Detección de los genes de ß-lactamasas blaTEM, blaSHV y blaCTX-M en aislamientos de Escherichia coli comunitarios / Detection of ß-lactamase genes bla TEM, bla SHV and bla CTX-M in community isolates of Escherichia coli

A nivel mundial la resistencia a los antibióticos es un problema de salud pública, tanto en el ámbito hospitalario como en el comunitario. La producción de ß-lactamasas es el principal mecanismo de resistencia en enterobacterias y la mayoría de enzimas responsables pertenecen a las familias TEM, SHV y CTX-M. El objetivo de este estudio fue detectar los genes de ß-lactamasas blaTEM, blaSHV y blaCTX-M en cepas comunitarias de Escherichia coli productoras de BLEE aisladas de urocultivos de pacientes que acudieron al Laboratorio Clínico Popular de la Universidad de San Carlos de Guatemala en el año 2016. Se detectó la presencia de al menos uno de los genes en el 90% de los 79 aislamientos y un 53.2% presentó los tres genes. La frecuencia fue de 57% para blaCTX-M, 84% para bla SHV y 85% para blaTEM. La detección de los genes codificadores de las enzimas TEM-1, SHV-11, CTX-M15 y CTX-M55 corresponde a la primera caracterización molecular de aislamientos de E. coli productoras de BLEE en Guatemala y son importantes para entender su propagación en el ámbito comunitario. Los aislamientos de E. coli productoras de BLEE mostraron alta resistencia a ciprofloxacina y trimetoprim sulfametoxazol (78%) y bajos niveles de resistencia para fosfomicina (2.5%) y nitrofurantoina (7.6%). El 11.39% de las cepas presentó resistencia a un grupo de antibióticos no betalactámicos. Es importante establecer una vigilancia activa para la resistencia de estos antibióticos en cepas comunitarias ya que son la primera opción de tratamiento para cepas productoras de BLEE

Globally, resistance to antibiotics is a public health problem, both in the hospital and in the community environment. e production of ß-lactamases is the main mechanism of resistance in enterobacteria and usually the cause of resistance are the enzymes to the families TEM, SHV and CTX-M. e principal aim of this study was to detect - ß-lactamase genes blaTEM, blaSHV and blaCTX-M in community strains of ESBL-producing Escherichia coli isolated from urine cultures of patients attended in the Laboratorio Clínico Popular of the Universidad de San Carlos de Guatemala in 2016. At least, one of the genes was detected in 90% of the 79 isolates and in 53.2% of the isolates the three genes were detected. e frequency was 57% for blaCTX-M, 84% for blaSHV and 85% for blaTEM. e detection of the genes coding for TEM-1, SHV-11, CTX-M15 and CTX-M55 represent the first molecular characterization of ESBL-producing E. coli isolates in Guatemala and it is important to understand the spread of these strains at the community environment. e ESBL-producing E. coli isolates showed high resistance to ciprofloxacin and trimethoprim sulfamethoxazole (78%) and low resistance levels for fosfomycin (2.5%) and nitrofurantoin (7.6%). e 11.39% of the strains showed resistance to a group of non-beta-lactam antibiotics. It is important to establish an active surveillance for these antibiotics in community strains because they are the first line treatment for strains producing ESBL

Extended-spectrum ß-Lactamase-producing Enterobacteriaceae as a Common Cause of Urinary Tract Infections in Sri Lanka / 감염과화학요법

BACKGROUND: Extended-spectrum ß-lactamase-producing Enterobacteriaceae (ESBL-PE) are increasingly reported as pathogens in urinary tract infections (UTIs). However, in Sri Lanka, the clinical and molecular epidemiology of ESBL-PE implicated in UTIs has not been well described. MATERIALS AND METHODS: We conducted prospective, laboratory-based surveillance from October to December 2013 at a tertiary care hospital in southern Sri Lanka and enrolled patients ≥1 year of age with clinically relevant UTIs due to ESBL-PE. Isolate identity, antimicrobial drug susceptibility, and ESBL production were determined. Presence of ß-lactamase genes, bla(SHV), bla(TEM), and bla(CTX-M), was identified by polymerase chain reaction. RESULTS: During the study period, Enterobacteriaceae were detected in 184 urine samples, with 74 (40.2%) being ESBL producers. Among 47 patients with ESBL-PE who had medical records available, 38 (80.9%) had clinically significant UTIs. Most UTIs (63.2%) were community acquired and 34.2% were in patients with diabetes. Among 36 cultured ESBL-PE isolates, significant susceptibility (>80%) was only retained to amikacin and the carbapenems. The group 1 bla(CTX-M) gene was present in 90.0% of Escherichia coli isolates and all Klebsiella pneumoniae and Enterobacter cloacae isolates. The bla(SHV) and bla(TEM) genes were more common in K. pneumoniae (75% and 50%) and E. cloacae (50% and 50%) isolates than in E. coli (10% and 20%) isolates, respectively. CONCLUSION: The majority of UTIs caused by ESBL-PE were acquired in the community and due to organisms carrying the group 1 CTX-M ß-lactamase. Further epidemiologic studies of infections due to ESBL-PE are urgently needed to better prevent and treat these infections in South Asia.

