ß-lactamasas de espectro extendido y factores de virulencia en Escherichia coli uropatógenas en asilos de ancianos en Lima, Perú / ß-lactamases and virulence factors in uropathogenic Escherichia coli in nursing homes in Lima, Peru

RESUMEN Los asilos de ancianos son instituciones con una alta prevalencia de infecciones del tracto urinario ocasionado por Escherichia coli productoras de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE), con diversos factores de virulencia. El objetivo del estudio fue determinar la frecuencia del gen bla CTX-M y de ocho genes de virulencia en 35 E. coli uropatógenas productoras de BLEE provenientes de seis asilos en Perú, durante el 2018. El 57,1% (20/35) de las E. coli fueron portadores del gen bla CTX-M. Además, se obtuvo una frecuencia del 46% (15/35) y 37% (13/35) de hly-alfa y cnf-1, respectivamente; elevada presencia de los genes iucC (63%, 22/35), aer (94%, 33/35) y chuA (94%, 33/34) y una frecuencia del 46% (16/35) y del 91% (32/34) de los genes pap GII y nanA, respectivamente. Existe predominancia en la distribución del gen bla CTX-M, además de una alta frecuencia de exotoxinas que le confieren una ventaja competitiva para diseminarse hacia el torrente sanguíneo.

ABSTRACT Nursing homes are institutions with high prevalence of urinary tract infections caused by ESBL-producing E. coli with several virulence factors. The aim of this study was to determine the frequency of the bla CTX-M gene and eight virulence genes in 35 ESBL-producing uropathogenic E. coli from six nursing homes in Peru during 2018. Of the E. coli samples, 57.1% (20/35) were carriers of the bla CTX-M gene. Furthermore, we obtained frequencies of 46% (15/35) and 37% (13/35) for hly-alpha and cnf-1, respectively; we also found high presence of the iucC (63%, 22/35), aer (94%, 33/35) and chuA genes (94%, 33/34) as well as a frequency of 46% (16/35) and 91% (32/34) for the pap GII and nanA genes, respectively. The bla CTX-M gene is predominant and a high frequency of exotoxins gives it a competitive advantage for spreading into the bloodstream.

Caracterización clínica-microbiológica y factores de riesgo de las bacteriemias por enterobacterias productoras de betalactamasas de espectro extendido en el hospital universitario / Clinical-microbiological characterization and risk factors of bacteremia caused by extended-spectrum beta-lactamase-producing enterobacteria at the university hospital

INTRODUCCIÓN: Las infecciones del torrente sanguíneo se asocian con alta morbi- mortalidad, siendo frecuentemente causadas por enterobacterias, y cuando éstas producen ß-lactamasas de espectro extendido (BLEEs), la morbi-mortalidad, duración internación y costos sanitarios son aún mayores. OBJETIVO: Caracterizar los episodios de bacteriemia por enterobacterias en el Hospital Universitario en un período de 2 años. METODOLOGÍA: Estudio observacional, analítico, casos controles (1:1), con recolección de datos retrospectiva. Población: pacientes ≥18 años atendidos en el Hospital Universitario en período 01/01/2014 - 30/11/2015, con hemocultivo positivo por enterobacteria. Recolección datos clínicos-epidemiológicos: revisión registros médicos. Estudio microbiológico: Identificación y susceptibilidad - equipo automatizado Vitek® 2 system (bioMérieux, Marcy l'Etoile, France). Sensibilidad a fosfomicina: disco-difusión (E. coli) y dilución en agar (resto de las enterobacterias). Ceftazidime-avibactam: disco-difusión. Aislamientos BLEE+ según Vitek: confirmación y caracterización de BLEE: reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y secuenciación. Investigación mecanismos transferibles de resistencia a quinolonas (TMQR) qnrB y aac(6')-Ib-cr: PCR. Caracterización molecular enterobacterias BLEE más prevalentes: MultiLocus Sequence Typing (MLST) y Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE). Análisis casos y controles: I)Factores de riesgo bacteriemia BLEE: Casos - pacientes con bacteriemia por enterobacteria BLEE(+). Controles - pacientes con bacteriemia por enterobacteria BLEE (-) sensible a cefalosporinas tercera generación. II) Factores de riesgo mortalidad intrahospitalaria: Casos - pacientes con mortalidad hospitalaria por cualquier causa. Controles ­ pacientes egresados vivos. Análisis estadístico: paquete estadístico IBM SPSS Statistics 23. Análisis casos y controles: cálculo de odd ratios (OR) e intervalo de confianza al 95% (IC95%). Variables con p ≤0.05 en análisis univariado incluídas en análisis multivariado (regresión logística). Proyecto aprobado por Comité Ética del Hospital de Clínicas y financiado por ANII (FMV_3_2016_1_126580, Fondo María Viña ­ 2016). RESULTADOS: Principales resultados microbiológicos: 174 episodios de bacteriemia y 178 enterobacterias recuperadas, con confirmación molecular de producción BLEE en 41 enterobacterias (23%): 29 Klebsiella pneumoniae, 7 Escherichia coli, 2 Serratia marcescens, 1 Enterobacter cloacae, 1 Citrobacter freundii y 1 Morganella morganii. E. coli enterobacteria más recuperada (n=69), pero K. pneumoniae la enterobacteria BLEE más prevalente (56 aislamientos y 29/56 BLEE+), seguida de E. coli (7/69). Distribución de las enterobacterias BLEE+ según enzima detectada: CTX- M-15: 32 aislamientos, CTX-M-15 + CTX- M-14: 3 aislamientos, CTX-M-2: 3, CTX-M-8: 2, SHV-5: 1. Susceptibilidad enterobacterias BLEE: meropenem 100%, ceftazidime-avibactam 100%, fosfomicina 100%, imipenem 98%, ertapenem 97,6%, colistin 92,7%, amikacina 85,4%, gentamicina 36,6%, tigeciclina 29,3%, piperacilina-tazobactam 26,8%, trimetoprim-sulfametoxazol 19,5%, ciprofloxacina 12,2%. Detección de mecansimos transferibles de resistencia a quinolonas (TMQR) en 33/41 aislamientos (80,5%): aac(6')-Ib-cr: 22 aislamientos, qnrB: 2 aislamientos, y aac(6')-Ib-cr + qnrB: 9 aislamientos. Detección de secuenciotipos "exitosos" en principales enterobacterias BLEE: E. coli ST 73 (1), ST 95(1) y ST 38 (2) y ST 258 en K. pneumoniae (12/29=41,4%). También detección ST 258 en un aislamiento de K. pneumoniae BLEE (-). Principales resultados clínicos ­ epidemiológicos: Se revisaron 98 registros médicos; 60 bacteriemias nosocomiales, 29 comunitarias, 8 asociadas a los cuidados de la salud, 1 sin dato. 41 BLEE(+) y 57 BLEE(-). 80 pacientes vivos al egreso, 17 fallecidos y 1 sin dato. Factores de riesgo bacteriemia BLEE(+) (análisis multivariado) : presencia de dispositivo médico a permanencia previo (p 0,001, OR 55,2, IC 95%5,5-553) ) y bacteriemia no comunitaria (p 0,008 OR 17,4 IC95% 2,1-143). Factores de riesgo mortalidad intrahospitalaria (análisis multivariado): enfermedad hematooncológica o neoplásica (OR 4,687 IC95% 1,207-18,200) y score qPitt ≥2 (OR 10,332 IC95% 2,639-40,442). Antibioticoterapia empírica activa in vitro para la bacteriemia: 10/29(34,5%) en pacientes BLEE(+) y 36/40 BLEE(-) (90%). Se encontró asociación entre bacteriemia BLEE + y recibir antibioticoterapia empírica inactiva (p<0,0001) ; siendo el riesgo de recibir antibioticoterapia empírica inactiva 17 veces mayor en bacteriemias BLEE(+) respecto a BLEE(-). Se encontró que la mediana de la duración de la hospitalización a partir del episodio de bacteriemia es más prolongada en casos BLEE+ que en los controles BLEE- (22,5 versus 14 días, p=0,006). CONCLUSIONES: Enterobacteria BLEE más prevalente K. pneumoniae, y dentro de ella alta prevalencia del clon exitoso de alto riesgo ST 258. Predominio de CTX-M-15, y alta prevalencia (> 80%) de TMQR en aislamientos BLEE. Presencia de BLEE aumenta significativamente el riesgo de recibir antibioticoterapia empírica inactiva. Necesidad de mantener vigilancia de perfiles de susceptibilidad y clones circulantes y considerar posibles factores de riesgo al momento se seleccionar antibioticoterapia empírica.

