ABSTRACT
Abstract Escherichia coli is one of the main human pathogens causing different hospital- and community-acquired infections. During the period from January 2013 to March 2015, 1.96% (32/1632) of E. coli isolates recovered at the Hospital Regional de Ushuaia, Tierra del Fuego province, were resistant to third-generation cephalosporins (TGCs). These isolates were resistant to cefotaxime (91%) and/or ceftazidime (28%). No resistance to carbapenems was detected. Twenty-six isolates were positive for blaCTX-M gene, grouped as CTX-M-1/15 (54%); CTX-M-9/14 (25%); CTX-M-2 (17%); and CTX-M-1/15 plus CTX-M-9/14 (4%). Five TGC-resistant strains were positive for blaCMY gene, while one strain harbored TEM-19 ESBL. Twelve isolates were identified as ST131 E. coli hyperepidemic clone, and one as ST69. Genome sequence analysis of seven blaCTX-M-15 E. coli selected isolates confirm the circulation of ST131, ST617 and ST405 international high-risk clones in the city of Ushuaia.
Resumen Escherichia coli es uno de los principales patógenos humanos causantes de diferentes infecciones de inicio hospitalario y comunitario. Se determinó que el 1,96% (32/1.632) de los aislamientos de E. coli recuperados entre enero de 2013 y marzo de 2015 en el Hospital Regional de Ushuaia, provincia de Tierra del Fuego, fueron resistentes a cefalosporinas de tercera generación (CTG). Estos aislamientos fueron resistentes a cefotaxima (91%) y/o a ceftazidima (28%). No se detectó resistencia a los carbapenemes. Veintiséis aislamientos fueron positivos para el gen blaCTX-M, agrupados como CTX-M-1/15 (54%), CTX-M-9/14 (25%), CTX-M-2 (17%) y CTX-M-1/15 más CTX-M-9/14 (4%). Cinco cepas resistentes a CTG dieron positivo para el gen blaCMY, mientras que un aislamiento presentó la BLEE TEM-19. Doce aislamientos se identificaron como clon hiperepidémico E. coli ST131 y uno como ST69. El análisis de las secuencias del genoma de siete aislamientos seleccionados de E. coli blaCTX-M-15 confirmó la circulación de los clones internacionales de alto riesgo ST131, ST617 y ST405 en la ciudad de Ushuaia.
ABSTRACT
Introducción: El uso inapropiado de los antimicrobianos está conduciendo a la disminución de la sensibilidad antimicrobiana de microorganismos que producen enfermedades infecciosas. El uso clínico de los antimicrobianos ha sido paralelo al surgimiento de bacterias resistentes a su acción. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio observacional, descriptivo, retrospectivo de corte transversal, con muestreo no probabilístico de casos consecutivos. La selección de antibióticos incluyó solo aquellos que tienen actividad frente a bacilos gram negativos y para la interpretación de los diámetros de los halos de inhibición se tomaron en cuenta los estándares de la Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI versión 2015). Resultados: La ampicilina presentó una resistencia del 100%, en cambio la ciprofloxacina presentó una sensibilidad del 73%, la amikacina del 100% y la gentamicina del 82%. La familia de los carbapenemicos presentó una sensibilidad del 100%. Dentro del grupo de los nitrofuranos se constató una sensibilidad del 96%. El trimetoprim/ sulfametoxazol, presentó una sensibilidad del 57%. Se determinó la presencia de Beta Lactamasa de Espectro Extendido (BLEE) en 13% de las cepas de Escherichia coli estudiadas. Conclusiones: La gentamicina, la nitrofurantoína y los carbapenemes presentaron una elevada sensibilidad, por lo que en presencia de cepas con BLEE serían opciones factibles acompañados siempre de la evaluación del perfil renal y clasificando la ITU como complicada o no.
Introduction: The inappropriate use of antimicrobials is leading to a decrease in the antimicrobial sensitivity of microorganisms that cause infectious diseases. The clinical use of antimicrobials has been parallel to the emergence of bacteria resistant to its action. Materials and methods: The sensitivity profile of Escherichia coli isolated from patients with urinary tract infections (UTI) concurrent to the Regional Hospital of Villarrica in the period from 2013 to 2015 was determined. Results: Ampicillin showed a resistance of 100%, ciprofloxacin showed a sensitivity of 73%. Amikacin showed a sensitivity of 100% and gentamicin 82%. The family of carbapenem showed a sensitivity of 100%. Within the group of nitrofurans a sensitivity of 96% was found. Trimethoprim / sulfamethoxazole had a sensitivity of 57%. The presence of Extended Spectrum Beta Lactamase (ESBL) was determined in 13% of the strains of Escherichia coli studied. Conclusions: Gentamicin, nitrofurantoin and carbapenem have a high sensitivity, so in the presence of strains with ESBL they would be feasible options always accompanied by the evaluation of the renal profile and classifying the UTI as complicated or not.