Resistencia antimicrobiana en aislamientos clínicos de Klebsiella spp. y producción de B-lactamasas de espectro extendido en hospitales de Cuba / Antimicrobial resistance observed in clinical Klebsiella spp isolates and extended spectrum B lactamases in Cuban hospitals

Introducción: el género Klebsiella causa brotes hospitalarios, por cepas multidrogorresistentes en diferentes continentes y conlleva a un aumento en la morbimortalidad. Objetivos: identificar las especies de Klebsiella causantes de infecciones en hospitales cubanos, determinar la procedencia de los aislamientos según el servicio, y la susceptibilidad antimicrobiana, conocer la prevalencia de aislamientos productores de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE), y tipos, así como la susceptibilidad de los mismos a diferentes antimicrobianos de interés terapéutico. Métodos: se realizó un estudio descriptivo en 448 aislamientos de Klebsiella spp. recibidos en el Laboratorio Nacional de Referencia de Microbiología del IPK (LRNM/IPK) procedentes de 40 hospitales de 12 provincias del país durante el período de 2010 a 2012. La identificación de las especies se realizó mediante pruebas bioquímicas convencionales y por la técnica de Espectrometría de masas MS MALDI-TOF. Se determinó la susceptibilidad a 15 antimicrobianos mediante el método E-test y la producción de BLEE mediante el método de discos combinados según las recomendaciones del Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio. Los genes blaESBL se determinaron mediante la reacción en cadena de la polimerasa según protocolo descrito previamente. Resultados: la especie prevalente fue Klebsiella pneumoniae (95,1 %), seguida por K. oxytoca (4,5 %) y K. ozaenae (0,4 %). Los aislamientos procedieron, principalmente, de los servicios de Unidades de Cuidados Intensivos (26,3 %), cirugía (22 %) y neonatología (13 %). La mayor resistencia se observó para las cefalosporinas (48-52 %), trimetoprim-sulfametoxazol (49 %), gentamicina (43 %), ácido nalidíxico (38 %) y tetraciclina (34 %). El 52 % de los aislamientos fueron productores de BLEE y prevaleció la enzima CTX-M (82 %) y la TEM (70 %). Conclusiones: se evidencia la repercusión clínica de Klebsiella spp. en hospitales cubanos con elevada resistencia a diferentes antimicrobianos. La producción de BLEE es un mecanismo de resistencia importante en esta bacteria en las que los carbapenémicos, la piperacilina-tazobactam, la colistina, y la tigeciclina juegan un rol terapéutico importante.

Introduction: the Klebsiella genus gives rise to many hospital outbreaks due to multi-drug-resistant strains on different continents and leads to increased morbidity and mortality. Objectives: to identify the Klebsiella species causing infections in Cuban hospitals, to determine the origin of isolates per service, their antimicrobial susceptibility and, to determine the production and type of extended-spectrum ß-lactamases (ESBLs) and the susceptibility of these isolations to several antimicrobials of therapeutic interest. Methods: a descriptive study was conducted on 448 Klebsiella spp. Isolates that were received in the national reference microbiology laboratory of "Pedro Kouri" Institute of Tropical Medicine from 40 hospitals located in 12 Cuban provinces during the 2010-2012 period. Species identification was based on conventional biochemical tests and mass spectrometry technique called MS MALDI-TOF. The susceptibility to 15 antimicrobials and the extended spectrum ß-lactamase production were determined by the E-test method and by the combined disks method, respectively, according to recommendations of the Institute of Clinical and Laboratory Standards. The polymerase chain reaction made it possible the detection of BlaESBL genes as indicated in the previously described protocol. Results: Klebsiella pneumoniae (95.4 %) was the prevalent species, followed by K. oxytoca (4.1%), and K. ozaenae (0.5 %). The isolates were mainly from the intensive care units (26.3 %), surgery (22 %), and neonatology (13%) services. The highest resistance rate was observed for cephalosporins (48-52 %), trimethoprim-sulfamethoxazole (49 %), gentamicin (43 %), nalidixic acid (38 %), and tetracycline (34 %). Fifty-two percent of the isolates were extended spectrum ß-lactamase producers, with CTX-M (82 %) and TEM (70 %) enzymes prevailing. Conclusions: This study shows the clinical impact of Klebsiella spp in Cuban hospitals, which is highly resistant to different antimicrobials. The production of extended spectrum ß-lactamases provides a significant resistance mechanism in Klebsiella in which carbapenems, piperacillin-tazobactam, cholistin and tigecycline play an important therapeutic role.

