Caracterización de Escherichia coli D7111 productora de ß-LACTAMASA TEM-176 / Characterization of Escherichia coli D7111 producing the ß-LACTAMASA TEM-176

RESUMEN El presente reporte es la descripción original de bla TEM-176. Se caracterizaron los mecanismos de resistencia a antimicrobianos de un aislamiento de Escherichia coli enterotoxigénica, determinándose la resistencia a 22 antimicrobianos categorizados en 15 grupos diferentes mediante difusión en agar, estableciéndose grupo filogenético, mecanismos de resistencia y presencia de integrones de Clase 1 y 2 mediante PCR. Integrones y genes de resistencia a β-lactámicos fueron secuenciados. El aislamiento del grupo filogenético A, mostró resistencia o sensibilidad disminuida a ampicilina, amoxicilina más ácido clavulánico, ácido nalidíxico, ciprofloxacino, estreptomicina, kanamicina, tetraciclina, trimetoprim, sulfisoxazol, cotrimoxazol, azitromicina y nitrofurantoina, detectándose la presencia de bla TEM, aadA1/2, aphA1, sul3, tet(A) y un integron de Clase 2 conteniendo un gen dfrA1. La resistencia a quinolonas se relacionó con la substitución Ser83Ala. La secuencia de TEM mostró la substitución Ala222Val, la cual a la fecha no había sido descrita, reportándose como una nueva β-lactamasa, con el nombre de bla TEM-176.

ABSTRACT The present report is the original description of bla TEM-176. The mechanisms of resistance to antimicrobial agents were determined in an enterotoxigenic Escherichia coli, determining the susceptibility to 22 antimicrobials classified in 15 different groups by agar diffusion and establishing the phylogenetic group, mechanisms of resistance and presence of Class 1 and 2 integrons. Integrons and β-lactam resistance genes were sequenced. The isolate, belonging to phylogenetic group A, showed the presence of resistance or diminished susceptibility to a ampicillin, amoxicillin plus clavulanic acid, nalidíxic acid, ciprofloxacin, streptomycin, kanamycin, tetracycline, trimethoprim, sulfisoxazole, cotrimoxazole, azithromycin and nitrofurantoin, carrying bla TEM, aadA1/2, aphA1, sul3, tet(A) and a Class 2 integron containing a dfrA1 gene. Quinolone resistance was related to the substitution Ser83Ala. The TEM sequencing showed the presence of the new substitution Ala222Val, which led to the description of the new β-lactamase bla TEM-176.

Caracterización de Escherichia coli D7111 productora de ß-LACTAMASA TEM-176 / Characterization of Escherichia coli D7111 producing the ß-LACTAMASE TEM-176

RESUMEN El presente reporte es la descripción original de bla TEM-176. Se caracterizaron los mecanismos de resistencia a antimicrobianos de un aislamiento de Escherichia coli enterotoxigénica, determinándose la resistencia a 22 antimicrobianos categorizados en 15 grupos diferentes mediante difusión en agar, estableciéndose grupo filogenético, mecanismos de resistencia y presencia de integrones de Clase 1 y 2 mediante PCR. Integrones y genes de resistencia a β-lactámicos fueron secuenciados. El aislamiento del grupo filogenético A, mostró resistencia o sensibilidad disminuida a ampicilina, amoxicilina más ácido clavulánico, ácido nalidíxico, ciprofloxacino, estreptomicina, kanamicina, tetraciclina, trimetoprim, sulfisoxazol, cotrimoxazol, azitromicina y nitrofurantoina, detectándose la presencia de bla TEM, aadA1/2, aphA1, sul3, tet(A) y un integron de Clase 2 conteniendo un gen dfrA1. La resistencia a quinolonas se relacionó con la substitución Ser83Ala. La secuencia de TEM mostró la substitución Ala222Val, la cual a la fecha no había sido descrita, reportándose como una nueva β-lactamasa, con el nombre de bla TEM-176.

