Mecanismos plasmídicos de resistencia a quinolonas, betalactámicos y colistina en Salmonella enterica. Paraguay 2020-2021

Las bacterias son capaces de desarrollar mecanismos de resistencia a los antimicrobianos, aquellos adquiridos y transmisibles son los más significativos debido al potencial de diseminación. La aparición de Salmonella enterica con resistencia a C3aG, quinolonas y a colistina representa una amenaza progresiva. El objetivo fue determinar la resistencia a los antimicrobianos y la presencia de los mecanismos de resistencia plasmídicos a quinolonas, ß-lactámicos y colistina en aislados de Salmonella provenientes de la vigilancia integrada de enteropatógenos. Fueron estudiadas 501 cepas de Salmonella spp. colectadas entre los años 2020 y 2021, por la red de enteropatógenos del Laboratorio Central de Salud Pública. Se investigó la resistencia a las C3aG, quinolonas y colistina, en aislamientos de humanos, alimentos, animales de consumo y ambiente. Las cepas estudiadas exhibieron resistencia a tetraciclina (32,5%), ácido nalidíxico (29%), ampicilina (13,2%), nitrofurantoína (11,6%), C3aG (7,2%), cotrimoxazol (5,8%), ciprofloxacina (2,2%). El 18% (90/501) presentaron resistencia trasferible por plásmidos, fueron detectados 111 genes (71 cepas con un gen, 17 cepas dos genes y 2 cepas tres genes diferentes). Qnr B: 41,1% (37/90), mcr-1: 38,9% (35/90), CMY: 23,3% (21/90), CTX-M: 16,7% (15/90) y Qnr S: 3,3% (3/90). Heidelberg fue el serovar predominante en muestras de pollo y el mayor portador de genes de resistencia de tipo CMY y mcr-1. La detección de genes en alimentos y animales de consumo, que pueden transmitirse fácilmente al ser humano es motivo de alerta y resalta la importancia de continuar fortaleciendo la vigilancia multisectorial y multidisciplinaria.

Bacteria can develop antimicrobial resistance mechanisms, those acquired and transmissible being the most significant due to the potential for dissemination. The emergence of Salmonella enterica with resistance to third-generation cephalosporins, quinolones, and colistin represents a progressive threat. The objective was to determine antimicrobial resistance and the presence of plasmid resistance mechanisms to quinolones, ß-lactams, and colistin in Salmonella isolates from integrated surveillance of enteropathogens. Five hundred and one strains of Salmonella spp. collected between 2020 and 2021 were studied by the enteropathogen network of the Laboratorio Central de Salud Publica (Central Public Health Laboratory). Research was conducted on the resistance to third-generation cephalosporins, quinolones, and colistin, isolated from humans, foodstuffs, animals for consumption, and the environment. The strains studied exhibited resistance to tetracycline (32.5%), nalidixic acid (29%), ampicillin (13.2%), nitrofurantoin (11.6%), third-generation cephalosporins (7.2%), cotrimoxazole (5.8%), and ciprofloxacin (2.2%). Eighteen percent (90/501) presented plasmid-transferable resistance, 111 genes were detected (71 strains with one gene, 17 strains with two genes, and 2 strains with three different genes). Qnr B: 41.1% (37/90), mcr-1: 38.9% (35/90), CMY: 23.3% (21/90), CTX-M: 16.7% (15/90), and Qnr S: 3.3% (3/90). Heidelberg was the predominant serovar in chicken samples and the largest carrier of CMY and mcr-1 resistance genes. The detection of genes in foodstuffs and animals for consumption, which can be easily transmitted to humans, is a cause for alarm and highlights the importance of continuing to strengthen multisectoral and multidisciplinary surveillance.

