em hospitais públicos do Sul do Brasil, no período de 2011 a 2016. Os resultados foram compilados em dois manuscritos apresentados no capítulo II. Inicialmente, os BGN comumente isolados (Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter spp.) de pacientes internados em unidade de terapia intensiva, no período de março de 2012 e agosto de 2013 foram selecionados para detecção de ?-lactamases de espectro ampliado (extended-spectrum ?-lactamases, ESBL) e carbapenemases, além da avaliação da diversidade genética através da técnica Enterobacterial Repetitive Intergenic Consensus - Polymerase Chain Reaction (ERIC-PCR). Para produção de ESBL e carbapenemases, foi realizado o teste fenotípico de disco-aproximação e Hodge modificado, respectivamente, com posterior confirmação por PCR. A produção de ESBL foi detectada em mais de 50% nas espécies de Enterobacteriaceae, e o gene blaOXA-23 e blaKPC foi encontrado em 84,6% dos isolados de Acinetobacter spp. e 50,0% das Klebsiella pneumoniae, respectivamente. Houve baixa diversidade genética pelo método ERIC-PCR entre isolados produtores de KPC e OXA-23, alertando para uma deficiência no controle da disseminação de bactérias multirresistentes no hospital estudado. A partir do ano 2014, foi observado um aumento em enterobactérias resistentes aos carbapenêmicos do gênero Enterobacter spp., o que motivou o manuscrito II, cujo objetivo foi avaliar a presença de ?-lactamases em isolados clínicos de Enterobacter spp. resistentes aos carbapenêmicos provenientes de pacientes internados em dois hospitais públicos do Sul do Brasil, entre janeiro de 2011 e dezembro de 2016. Foi realizada a técnica ERIC-PCR em 57 isolados de Enterobacter spp. Isolados com similaridade ? 90% foram selecionados para os teste fenotípico com inibidor enzimático ácido etilenodiamino tetra-acético para identificar a produção de metalo-?-lactamases, e testes moleculares pela técnica PCR para detecção de genes de carbapenemases, ESBL e AmpC- plasmidial. Foram selecionados 56 isolados de Enterobacter spp. através da técnica ERIC- PCR, que mostrou variabilidade genética nos isolados estudados (56/57 isolados com similaridade ? 90%). Do total de isolados selecionados, 54/56 (96,4%) pertenceram à espécie E. cloacae. Os genes que codificam ESBL do tipo TEM, SHV e CTX-M foram encontrados em 25, um e 33 isolados, respectivamente. Dentre os isolados com gene blaCTX-M, 23/33 (69,7%) foram do grupo CTX-M-1, 1/33 (3,0%) do grupo CTX-M-2 e 9/33 (27,3%) do grupo CTX-M-9. O único gene de carbapenemase encontrado neste estudo foi blaKPC, em dois isolados de E. cloacae. Carbapenemase mostrarou ser um mecanismo raramente envolvido na resistência aos carbapenêmicos em Enterobacter spp. isolados nos dois hospitais públicos do Sul do Brasil. As enzimas ESBL foram comuns nestes isolados, sendo CTX-M-1 o tipo mais frequente, contrastando com o grupo CTX-M-2 reportado como prevalente no Brasil

ABSTRACT: Infections caused by carbapenem-resistant Gram-negative bacilli (GNB) is a serious public health threat associated with increased mortality and reduced therapeutic options. Carbapenems are considered the last resort agents reserved for treatment of healthcare- associated infection (HAI) caused by multidrug-resistant GNB. The knowledge of mechanisms involved in these antimicrobials is essential for control the dissemination of these microorganisms. The present study detected ?-lactamase production of common BGN involved in IRAS, especially Enterobacter spp. carbapenem resistant, and genetic diversity of GNB obtained from patients in a public hospital in southern Brazil from 2011 to 2016. The results of this study were compiled in two manuscripts presented in chapter II. Initially, commonly GNB isolates (Enterobacteriaceae, Pseudomonas aeruginosa and Acinetobacter spp.) from patients in an intensive care unit from March 2012 and August 2013 were selected for evaluation of extended spectrum ?-lactamases (ESBL) and carbapenemases production, and the evaluation of genetic diversity determined by enterobacterial repetitive intergenic consensus-polymerase chain reaction (ERIC-PCR). ESBL and carbapenemases production was performed by disc-approximation phenotypic and modified Hodge test, and subsequent confirmation by PCR. ESBL production was detected in more than 50.0% of the Enterobacteriaceae species, and blaOXA-23 and blaKPC gene was positive in 84.6% of Acinetobacter spp. and 50.0% of K. pneumoniae, respectively. Low genetic diversity was detected by ERIC-PCR in KPC and OXA-23 producing isolates, alerting a deficiency in control for the dissemination of multiresistant bacteria in the hospital environment studied. An increase of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae in Enterobacter spp. genus was observed from 2004, and motivated the manuscript II, which evaluated the presence of ?- lactamases in clinical isolates of carbapenem resistant Enterobacter spp. from patients hospitalized in two public hospitals in southern Brazil from January 2011 to December 2016. Initially, the ERIC-PCR technique was performed for Fifty-seven Enterobacter spp. and isolates with similarity ? 90% were selected to phenotypic test using enzyme inhibitor ethylene diamine tetra-acetic acid to identify metallo-?-lactamases production, and molecular tests by PCR for detection of carbapenemases, ESBL and AmpC-plasmidial genes. Fifty-six Enterobacter spp. isolates were selected by ERIC-PCR. This technique identified high genetic variability in the isolates studied (similarity ? 90% in 56/57 isolates). Most of isolates 54/56 (96.4%) belonged to E. cloacae species. ESBL-encoding genes of TEM, SHV and CTX-M type were found in 25, one and 33 isolates, respectively. Among the isolates with blaCTX-M gene, 24/33 (69.7%) were CTX-M-1 group, 1/33 (3.0%) CTX-M-2 group and 9/33 (27.3%) of CTX-M-9 group. KPC is the only carbapenemase gene found in this study in two E. cloacae isolates. Carbapenemase has been a mechanism rarely involved in carbapenem resistance in Enterobacter spp. isolated in two public hospitals of the South of Brazil. ESBL enzymes were very common in these isolates, being CTX-M-1 the most identified type, contrasting with the CTX-M-2, wich is prevalent in Brazil