Detection of antimicrobial-resistant gram-negative bacteria in hospital effluents and in the sewage treatment station of Goiânia, Brazil / Detecção de bactérias gram-negativas antimicrobiano-resistentes em efluentes de hospitais e na estação tratamento de esgoto de Goiânia, Brasil / Detección de bacterias gram negativas resistentes a antimicrobianos en efluentes hospitalarios y en la estación de tratamiento de aguas residuales de Goiânia, Brasil

The emergence of antimicrobial-resistant genes and the indiscriminate use of antibiotics contribute to the issemination of resistant pathogens in the environment. The objective of the present study was to isolate Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli from the sewage effluents of 10 hospitals located in Goiânia, Brazil, and from the sewage treatment station of the city, to determine their susceptibility profile and investigate their resistance mechanisms. The isolates from water samples were identified by biochemical tests and confirmed using API 20E (BioMerieux). Susceptibility profiling was performed by disc diffusion in accordance with the methodology established by the National Committee for Clinical Laboratory Standards. Extended-spectrum β-lactamase (ESBL) detection was carried out by the disk approximation method using phenotypic tests. Sixty-seven microorganisms were isolated and identified, including E. coli 10 (14,92%), K. pneumoniae 10 (14,92%), P. aeruginosa 3 (4,47%) and A. baumannii 1 (1,49%). Of the E. coli strains, 100% were resistant to aztreonam, 40% to ampicillin, 30% to piperacillin, 20% to ciprofloxacin and 10% to gentamicin. None of the bacterial strains produced ESBL or carbapenems. Of the P. aeruginosa strains, 100% were resistant to ampicillin-sulbactam, while 100% had intermediate resistance to gentamicin. Strains of K. pneumoniae were resistant to ampicillin (70%) and to piperacillin (20%); additionally, 50% showed intermediate resistance to piperacillin. Total resistance was not found in any of the isolates of A. baumannii, which showed intermediate resistance to aztreonam and ceftriaxone. Overall, resistance rates were low in the isolates of E. coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae and A. baumannii.

La aparición de genes resistentes a antimicrobianos y la utilización indiscriminada de antibióticos contribuyen a la difusión de patógenos resistentes en el ambiente. El objetivo de este estudio fue aislar Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli en efluentes de aguas residuales de 10 hospitales situados en Goiânia, Brasil, y de la estación de tratamiento de aguas residuales de la ciudad intentando determinar su perfil de susceptibilidad e investigar a sus mecanismos de resistencia. Los aislados de muestras de agua fueron identificados de promedio pruebas bioquímicas y confirmados utilizando API 20E (BioMerieux). El perfil de susceptibilidad fue realizado por difusión de disco de acuerdo con la metodología establecida por el National Committee for Clinical Laboratory Standards. La detección de beta-lactamasas de espectro extendido (ESBL) fue realizada de promedio el método de aproximación de discos utilizando pruebas fenotípicas. Sesenta y siete microorganismos fueron aislados e identificados, incluyendo E. coli 10 (14,92%), K. pneumoniae 10 (14,92%), P. aeruginosa 3 (4,47%) y A. baumannii 1 (1,49%). Las cepas de Escherichia Coli fueran 100% resistentes a aztreonam, 40% a ampicilina, 30% a piperacilina, 20% a ciprofloxacino y 10% a gentamicina. Ningunas de las cepas bacterianas produjeron ESBL o carbapenems. Las cepas de P. aeruginosa fueran 100% resistentes a ampicilina-sulbactam, mientras 100% presentaran una resistencia media a gentamicina. Las cepas de K. pneumoniae fueran resistentes a ampicilina (el 70%) y a piperacilina (el 20%); además, el 50% presentaran resistencia media a piperacilina. En términos globales, las tajas de resistencia fueran bajas en los aislados de Escherichia Coli, P. aeruginosa, K. pneumoniae y A. baumannii.