ABSTRACT
RESUMEN Se han utilizado herramientas computacionales para proponer moléculas derivadas de cefalosporinas con potencial actividad antibacteriana, frente a cepas de Escherichia Coli, con mayor afinidad como inhibidores de enzimas de unión a penicilinas y que a su vez disminuyan o no tengan afinidad por betalactamasas de espectro extendido. Se diseñaron 20 moléculas con base en la estructura molecular de la cefalosporina, las estructuras fueron optimizadas utilizando la teoría del funcional de la densidad, se calcularon descriptores moleculares de reactividad, de forma paralela se sometieron a acoplamiento molecular con las enzimas antes mencionadas. Las moléculas presentaron valores de energía de unión negativos, doce moléculas mostraron una orientación e interacciones favorables en el sitio activo de la enzima de unión a penicilinas y trece moléculas presentaron menor afinidad que el ligando nativo (cefotaxima) por la betalactamasa. Tres moléculas pueden considerarse como potenciales inhibidores de enzimas de unión a penicilinas resistentes y betalactamasas.
SUMMARY Computational tools have been used to propose molecules derived from cephalosporins with potential antibacterial activity, against strains of Escherichia Coli, with higher affinity as inhibitors of penicillin-binding enzymes and which in turn decrease or do not have affinity for extended-spectrum beta-lactamases. 20 molecules were designed based on the molecular structure of the cephalosporin, the structures were optimized using the density functional theory, molecular descriptors of reactivity were calculated, and in parallel form they were subjected to molecular docking with the enzymes mentioned above. The molecules showed negative binding energy values, 12 molecules showed an orientation and favorable interactions in the active site of the penicillin binding enzyme and thirteen molecules had lower affinity than the native ligand (Cefotaxime) for betalactamase. Three molecules can be considered as potential inhibitors of binding enzymes to resistant penicillins and betalactamases.
ABSTRACT
ABSTRACT Objective: To determine the role of extended-spectrum β-lactamases in carbapenem-resistant Gram-negative bacteria from south-western Nigeria. Methods: Twenty-seven carbapenem-resistant isolates that were found to be non-carbapenemase producers (15 Escherichia coli, 9 Klebsiella pneumoniae and 3 Pseudomonas aeruginosa) were further studied. These isolates were subjected to analysis including phenotypic and genotypic detection of various β-lactamases, efflux activity, outer membrane protein, plasmids replicon typing, detection of transferable genes and resistances and typing using random amplified polymorphic DNA tests. Results: No isolates demonstrated de-repression of efflux, but all showed either complete loss or reduced production of outer membrane proteins. Transconjugants from these strains contained various genes including plasmid-mediated quinolone resistance and extended-spectrum beta-lactamases. All the transconjugants carried the blaCTX-M-15 gene. The transconjugants had varying minimum inhibitory concentrations of carbapenems ranging from 0.03 μg/ml to 8 μg/ml. Varying resistances to other antimicrobial agents were also transferred with the plasmids. The donor isolates were not clonally related by molecular typing. Conclusion: Resistance to carbapenem antibiotics in this sample was not mediated only by carbapenemases but also by production of extended-spectrum β-lactamases (largely CTX-M-15), accompanied by protein loss. This was an important mechanism underpinning carbapenem resistance in these clinical isolates of various species.