Resistencia antimicrobiana en Escherichia coli de muestras cecales de bovinos para carne faenados en frigoríficos de la zona del arroyo Mburicao, Asunción-Paraguay. Año 2021

La resistencia a los antimicrobianos es una de las preocupaciones más importantes a nivel mundial, ya que determina un aumento de la morbimortalidad de los pacientes y el incremento de los costos de la atención de salud; problema cuyo abordaje debe ser realizado bajo el enfoque de Una Salud. El objetivo principal de este trabajo fue evaluar la resistencia antimicrobiana en Escherichia coli provenientes de muestras cecales de bovinos de carne faenados en frigoríficos de la zona del Arroyo Mburicao, Asunción-Paraguay, de setiembre a noviembre de 2021. Fueron colectadas 181 muestras de ganados provenientes de la Región Oriental y Occidental, y cultivadas en agar cromogénico suplementados con ciprofloxacina, colistina, cefotaxima y meropenem. Las colonias aisladas fueron identificadas, genotipificadas (PCR convencional) y sometidas a pruebas de susceptibilidad. El principal hallazgo fue la confirmación de la resistencia a las fluoroquinolonas en un 8,3% debida a la portación de los genes Qnr S, Qnr B y aac-6´-Ib-cr, involucrados en el mecanismo plasmídico de resistencia a quinolonas. Además, la resistencia acompañante encontrada en los aislamientos resistentes del 100% a tetraciclina y 53% a trimetoprim/sulfametoxazol. No se encontraron aislamientos con resistencia a cefotaxima, colistina y meropenem. Los resultados obtenidos son de suma relevancia para la generacion de conocimiento sobre los perfiles de resistencia de microorganismos en el sector veterinario, pudiendo contribuir a la elaboración de guías nacionales para el uso prudente de antimicrobianos y apoyando al trabajo multisectorial en la lucha para la contención de la resistencia antimicrobiana.

Antimicrobial resistance is one of the most critical concerns worldwide since it determines an increase in patient morbidity and mortality and the increase in healthcare costs, a problem whose approach must be carried out under the One Health approach. The main objective of this work was to evaluate antimicrobial resistance in Escherichia coli from cecal samples of cattle for meat slaughtered in meat processing plants in the Arroyo Mburicao area, Asunción-Paraguay, from September to November 2021. One hundred eighty one samples of cattle from the Eastern and Western Region were collected, and cultured on chromogenic agar supplemented with ciprofloxacin, colistin, cefotaxime, and meropenem. Isolated colonies were identified, genotyped (conventional PCR) and subjected to susceptibility tests. The main finding was the confirmation of resistance to fluoroquinolones in 8.3% due to the carrying of genes Qnr S, Qnr B and aac-6'-Ib-cr, involved in the plasmid mechanism of resistance to quinolones. In addition, the accompanying resistance found in the isolates was 100% resistant to tetracycline and 53% to trimethoprim/sulfamethoxazole. Isolates with resistance to cefotaxime, colistin and meropenem were not found. The results obtained are highly relevant for the generation of knowledge about the resistance profiles of microorganisms in the veterinary sector. It can contribute to the development of national therapeutic guidelines for the prudent use of antimicrobials, and supporting multisectoral work in the fight to contain antimicrobial resistance.

Vigilancia de la resistencia a los antimicrobianos en cepas de Neisseria gonorrhoeae aisladas en Paraguay. Año 2021