ABSTRACT The present report is the original description of bla TEM-176. The mechanisms of resistance to antimicrobial agents were determined in an enterotoxigenic Escherichia coli, determining the susceptibility to 22 antimicrobials classified in 15 different groups by agar diffusion and establishing the phylogenetic group, mechanisms of resistance and presence of Class 1 and 2 integrons. Integrons and β-lactam resistance genes were sequenced. The isolate, belonging to phylogenetic group A, showed the presence of resistance or diminished susceptibility to a ampicillin, amoxicillin plus clavulanic acid, nalidíxic acid, ciprofloxacin, streptomycin, kanamycin, tetracycline, trimethoprim, sulfisoxazole, cotrimoxazole, azithromycin and nitrofurantoin, carrying bla TEM, aadA1/2, aphA1, sul3, tet(A) and a Class 2 integron containing a dfrA1 gene. Quinolone resistance was related to the substitution Ser83Ala. The TEM sequencing showed the presence of the new substitution Ala222Val, which led to the description of the new β-lactamase bla TEM-176.

Efecto de lactoferrina bovina en la formación de biofilms en cepas clínicas de E. coli enteroagregativa / Effect of bovine lactoferrin biofilms in the formation of clinical strains of enteroaggregative E. Coli

Objetivos. Determinar el efecto de lactoferrina bovina (bLf) en la formación de biofilms en cepas clínicas de Escherichia coli enteroagregativa (EAEC), y si este efecto es independiente del hierro. Materiales y métodos. Se utilizaron dos métodos: (a) cualitativo, mediante observación directa por microscopia óptica, y (b) cuantitativo, lecturas de los valores de absorbancia mediante lector de ELISA en presencia de bLf en concentraciones de 0,01mg/mL y 1mg/mL, con y sin hierro, y no bLf (control), en 122 cepas de EAEC para el método cuantitativo (60 cepas de niños con diarrea y 62 de niños sanos) y 31 cepas para el método cualitativo. Resultados. (a) Método cualitativo: se evaluaron 31 cepas, con y sin hierro. Sin hierro la formación de biofilms fue de 77% (24/31) en el grupo control versus 58% (14/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) con 1 mg/mL. Con hierro la formación de biofilms fue 90% (28/31) en el grupo control versus 55% (17/31) con bLf de 0,01 mg/mL y 4% (1/31) a 1 mg/mL. (b) Método cuantitativo: sin hierro la absorbancia medida a OD 560 nm del grupo control fue 0,7 ± 0,5 versus 0,4 ± 0,3 con bLf 0,01mg/mL y 0,3 ± 0,2 con bLf de 1 mg/mL (p<0,0001). Esta disminución en presencia de bLf incluso se dio con hierro. Conclusiones. La bLf tiende a disminuir la formación de biofilms, mostrando un efecto inhibitorio en las cepas clínicas de EAEC, este efecto no es hierro-dependiente...

Objectives. To determine the effect of bovine lactoferrin (BLF) in the formation of biofilms in clinical enteroaggregative Escherichia coli (EAEC) strains and whether this effect is independent of iron. Materials and methods. Two methods were used: (a) qualitative, by direct observation of optical microscopy, and (b) quantitative readings of the absorbance values using ELISA reader in the presence of bLf in concentrations of 0.01 mg mL and 1 mg/mL, with and without iron and no bLf (control). Analysis occurred in 122 strains of EAEC (60 strains from children with diarrhea and 62 healthy children) previously collected in a previous study of passive surveillance of diarrhea in the Southern Cone Lima. 31 strains of the same method were used for the qualitative study. Results. (A) Qualitative method: 31 strains were evaluated with and without iron. Without iron biofilm formation was 77% (24/31) in the control group versus 58% (14/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/ml. Iron biofilm formation was 90% (28/31) in the control group versus 55% (17/31) with bLf of 0.01 mg/mL and 4% (1/31) with 1 mg/mL. (B) Quantitative method: without iron absorbance measured at OD 560 nm of the control group was 0.7 ± 0.5 versus 0.4 ± 0.3 with bLf 0.01 mg/mL and 0.3 ± 0.2 with bLf of 1 mg/mL (p<0.0001). This decrease in the presence of bLf included iron. Conclusions. bLf tends to decrease the formation of biofilms, showing an inhibitory effect in clinical isolates of EAEC; this effect is not iron-dependent...