RESUMEN Objetivo: Determinar el papel de las betalactamasas de espectro extendido en la resistencia al carbapenem en las bacterias gramnegativas en Nigeria. Métodos: Veintisiete aislados resistentes al carbapenem que fueron hallados productores de no carbapenemasas (15 Escherichia coli, 9 Klebsiella pneumoniae, y 3 Pseudomonas aeruginosa) fueron estudiados con mayor profundidad. Estos aislados fueron sometidos a análisis incluyendo la detección fenotípica y genotípica de varias betalactamasas, la actividad de eflujo, las porinas de la membrana externa, la tipificación del replicón plasmídico, la detección de genes transferibles y resistencias y tipificación usando pruebas de ADN polimórficas amplificadas aleatorias. Resultados: Ninguno de los aislamientos mostró desrepresión de eflujo, pero todos demostraron la pérdida completa o la producción reducida de porinas externas de la membrana. Los transconjugantes de estas cepas contenían varios genes incluyendo resistencia a la quinolona mediada por plásmidos y betalactamasas de espectro extendido. Todos los transconjugantes portaban el gen blaCTX-M-15. Los transconjugantes tenían diversas concentraciones inhibitorias mínimas de carbapenemas que oscilaban entre 0.03 μg/ml y 8 μg/ml. Varias resistencias a otros agentes antimicrobianos fueron también transferidas con los plásmidos. Los aislamientos del donante no estuvieron relacionados clonalmente por tipificación molecular. Conclusión: La resistencia al antibiótico carbapenem en esta muestra no fue mediada solamente por las carbapenemasas, sino también por la producción de betalactamasas de espectro extendido (en gran parte CTX-M-15), acompañado por pérdida de porina. Éste era un mecanismo importante que sustentaba la resistencia al carbapenem en estos aislados clínicos de varias especies.
Subject(s)
Humans , Pseudomonas aeruginosa/drug effects , beta-Lactamases/biosynthesis , Escherichia coli/drug effects , Klebsiella pneumoniae/drug effects , Anti-Bacterial Agents/pharmacology , Phenotype , Pseudomonas aeruginosa/enzymology , Drug Resistance, Microbial , Microbial Sensitivity Tests , Escherichia coli/enzymology , Genotype , Klebsiella pneumoniae/enzymology , NigeriaABSTRACT
OBJETIVOS: Determinar la Frecuencia de Eschericia coli Beta Lactamasa de Espectro Extendido en Infecciones de Vías Urinarias, en el hospital José Carrasco Arteaga 2012-2013. MÉTODOLOGÍA: Observacional de tipo descriptivo prospectivo transversal. La población estudiada estuvo conformada por 605 muestras de urocultivos de pacien-tes de las áreas de: consulta externa, emergencia, hos-pitalización y cuidados intensivos. Se efectuó la prueba del método de confirmación apropiado, basado en la inhibición de la enzima ß-Lactamasas de confirmación productora de ß-Lactamasa según las normas Stan-dard Institute Clinical Laboratory. Se realizó el análisis estadístico descriptivo para comprensión e interpreta-ción de datos. RESULTADOS: Se cultivó 605 muestras, se reportó E. coli en 455 muestras de las cuales 82 correspondieron a la cepa productora de ß-Lactamasas de Expectro Ex-tendido un 18%. Según las variables consideradas, de acuerdo al sexo las mujeres representaron el mayor por-centaje con un 87,8%, el grupo etario con mayor repor-te fue el de 51-60 años con el 20,7%, seguido del grupo de 61-70 con el 17,1%, según la procedencia, el área urbana representó 69,5%, de acuerdo a los servicios en consulta externa se reportó 37,8% y en emergencia el 34,1%. CONCLUSIÓN: en el hospital José Carrasco Arteaga en el periodo septiembre 2012-enero 2013 se reportó una prevalencia del 18% de E. coli productora de ß-Lacata-masa en muestras de urocultivo de pacientes de los ser-vicios de consulta externa, emergencia, hospitalización y cuidados intensivos. Las mujeres fueron las más afec-tadas, según procedencia el mayor porcentaje fue del área urbana, el grupo de adultos representó el mayor porcentaje y la consulta externa fue el servicio con mayor frecuencia. (Impacto de los resultados
OBJECTIVES: To determine the frequency of Escherichia coli extended spectrum lactamasa in urinary tract in-fections, at José Carrasco Arteaga Hospital, 2012-2013. METHODOLOGY: It is an observational descriptive cross-sectional study. The population consisted of 605 samples of urine cultures of patients from the areas of: external consultation, emergency, hospitalization and intensive care. The appropriate confirmatory method was tested, it was based on the inhibition of ß-Lacta-masa-producing confirmation enzyme according to the Standard Institute Clinical Laboratory. A descriptive sta-tistical analysis was performed for data comprehension and interpretation. RESULTS: A total of 605 samples were cultured, E. coli was reported in 455 samples, and only 82 corresponded to the extended Expectrum ß-lactamase producing strain with 18%. According to the variables considered, regar-ding sex, women represented the highest percentage with 87.8%, the highest age group was 51-60 years with 20.7%, followed by the group of 61-70 with 17.1%, de-pending on the source, the urban area accounted for 69.5%, according to the services in external consultation 37.8% were reported, and 34.1% were emergency ones. CONCLUSION: A prevalence of 18% of E. coli producing ß-Lactamasa was reported at the José Carrasco Artea-ga Hospital in the period September 2012-January 2013 in urine samples of patients from external consultation, emergency, hospitalization and Intensive care servi-ces. The women were the most affected, according to provenance, the highest percentage was of the urban area, the group of adults represented the highest per-centage and the external consultation service was the most frequent. (Impact of results).