Neisseria gonorrhoeae (N. gonorrhoeae) es el agente causal de la gonorrea, infección de transmisión sexual (ITS) que corresponde a la segunda causa más frecuente de ITS a nivel mundial, provocando una alta morbilidad y costo en atención de salud. En las últimas décadas han aumentado los reportes a nivel mundial de cepas resistentes a penicilina, sulfonamidas, tetraciclina, macrólidos y fluoroquinolonas, y más recientemente a azitromicina y cefalosporinas de espectro extendido como ceftriaxona y cefixima. El objetivo principal de este estudio fue determinar la sensibilidad a los antimicrobianos en cepas de N. gonorrhoeae que fueron enviadas al Laboratorio Central de Salud Pública (LCSP), por los centros colaboradores de la Red de Vigilancia Laboratorial de la Resistencia a los Antimicrobianos (RAM). Para ello, se realizó un estudio prospectivo de corte transversal de enero a diciembre de 2021. Se caracterizaron 128 cepas como N. gonorrhoeae a las cuales se le realizaron pruebas de susceptibilidad obteniéndose 48% de resistencia y 52% de sensibilidad intermedia a penicilina. El 70% presentó resistencia a ciprofloxacina y el 19% a tetraciclina. Se obtuvo 100% de sensibilidad a ceftriaxona y cefixima. El fenotipo de resistencia de mayor prevalencia fue QRNG, asociado con resistencia a ciprofloxacina, seguido del fenotipo PPNG-QRNG, asociado con resistencia a penicilina y ciprofloxacina. Ante estos hallazgos y frente a la emergencia mundial de la resistencia a los antimicrobianos, especialmente de cefalosporinas de espectro extendido, se recomienda que los laboratorios de bacteriología fortalezcan la vigilancia para apoyar la detección de casos y proporcionar el tratamiento adecuado.

Neisseria gonorrhoeae (N. gonorrhoeae) is the causal agent of gonorrhea, a sexually transmitted infection (STI) that is the second most common cause of STIs worldwide, causing high morbidity and cost in health care. In recent decades, reports of strains resistant to penicillin, fluoroquinolones, sulfonamides, tetracycline, macrolides, and more recently to azithromycin and extended-spectrum cephalosporins such as ceftriaxone and cefixime have increased worldwide. The main objective of this study was to determine the sensitivity to antimicrobials in N. gonorrhoeae strains that were sent to the Central Laboratory of Public Health (LCSP), by the collaborating centers of the Antimicrobial Resistance Laboratory Surveillance Network (RAM). For this, a prospective cross-sectional study was carried out from January to December, 2021. One hundred eighty strains were characterized as N. gonorrhoeae, which were subjected to sensitivity tests, obtaining 48% resistance and 52% intermediate sensitivity to penicillin while 70% presented resistance to ciprofloxacin and 19% to tetracycline. Also, 100% sensitivity to ceftriaxone and cefixime was obtained. The most prevalent resistance phenotype was QRNG, associated with resistance to ciprofloxacin, followed by the PPNG-QRNG phenotype, associated with resistance to penicillin and ciprofloxacin. Given these findings and the global emergence of antimicrobial resistance, especially extended-spectrum cephalosporins, it is recommended that bacteriology laboratories fortify surveillance to support case detection and provide appropriate treatment.

Primer reporte de Enterobacterales dobles productores de carbapenemasas en hospitales de Paraguay. Año 2021

RESUMEN Las carbapenemasas se encuentran ampliamente distribuidas en nuestro país, tanto en bacilos gramnegativos fermentadores como no fermentadores. Durante 2021, se ha reportado incremento de cepas con estas enzimas. Con el objetivo de evaluar la doble producción de carbapenemasas en Enterobacterales y comunicar su circulación, fue puesta a punto una PCR convencional múltiple. Estudio retrospectivo en 128 aislamientos provenientes de 20 centros colaboradores de la Red Nacional de Vigilancia de la RAM (Capital, Central e interior del país), remitidos al LCSP entre febrero y setiembre de 2021, para confirmación y genotipificación de carbapenemasas. Se realizaron pruebas fenotípicas y colorimétricas con sustratos específicos, y pruebas genotípicas (PCR convencional múltiple) para la detección simultánea de varios genes de resistencia (bla NDM, bla KPC, bla OXA-48-like, bla IMP y bla VIM). De los 128 aislamientos estudiados, 107 correspondieron a Klebsiella pneumoniae, 14 a Enterobacter cloacae complex, entre otros; aislados en mayor frecuencia de muestras de orina (30%), respiratorias (30%), sangre y catéter (24%). Los genes de resistencia a los carbapenemes detectados fueron: bla NDM (77,3%), bla KPC (17,2%); siendo confirmada la doble producción de carbapenemasas en 7 aislamientos (5,5%) provenientes de 4 centros diferentes de la capital de país y uno de Central; 6 de ellas (K. pneumoniae) con bla NDM+bla KPC y 1 (E. cloacae complex) con bla NDM+bla OXA-48-like; confirmando circulación de Enterobacterales dobles productores de carbapenemasas en el país (KPC+NDM y OXA+NDM); hallazgos que obligan a proveer de capacidades de detección, de manera a que se puedan tomar medidas oportunas y eficaces de contención y control.