Infecciones del sistema nervioso central por enterovirus en niños atendidos en un hospital de Lima, Perú / Enteroviral central nervous system infections in children treated at a hospital in Lima, Peru

Objetivos. Determinar la frecuencia y las características clínicas de las infecciones del sistema nervioso central por enterovirus en niños atendidos en el Hospital Nacional Cayetano Heredia de Lima, Perú. Materiales y métodos. Se realizó un estudio prospectivo y descriptivo desde abril 2008 hasta marzo 2010. Se enrolaron pacientes de un mes a 14 años con diagnóstico clínico de encefalitis o meningitis asépticas. Se investigó la presencia de enterovirus, virus herpes simple 1 (VHS-1), virus herpes simple 2 (VHS-2) y virus varicela-zoster (VZV) mediante reacción en cadena de polimerasa (PCR). Resultados. Se enrolaron 97 pacientes de los cuales 69 por ciento presentaron encefalitis aguda y 31 por ciento meningitis aguda. Se identificó enterovirus en 52,6 por ciento del total de infecciones agudas no bacterianas del sistema nervioso central; encontrándose en 83,3 por ciento de las meningitis y en 38,8 por ciento de las encefalitis. No hubo casos de infección por VHS-1, VHS-2 ni VZV. Las infecciones por enterovirus alcanzaron el 82,9 por ciento en los meses cálidos de noviembre a enero y el 28,6 por ciento en los meses fríos de mayo a julio. Conclusiones. Los enterovirus fueron los principales agentes etiológicos en las encefalitis y meningitis asépticas agudas en pacientes pediátricos de Lima, Perú. Los enterovirus tienen un comportamiento epidemiológico estacional con un claro aumento del número de casos en los meses de verano. Resulta útil tener disponible un método de diagnóstico rápido, como una ayuda para el manejo de las infecciones agudas del sistema nervioso.

Objectives. To determine the frequency and clinical features of central nervous system infections caused by enterovirus in children treated at the Hospital Nacional Cayetano Heredia in Lima, Peru. Materials and methods. A prospective, descriptive study was performed from April 2008 to March 2010. Patients aged 1 month - 14 years with clinical diagnosis of encephalitis or aseptic meningitis were included. We investigated the presence of enterovirus, herpes simplex virus 1 (HSV-1), herpes simplex virus 2 (HSV-2) and varicella-zoster virus (VZV) by polymerase chain reaction (PCR). Results. 97 patients were included, out of which 69 percent had acute encephalitis and 31 percent acute meningitis. Enteroviruses were identified in 52,6 percent of all acute non-bacterial central nervous system infections; corresponding to 83,3 percent of meningitis and 38,8 percent of encephalitis. There were no cases of infection due to HSV-1, HSV-2 or VZV. Enterovirus infections reached 82,9 percent in the warm months (November-January) and 28,6 percent in the colder months (May-July). Conclusions. Enteroviruses are the principal etiologic agents in acute aseptic meningitis and encephalitis in pediatric patients in Lima, Peru. Enteroviruses have a seasonal epidemiological pattern with a clear increase in the number of cases during the summer months. It is useful to have this rapid diagnostic method available as an aid in the management of acute central nervous system infections.

Mecanismos moleculares de resistencia antibiótica en Escherichia coli asociadas a diarrea / Molecular mechanisms of antibiotic resistance in Escherichia coli- associated diarrhea

La resistencia antibiótica es un problema emergente a nivel mundial presente en diversas bacterias, en especial en la Escherichia coli, que tiene altos porcentajes de resistencia hacia ampicilina, trimetoprim-sulfametoxazol, tetraciclina, cloramfenicol y ácido nalidíxico, lo que supone grandes complicaciones en el tratamiento antibiótico cuando este es requerido. Este aumento de resistencia antibiótica se debe a la adquisición de diferentes mecanismos moleculares de resistencia mediante mutaciones puntuales a nivel cromosómico o transferencia horizontal de material genético entre especies relacionadas o diferentes, facilitada por algunos elementos genéticos tales como los integrones. Esta revisión discute los efectos de los mecanismos moleculares de resistencia más comunes en E.coli: inactivación enzimática, alteraciones en el sitio blanco y alteraciones de la permeabilidad. El conocer los mecanismos de resistencia implicados, como lo recomienda la Organización Mundial de la Salud, permitirá optimizar la vigilancia de resistencia y las políticas de control y uso de antibióticos a nivel nacional.