Diversidad de ß-lactamasas en aislamientos clínicos de enterobacterias / ß-lactamases diversity in clinical isolates of enterobacterias / Diversidade de ß-lactamases em isolamentos clinicos de enterobactérias

La rápida emergencia de resistencia a antimicrobianos debida a la presencia de b-lactamasas de espectro extendido (BLEE) tiene un impacto significativo en la salud pública. Las BLEEs son enzimas producidas por bacilos gramnegativos y confieren resistencia a las penicilinas, a todas las cefalosporinas y al aztreonam, pero no a los carbapenemes ni a las cefamicinas y la mayoría son inhibidas por el ácido clavulánico. El objetivo de este trabajo fue evaluar la resistencia a antibióticos b-lactámicos en aislamientos de Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli y Proteus mirabilis y caracterizar las b-lactamasas responsables de dicha resistencia. Se analizaron 2.030 aislamientos (362 Klebsiella pneumoniae, 1.250 Escherichia coli y 175 Proteus mirabilis) provenientes de diferentes materiales clínicos de pacientes que concurrieron al Hospital Provincial del Centenario de la ciudad de Rosario (Santa Fe) durante el período 2008-2009. Los ensayos de sensibilidad antibiótica se realizaron de acuerdo con las recomendaciones del Clinical and Laboratory Standard Institute. Se confirmó la presencia de los genes codificantes de BLEE blaTEM, blaSHV, blaCTX-M y blaPER mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) utilizando cebadores específicos. Los aislados fueron caracterizados fenotípicamente como productores de BLEE y demostraron poseer varios genes bla. Se detectaron tres diferentes b-lactamasas BLEE derivadas de SHV, TEM y CTX-M y se demostró que pueden coexistir dos o más de estos genes en una misma bacteria.

The rapid emergence of antimicrobial resistance due to extended spectrum b-lactamases (ESBL) has a significant impact on public health. ESBL, produced by gram-negative bacilli, are enzymes that confer resistance to penicillins, cephalosporins and aztreonam, but not to carbapenems or cephamycins, and are usually inhibited by clavulanic acid. The aim of this study was to evaluate b-lactam resistance within isolates of Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli, and Proteus mirabilis and to characterize the b-lactamases responsible for this resistance. A total of 2,030 strains (362 Klebsiella pneumoniae, 1,250 Escherichia coli, and 175 Proteus mirabilis) isolated from patients at Hospital Provincial del Centenario in Rosario-Santa Fe were analyzed from 2008 to 2009. Antibiotic sensitivity tests were performed according to Clinical and Laboratory Standard Institute recommendations. Molecular detection of ESBL-related bla genes, including blaTEM, blaSHV, blaCTX-M and blaPER was performed by polymerase chain reaction (PCR) using specific primers. The strains were phenotipically confirmed as ESBL producers and the isolates carried several bla genes. Three different b-lactamases were detected: SHV-related, TEM-related and CTX-M-related, showing that two or more genes may coexist in the same bacterium.

A rápida emergência de resistência a antimicrobianos devida à presença de b lactamases de espectro estendido (BLEE) tem um impacto significativo na saúde pública. As BLEEs são enzimas produzidas por bacilos gram-negativos e conferem resistência às penicilinas, a todas as cefalosporinas e ao aztreonam, mas não aos carbapenêmicos nem às cefamicinas e a maioria são inibidas pelo ácido clavulânico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resistência a antibióticos b-lactâmicos em isolamentos de Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Proteus mirabilis e caracterizar as b-lactamases responsáveis por tal resistência. Foram analisados 2.030 isolamentos (362 Klebsiella pneumoniae, 1.250 Escherichia coli e 175 Proteus mirabilis) provenientes de diferentes materiais clínicos de pacientes que foram ao Hospital Provincial do Centenário da cidade de Rosario (Santa Fe) durante o período 2008-2009. Os ensaios de sensibilidade antibiótica foram realizados de acordo com as recomendações do Clinical and Laboratory Standard Institute. Confirmou-se a presença dos genes codificantes de BLEE blaTEM, blaSHV, blaCTX-M e blaPER mediante a reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando cevadores específicos. Os isolados foram caracterizados fenotipicamente como produtores de BLEE e demonstraram possuir vários genes bla. Foram detectadas três diferentes b-lactamases derivadas de SHV, TEM e CTX-M e se demonstrou que podem coexistir dois ou mais destes genes numa mesma bactéria.