ABSTRACT Carbapenemases are widely distributed in our country, both in fermenting and non-fermenting gram-negative bacilli. During 2021, an increase in strains with these enzymes has been reported. In order to evaluate the double production of carbapenemases in Enterobacterales and communicate their circulation, a multiple conventional PCR was set up. Retrospective study carried out in 128 isolates from 20 collaborating centers of the National AMR Surveillance Network (Capital, Central and interior of the country), sent to the LCSP between February and September 2021, for confirmation and genotyping of carbapenemases. Phenotypic and colorimetric tests were performed with specific substrates, as well as genotypic tests (multiple conventional PCR) for the simultaneous detection of several resistance genes (blaNDM, blaKPC, blaOXA-48-like, blaIMP and blaVIM). Of the 128 isolates studied, 107 corresponded to Klebsiella pneumoniae, 14 to Enterobacter cloacae complex, among others; isolated in higher frequency from urine (30%), respiratory (30%), blood and catheter (24%) samples. The genes for resistance to carbapenems detected were: blaNDM (77.3%), blaKPC (17.2%); the double production of carbapenemases was confirmed in 7 isolates (5.5%) from 4 different centers in the capital of the country and one in Central; 6 of them (K. pneumoniae) with blaNDM + blaKPC and 1 (E. cloacae complex) with blaNDM + blaOXA-48-like; confirming circulation of double Enterobacterales producers of carbapenemases in the country (KPC + NDM and OXA + NDM); findings that require the provision of detection capabilities, so that timely and effective containment and control measures can be taken.

Caracterización molecular de carbapenemasas en bacilos gramnegativos circulantes en hospitales de Paraguay. Primer cuatrimestre 2021 / Molecular characterization of carbapenemases in Gram-negative bacilli circulating in hospitals of Paraguay. First quarter of 2021

La resistencia a los antimicrobianos (RAM), representa un grave problema por el uso indiscriminado de antimicrobianos de amplio espectro. En nuestro país, durante el primer cuatrimestre del año, se observó un aumento inusual en el número de aislamiento de gérmenes multirresistentes, sobre todo de bacilos gramnegativos, los cuales fueron remitidos al laboratorio de referencia con el objetivo de caracterizar los genes de resistencia a los carbapenemes. Estudio observacional y prospectivo de corte transversal en 456 aislamientos de bacilos gramnegativos provenientes de 11 centros colaboradores de la Red Nacional de Vigilancia de la RAM, remitidos al Laboratorio Central de Salud Pública entre enero y abril de 2021, para la detección molecular (reacción en cadena de la polimerasa múltiple) de los genes de resistencia enzimática bla OXA-51, bla OXA-23, bla OXA-24, bla OXA-48, bla OXA-58, bla NDM, bla KPC, bla IMP, bla VIM. Trescientos sesenta correspondieron a bacilos gramnegativos no fermentadores: 346 Acinetobacter baumannii y 14 Pseudomonas aeruginosa; 96 fueron miembros de Enterobacterales, siendo prevalente Klebsiella pneumoniae (81). Todos los aislamientos de Acinetobacter baumannii resultaron ser productores de carbapenemasas: OXA-23 (94%), NDM (4%), NMD+OXA-58 (2%); en Pseudomonas aeruginosa, 7 de los 14 aislamientos (50%) fueron portadores de metalobetalactamasa del genotipo NDM (100%). Los genotipos NDM (92%) y KPC (8%) fueron confirmados en Enterobacterales. La resistencia plasmídica a carbapenemes es endémica en nuestro país, siendo prevalentes los genotipos OXA-23 en Acinetobacter baumannii y NDM en Pseudomonas aeruginosa y Enterobacterales