Antibiotic resistance is an emerging problem worldwide present in many bacteria, specially in Escherichia coli, which has high percentages of resistance to ampicilline, thrimethoprim-sulfamethoxazole, tetracycline, chloramphenicol and nalidixic acid, which implies important complications in antibiotic treatment when required. The increasing antibiotic resistance is due to the acquisition of different molecular mechanisms of resistance through point chromosomal mutations and /or horizontal transfer of genetic material between related or different species facilitated by some genetic elements such as integrons. This review discusses the effects of the most common molecular mechanisms of antibiotic resistance in E. coli: enzymatic inactivation, changes in the target site and permeability disturbances. Getting to know the mechanisms of resistance which are involved, as the World Health Organization recommends, will allow us to improve the surveillance of the antibiotic resistance, the control policies and the antibiotic utilization at a national level.

Frecuencia y patotipos de Escherichia coli diarrogénicas en niños peruanos con y sin diarrea / Frequency and pathotypes of diarrheagenic Escherichia coli in peruvian children with and without diarrhea

Introducción. Las E. coli diarrogénicas (DEC) son una de las principales causas de diarrea en niños en países en vías de desarrollo. Sin embargo, no son rutinariamente diagnosticadas en los laboratorios clínicos. Objetivos. Determinar la prevalencia de las DEC en niños peruanos y describir la variabilidad genética de estas cepas. Materiales y métodos. Se utilizaron 8 003 cepas de E. coli previamente aisladas de ocho estudios previos de diarrea en niños, mayormente en zonas periurbanas de Lima. El diagnóstico de las DEC fue a través de un PCR múltiple a tiempo real para los seis grupos de DEC. Se empleó PCR para la determinación de genes adicionales de virulencia. Resultados. La prevalencia promedio global en muestras de diarrea (n=4 243) fue: E. coli enteroagregativa (EAEC) 9,9 por ciento, enteropatogénica (EPEC) 8,5 por ciento, enterotoxigénica (ETEC) 6,9 por ciento, difusamente adherente (DAEC) 4,8 por ciento, productora de toxina shiga (STEC) 0,8 por ciento y enteroinvasiva (EIEC) 0,6 por ciento. La frecuencia relativa de cada patógeno varía según la edad y tipo de estudio. Los principales patotipos en muestras control (n=3 760) fueron EPEC (10,9 por ciento) y EAEC (10,4 por ciento). Se encontró una gran variabilidad en la frecuencia de genes de virulencia para cada patotipo, así como en los mecanismos moleculares de resistencia, sin diferencias significativas entre muestras de diarrea y control. Conclusiones. Las DEC son causa importante de diarrea en niños peruanos. Estos patógenos son altamente heterogéneos. Se requieren estudios adicionales para determinar la prevalencia en zonas rurales del Perú, así como en casos graves de diarrea.