A emergência de genes antimicrobiano-resistentes e o uso indiscriminado de antibióticos contribuem para a disseminação de patógenos resistentes no ambiente. O objetivo deste estudo foi isolar Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter spp., Klebsiella neumoniae e Escherichia coli em efluentes de esgoto de 10 hospitais situados em Goiânia, Brasil, e da estação de tratamento de esgoto da cidade, para determinar seu perfil de susceptibilidade e investigar seus mecanismos de resistência. Os isolados das amostras de água foram identificados usando testes bioquímicos e confirmados com API 20E (BioMerieux). O perfil de susceptibilidade foi estabelecido pela difusão de disco de acordo com a metodologia estabelecida pelo National Committee for Clinical Laboratory Standards. A detecção de Beta-Lactamase de Espectro Estendido (ESBL) foi realizada pelo método de aproximação de discos usando testes fenotípicos. Sessenta e sete microorganismos foram isolados e identificados, incluindo E. coli 10 (14,92%), K. pneumoniae 10 (14,92%), P. aeruginosa 3 (4,47%) e A. baumannii 1 (1,49%). Dentre as cepas de Escherichia Coli, 100% foram resistentes a aztreonam, 40% a ampicilina, 30% a piperacilina, 20% a ciprofloxacina e 10% a gentamicina. Nenhuma das cepas bacterianas produziu ESBL ou carbapenems. Dentre as cepas de P. aeruginosa, 100% foram resistentes a ampicilina-sulbactam, enquanto 100% mostraram resistência média a gentamicina. As cepas de K. pneumoniae foram resistentes a ampicilina (70%) e piperacilina (20%); adicionalmente, 50% mostraram resistência média a piperacilina. Não houve casos de resistência total em alguns dos isolados de A. baumannii, que tiveram resistência média a aztreonam eceftriaxona. De modo geral, as taxas de resistência foram baixas nos isolados de P. aeruginosa, Escherichia Coli, K. pneumoniae e A. baumannii.

Extended-spectrum beta-lactamases producing Klebsiella pneumoniae isolated in two hospitals in Goiânia/Brazil: detection, prevalence, antimicrobial susceptibility and molecular typing / Klebsiella pneumoniae produtoras de beta-lactamases de espectro ampliado isoladas em dois Hospitais em Goiânia/Brasil: detecção, prevalência, suscetibilidade antimicrobiana e tipagem molecular

This study was developed to evaluate the prevalence of extended-spectrum β-lactamases (ESBL) producing Klebsiella pneumoniae in two hospitals (A and B) in Goiânia, GO, Brazil. The antimicrobial susceptibility of the isolates was determined using the MicroScan WalkAway (Dade Behring, USA). Tests to evaluate the genetic correlation between the isolates were also performed. For the ESBL phenotypic test, the Double-disk diffusion (DD) method was used. The strainsisolated in Hospital B were submitted to DNA analysis by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). The study showed high prevalence of ESBL-producing K. pneumoniae (25 percent in hospital A and 66.7 percent in hospital B), with high rates of antimicrobial resistance. The most active compound was imipenem (100 percent susceptibility in vitro). The PFGE test showed similiarity in five strains and variability in six strains.The high prevalence of ESBL-producing Klebsiella may be due to individual selection and to dissemination of a common strain.

Este estudo foi desenvolvido para avaliar a prevalência de Klebsiella pneumoniae produtoras de ESBLem dois hospitais (A e B) de Goiânia, GO, Brasil. Os isolados foram analisados quanto à resistência a antibióticos através do MicroScan WalkAway (Dade Behring, USA). A correlação genética entre isolados produtores de ESBL também foi avaliada. O teste fenotípico para ESBL foi realizado através de teste de Disco de Difusão Dupla (DD) e a análise do DNA de K. pneumoniae produtoras de ESBL, isoladas no Hospital B, realizada por Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE). O estudo demonstrou alta prevalência de K. pneumoniae produtora de ESBL (25,0 por cento no hospital A e 66,7 por cento no hospital B) com altas taxas de resistência aos antimicrobianos. O composto mais ativo foi o imipenem (100 por cento de sensibilidade in vitro). O PFGE mostrou similaridade em cinco isolados e variabilidade em seis isolados. A alta prevalência Klebsiella produtora de ESBL pode ser devida à seleção individual e à disseminação de uma cepa comum.