Caracterización de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) en cepas nosocomiales de K. pneumoniae Sucre-Venezuela / Characterization of extended-spectrum ß-lactamases in nosocomial strains of Klebsiella pneumoniae Sucre Venezuela

En este estudio, 25 cepas de K. pneumoniae aisladas de pacientes con infección nosocomial durante el periodo agosto 2002 a diciembre de 2003 fueron examinadas para determinar su susceptibilidad antimicrobiana, perfil plasmídico, transferencia de determinantes de resistencia y los tipos de genes blaTEM , blaSHV , blaCTX-M. Diecinueve cepas presentaron susceptibilidad disminuida a las cefalosporinas de tercera generación y al aztreonam y fueron productoras de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE). Todas las cepas presentaron plásmidos transferibles con una frecuencia de conjugación de 10-3 a 10-4 transconjugantes/célula donante. El análisis de los patrones de restricción reveló la presencia de tres tipos de plásmidos. Las cepas E. coli transconjugantes, además de ser productoras de BLEE, expresaron resistencia a aminoglucósidos y cloranfenicol. Se encontró la presencia del gen blaTEM en todos los plásmidos transferibles y los genes blaSHV y blaCTX en plásmidos transferibles y no transferibles. Las enzimas identificadas fueron TEM-1, SHV-5-2a y CTX-M-2. Los plásmidos presentes en las cepas de K. pneumoniae, juegan un papel importante en la diseminación de los genes que codifican resistencia a los ß-lactámicos y otros antimicrobianos.

In this study, 25 strains of K. pneumoniae, isolated from patients with nosocomial infections from August 2002 to December 2003, were examined to determine their antimicrobial susceptibility, plasmid profile, transfer capacity of resistance determinants and blaTEM, blaSHV, and blaCTX-M genes. Nineteen nosocomial strains revealed a weakened susceptibility to third-generation cephalosporins and aztreonam, and were extended-spectrum ß-lactamases (ESBLs) producers. All strains presented conjugable plasmids with a conjugation frequency of 10-3 to 10-4 transconjugants/donor cell. The analysis of restriction patterns revealed the presence of three differents plasmids. The Escherichia coli transconjugants were ESBLs producers and expressed resistance for aminoglucosides and chloramphenicol. The blaTEM gen was found in all transferables plasmids and the blaSHV and blaCTX genes were found in transferables and no transferables plasmids. The enzymes identified in the isolates were TEM-1 SHV-5-2a and CTX-M-2. The plasmids present in the K. pneumoniae strains play an important role in the dissemination of the genes encoding resistance to ß-lactams and other antimicrobial agents.

Producción de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) en cepas de Acinetobacter baumannii aisladas en hospitales de la VIIIª Región, Chile / Extended spectrum ß-lactamases (ESBL) production in Acinetobacter baumannii strains isolated from Chilean hospitals belonging to VIII Region

The resistance of Acinetobacter baumannii to ß-lactam antibiotics is mainly due to the synthesis of ß-lactamases. From a clinical point of view, this bacteria and others, grouped under the acronym SPACE (S: Serratia, P: Pseudomonas, A: Acinetobacter, C: Citrobacter, E: Enterobacter) are essentially Amp-C ß-lactamases producers. There is no local information about ESBL presence in Acinetobacter. We studied ESBL production using the Ho and col. technique modified by adding cloxacillin as chromosomal ß-lactamases inhibitor. From 69 isolates, with resistance to at least one third generation cephalosporin, only 7 showed positive synergy test. Four of these amplified for TEM family gene, and one of these amplified also for the OXA family. Our study found a low ESBL production percentage, which agrees with the premise of Amp-C as the main mechanism of resistance to ß-lactam antibiotics in A. baumannii. However, the ESBL description in these bacteria emphasizes the capacity of expressing multiple resistance mechanisms.

La resistencia de Acinetobacter baumannii a antimicrobianos ß-lactámicos se debe fundamentalmente a la síntesis de ß-lactamasas. Del punto de vista clínico se considera que esta bacteria, y otras agrupadas en el acrónimo SPACE (Serratia, Pseudomonas, Acinetobacter, Citrobacter, Enterobacter), son predominantemente productoras de ß-lactamasas tipo AmpC. No hay información en nuestro país sobre presencia de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) en Acinetobacter. Se estudió la producción de BLEE en cepas de Acinetobacter, mediante una modificación de la técnica de Ho y col adicionando cloxacilina como inhibidor de ß-lactamasas cromosomales. De 69 cepas con resistencia al menos a una cefalosporina de tercera generación, sólo siete presentaron sinergia positiva. Cuatro cepas amplificaron por RPC un fragmento intragénico de genes de familia TEM y una de ellas amplificó, además, para el gen de la familia OXA. Se evidenció un bajo porcentaje de producción de BLEE, lo que confirma que la producción de Amp-C es el principal mecanismo de resistencia de A. baumannii a ß-lactámicos. Sin embargo, la descripción de BLEE en esta bacteria, enfatiza su capacidad de albergar múltiples mecanismos de resistencia.