Antimicrobial resistance (AMR) represents a serious problem due to the indiscriminate use of broad-spectrum antimicrobials. During the first quarter of the year, an unusual increase in the number of isolation multi-resistant germs, especially gram-negative bacilli was observed, specially of Gram-negative bacilli which were referred to the reference laboratory in order to characterize the carbapenems resistance genes. Observational and prospective cross-sectional study in 456 isolates of Gram-negative bacilli from 11 collaborating centers of the National AMR Surveillance Network, referred to the Central Public Health Laboratory (LCSP) between January and April 2021, for molecular detection (multiple polymerase chain reaction) targeting the enzymatic resistance genes: bla OXA-51, bla OXA-23, bla OXA-24, bla OXA-48, bla OXA-58, bla NDM, bla KPC, bla IMP, bla VIM. Of the 456 isolates studied, 360 corresponded to non-fermenting Gram-negative bacilli, of which 346 were confirmed as Acinetobacter baumannii and 14 Pseudomonas aeruginosa; 96 were Enterobacterales, being Klebsiella pneumoniae (81) the most prevalent. All isolates of Acinetobacter baumannii carried genes encoding carbapenemases, being the OXA-23 (94%) followed by NDM (4%) and NDM +OXA-58 (2%). In Pseudomonas aeruginosa strains, 7 of the 14 isolates (50%) were carriers of NDM metallobetalactamase (100%). No carbapenemase gene was detected in the remaining 7. In all Enterobacterales strains, the presence of carbapenemases of the NDM (92%) and KPC (8%) genotypes were confirmed. Plasmid resistance to carbapenems is endemic in our country, being the OXA-23 genotypes prevalent in Acinetobacter baumannii and NDM in Pseudomonas aeruginosa and Enterobacterales

Resistencia plasmídica a colistin por el gen mcr-1 en Enterobacteriaceae en Paraguay / Plasmid-Mediated Colistin Resistance Gene mcr-1 in Enterobacteriaceae in Paraguay

La resistencia a las polimixinas mediada por plásmidos (gen mcr-1) representa una amenaza para la salud pública, puesto que colistina es utilizada en la práctica médica como una de las últimas alternativas para el tratamiento de gérmenes multiresistentes. Este estudio describe la circulaciónde cepas de Enterobacterias que portan este gen de resistencia, aisladas de pacientes hospitalizados, así como también de la comunidad. Los hallazgos de la Red de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos-Paraguay fueron de casi el 5 % (4,7) en cepas remitidas con criterio de sospecha, siendo las especies involucradas Escherichiacoli, Klebsiella pneumoniae y Salmonella Schwarzengrund. Además, por métodos moleculares se confirmaron en todas ellas la portación de otros genes de resistencia (KPC, CTX-M, Qnr B, Qnr S, aac (6`)-Ib-cr) asociados al mcr-1. Palabras claves: Enterobacterias, resistencia, colistina, mcr-1.

Resistance to polymyxins mediated by plasmids (mcr-1 gene) represents a threat to public health, since colistin is used in medical practice, as one of the last alternatives, for the treatment of multi-resistant germs. This study describes the circulation of strains of Enterobacteria that carry this resistance gene, isolated from hospitalized patients, as well as from the community. The findings of the Red de Vigilancia de la Resistencia a los Antimicrobianos­Paraguay were almost 5% (4.7) in strains submitted with suspicion criteria; the species involved being Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Salmonella Schwarzengrund. In addition, molecular methods confirmed in all of them the carrying of other resistance genes (KPC, CTX-M, Qnr B, Qnr S, aac (6`)-Ib-cr) associated with mcr-1. Key words: Enterobacteria, resistance, colistin, mcr-1.