Subject(s)
Humans , Male , Female , Middle Aged , Urinary Tract , beta-Lactamases , Escherichia coli , Virus Cultivation , InfectionsABSTRACT
Las betalactamasas de espectro extendido (BLEE), son enzimas responsables de la hidrólisis del anillo betalactámico de penicilinas y cefalosporinas, excepto carbapemenes, inhibiendo así su actividad terapéutica. Si bien es posible la detección fenotípica de este mecanismo de resistencia por métodos convencionales, sólo los métodos moleculares permiten la identificación del gen responsable de dicha resistencia. El objetivo de este estudio descriptivo retrospectivo fue identificar los genes blaCTX-M2, blaPER-2, blaSHV y blaTEM, en aislamientos de enterobacterias productoras de BLEE,; de muestras clínicas colectadas entre julio 2007 y abril 2008, provenientes de dos hospitales de referencia de Asunción, Paraguay. La detección molecular de los genes se realizó por reacción en cadena de la polimerasa empleando oligonucleótidos específicos. De los 232 aislados BLEE analizados, el 83% (n=192) portó al menos un gen bla, en el 17% (n=40) restante no fue detectado ninguno de los genes incluido en el estudio. Se observaron las siguientes frecuencias: 49% (94/192) blaCTX-M2, 45% (86/192) blaSHV, 40% (77/192) blaTEM y 7% (13/192) blaPER-2. En el 47% (90/192) se detectó más de un gen, siendo la combinación blaCTX-M2+blaTEM+blaSHV, la más frecuente observada en 32 aislados. El blaCTX-M2 como el gen más frecuente en este estudio; concuerda con lo reportado en nuestro país y en Argentina. Este es el primer reporte de la presencia de blaTEM y blaSHV en Paraguay. Es de gran importancia el estudio de otros genes codificantes de resistencia, considerando la emergencia de otras BLEE en la región como blaCTX-M15 con actividad predominantemente ceftazidimasa.
Extended spectrum beta-lactamases (ESBLs), are enzymes responsible for thehydrolysis of the beta-lactam ring and resistance to both cephalosporins and penicillins,except carbapenems, therefore inhibiting its therapeutics activity. Even though, detectionof the phenotypic resistance mechanism by conventional methods is possible, onlymolecular methods allow identification of the gene responsible for the resistance. Theobjective of this retrospective study was to identify the blaCTX-M2, blaPER-2, blaSHV, blaTEMgenes in ESBL-producing enterobacteriaceae isolates, recovered from clinical samples collected between July 2007 and April 2008, from two reference hospitals in Asunción,Paraguay. Molecular gene detection was performed by polymerase chain reaction usingspecifics oligonucleotides. Out of the tested 232 ESBL-producing isolates, 83% (n=192)carried at least one of the bla genes as follows; 49% (94/192) blaCTX-M2, 45% (86/192)blaSHV, 40% (77/192) blaTEM and 7% (13/192) blaPER-2. In the rest 17% (n=40) none of thegenes included in this study was detected; in 47% (90/192) more than one gene wasdetected, resulting blaCTX-M2 + blaTEM + blaSHV as the most frequent combination in 32isolates. The presence of blaCTX-M2, as the most frequent codifying genes of BLEE is inagreement with previous reports in Paraguay and Argentina. This is the first report of thepresence of blaTEM and blaSHV circulating in Paraguay. It is of much importance the study ofothers codifying resistance genes, taking into account the emergence of other BLEE in theregion, such as blaCTX-M15, predominantly with ceftazidimase activity.