Avaliação de testes fenotípicos para a detecção de carbapenemases móveis em bacilos Gram-negativos isolados em um hospital ensino

Abstract

RESUMO: A resistência aos carbapenêmicos em bacilos Gram-negativos (BGN) constitui um desafio global para a saúde pública, exigindo abordagens de detecção precisa e tratamento direcionado. A identificação de isolados produtores das enzimas móveis Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) e New Delhi Metallo-beta-lactamase (NDM), ou ambas, é notoriamente complexa e frequentemente resulta em resultados inconclusivos. Portanto o estudo propôs um novo método fenotípico modificado para a detecção dessas enzimas em várias espécies de BGN, comparando-o com o método molecular padrão, a reação em cadeia da polimerase (PCR), e outros métodos fenotípicos padronizados atraves do coeficiente de Kapppa. Dentre 750 BGN produtores de carbapenemase, o estudo selecionou um total de 56 BGN, positivos para os genes blaKPC e/ou blaNDM por PCR em 14 espécies distintas ou clusters, que foram submetidos a diferentes métodos fenotípicos já padronizados como: Método de Inativação de Carbapenêmicos Modificado com e sem EDTA (eCIM e mCIM), Método Simplificado de Inativação de Carbapenêmicos (sCIM), Ensaio de Disco Combinado (DC) e o novo método proposto pelo estudo, Método Simplificado de Inativação de Carbapenêmicos com inibidores (isCIM). Os métodos sem inibidores (mCIM e sCIM) demonstraram concordância perfeita com a PCR nos isolados produtores de KPC e coprodutores, no entanto para a NDM a concordância do mCIM foi forte (0.852) e quase perfeita no sCIM (0.964). Por outro lado, os métodos que empregam inibidores apresentaram concordância perfeita (1.000) para o isCIM e quase perfeita (0.957) para o DC em relação à enzima KPC. Para a enzima NDM, a concordância foi forte no eCIM (0.860) e isCIM (0.890), já para o DC foi perfeita (1.000). No caso de isolados coprodutores, o eCIM teve concordância nula, enquanto o novo método isCIM e o DC demonstraram detecção perfeita. A capacidade do método proposto isCIM em detectar e diferenciar as principais carbapenemases, especialmente em isolados coprodutores, juntamente com sua fácil aplicabilidade à rotina clínica, posiciona-o como um método vantajoso e promissor.

ABSTRACT: Resistance to carbapenems in Gram-negative bacilli poses a global challenge to public health, requiring precise detection approaches and targeted treatment. The identification of isolates producing the mobile enzymes Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) and New Delhi Metallo-beta-lactamase (NDM), or both, is notoriously complex and often yields inconclusive results. Therefore, the study proposed a new modified phenotypic method for the detection of these enzymes in various species of Gram-negative bacteria (BGN), comparing it with the standard molecular method, polymerase chain reaction (PCR), and other standardized phenotypic methods through the Kappa coefficient. Among 750 carbapenemase-producing BGN, the study selected a total of 56 BGN, positive for the blaKPC and/or blaNDM genes by PCR in 14 distinct species or clusters. These isolates were subjected to different already standardized phenotypic methods such as the Modified Carbapenem Inactivation Method with and without EDTA (eCIM and mCIM), Simplified Carbapenem Inactivation Method (sCIM), Combined Disk Assay (DC) and the new method proposed by the study, Simplified Carbapenem Inactivation Method with inhibitors (isCIM). Methods without inhibitors (mCIM and sCIM) showed perfect agreement with PCR in KPC-producing and co-producing isolates. However, for NDM, the agreement of mCIM was strong (0.852), and almost perfect in sCIM (0.964). On the other hand, methods employing inhibitors showed perfect agreement (1.000) for isCIM and almost perfect (0.957) for DC regarding the KPC enzyme. For the NDM enzyme, the agreement was strong in eCIM (0.860) and isCIM (0.890), while for DC, it was perfect (1.000). In the case of co-producing isolates, eCIM had null agreement, whereas the new method isCIM and DC demonstrated perfect detection. The ability of the proposed isCIM method to detect and differentiate the main carbapenemases, especially in co-producing isolates, coupled with its easy applicability to clinical routine, positions it as an advantageous and promising method.