Introduction. Diarrheagenic E. coli (DEC) are a major cause of diarrhea in children in developing countries. However, they are not part of routine diagnosis in clinical laboratories. Objectives. To determine the DEC prevalence in Peruvian children and to describe the genetic variability of these strains. Materials and methods. A total of 8 003 E. coli strains previously isolated from eight different studies of diarrhea in children, mainly from peri-urban areas of Lima, were analyzed. Diagnosis of DEC was done with Multiplex real-time PCR using genes for each of the 6 DEC groups. Conventional PCR was performed for the detection of additional virulence genes. Results. Globally, the mean prevalence in diarrhea samples (n=4,243) was: enteroaggregative E. coli (EAEC) 9.9 percent, enteropathogenic E. coli (EPEC) 8.5 percent, enterotoxigenic E. coli (ETEC) 6.9 percent, diffusely adherent E. coli (DAEC) 4.8 percent, Shiga toxin-producing E. coli (STEC) 0.8 percent and enteroinvasive E. coli (EIEC) 0.6 percent. The relative frequency of each pathogen varies according to the age and the type of study. The main pathotypes in control samples (n=3,760) were EPEC (10.9 percent) and EAEC (10.4 percent). An important variability in the virulence genes frequency and molecular resistance mechanisms for each pathotype was found, without differences between diarrhea and control groups. Conclusions. DEC are a major cause of diarrhea in Peruvian children. These pathogens are highly heterogeneous. Additional studies are required to determine the prevalence in rural areas of Peru and in severe diarrhea cases.

Patrones de adherencia de cepas de Escherichia coli Difusamente adherente (DAEC) provenientes de niños con y sin diarrea / Adhesion patterns in diffusely adherent Escherichia coli (DAEC) strains isolated from children With and without diarrhea

Introducción. Las E. coli de adherencia difusa (DAEC) son el sexto grupo de E. coli diarrogénicas reconocidas. Su asociación con diarrea es controversial. No se conoce la variabilidad en los patrones de adherencia de cepas clínicas. Objetivos. Comparar los patrones de adherencia entre cepas aisladas de niños con y sin diarrea. Materiales y métodos. Se analizó 31 cepas DAEC, 25 de diarrea y 6 de niños asintomáticos (control) aislados de un estudio de cohorte de niños menores de 12 meses en el cono sur de Lima. Las DAEC fueron identificadas por PCR (gen daaD). Se evaluó el patrón y grado de adherencia en cultivos de células HEp-2; la polimerización de actina se evaluó por la prueba de coloración de fluorescencia de actina (FAS); y la motilidad se evaluó por métodos convencionales microbiológicos. Resultados. El patrón de adherencia difusa se encontró en el 88 por ciento de muestras de diarrea y en el 100 por ciento de muestras control. La cantidad de bacterias adheridas por célula fue significativamente menor en las muestras de diarrea (p<0,05). Sin embargo, la polimerización de actina fue mayor en las muestras de diarrea (60 por ciento frente a 17 por ciento). La prueba de motilidad fue positiva en el 60 por ciento de las cepas de diarrea y en el total de muestras control. Conclusiones. Nuestros hallazgos sugieren la existencia de diferencia en los patrones de adherencia, polimerización de actina y motilidad entre cepas de DAEC correspondientes a los grupos de diarrea y control. La significancia de estos resultados debe confirmarse con mayor número de cepas, así como la determinación de los genes de virulencia en las cepas.

Introduction. Diffusely adherent E. coli (DAEC) is the sixth recognized group of diarrheagenic E. coli. However, its association with diarrhea remains controversial. Variability in the adherence patterns of clinical strains is unknown. Objectives. To compare the adherence patterns between strains isolated from children with and without diarrhea. Materials and methods. A total of 31 DAEC strains were analyzed, 25 from children with diarrhea and 6 from asymptomatic (control) children, isolated from a cohort study of children under one year of age in the southern districts of Lima. DAEC were identified by PCR (daaD gene). The pattern and adherence score in HEp-2 cell culture were evaluated, Actin polimerization was determined by fluorescence actin staining (FAS) and motility was evaluated by conventional microbiology methods. Results. Diffuse adherence pattern was found in 88 percent of diarrhea samples and in the total of control strains. The number of bacteria adhered per cell was significantly lower in diarrhea samples (p<0.05). However, actin polymerization was greater in diarrhea samples (60 percent vs. 17 percent). Motility test was positive in 60 percent of the diarrhea samples and in all control samples. Conclusions. Our findings suggest a difference between adherence patterns, actin polymerization and motility between DAEC strains corresponding to diarrhea and control groups. The significance of these results must be confirmed with a bigger number of strains and determining the presence of virulence genes in the strains.