BACKGROUND: Bloodstream infections are associated with high morbidity and mortality, being frequently caused by Enterobacteriaceae, and when they produce extended spectrum ß-lactamases (ESBL), morbidity, mortality and healthcare costs are even higher. OBJECTIVE: We aimed to characterize Enterobacteriaceae bacteremia episodes at the "Hospital de Clínicas", in a 2 years period. METHODS: Observational, analytical study, case-controls (1: 1), with retrospective data collection. Population: ≥18 years old patients attended at the "Hospital de Clínicas" between 01/01/2014 and 11/30/2015, with Enterobacteriaceae recovered from blood culture. Collection of clinical-epidemiological data: review of medical records. Microbiological study: identification and susceptibility: automated system Vitek® 2 (bioMérieux, Marcy l'Etoile, France). Susceptibility to fosfomycin: disc-diffusion (E. coli) and agar dilution (others Enterobacterales). Ceftazidime-avibactam: disc-diffusion. ESBL (+) isolates according to Vitek: ESBL confirmation and characterization by Polymerase Chain Reaction (PCR) and sequencing. Investigation of transferable mechanisms of quinolone resistance (TMQR) qnrB and aac (6 ')- Ib-cr: PCR. Molecular characterization of the most prevalent ESBL enterobacterales: MultiLocus Sequence Typing (MLST) and Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE). Case-control analysis: I) ESBL bacteremia risk factors: Cases - patients with bacteremia by an ESBL-producing enterobacteria. Controls - patients with third generation cephalosporin susceptible enterobacteria, not ESBL-producing. II) In-hospital mortality risk factors: Cases - patients with in-hospital mortality from any cause. Controls - patients discharged alive. Statistical analysis: IBM SPSS Statistics 23 statistical package. Case-control analysis: calculation of odd ratios (OR) and 95% confidence interval (95% CI). Variables with p ≤0.05 in univariate analysis were included in multivariate analysis (logistic regression). Project approved by the Hospital de Clinicas Ethics Committee and financed by ANII (FMV_3_2016_1_126580, María Viña Fund - 2016). RESULTS: Main microbiological results: 174 bacteremia episodes and 178 enterobacterales recovered. ESBL production confirmated in 41 isolates (23%): 29 Klebsiella pneumoniae, 7 Escherichia coli, 2 Serratia marcescens, 1 Enterobacter cloacae, 1 Citrobacter freundii y 1 Morganella morganii.E. coli was the most recovered enterobacteria (n = 69), but K. pneumoniae was the most prevalent ESBL producing specie (56 isolates and 29/56 ESBL +), followed by E. coli (7/69). Distribution of ESBL producing enterobacterales according to enzyme detected: CTX- M-15: 32 isolates, CTX-M-15 + CTX-M-14: 3 isoaltes, CTX-M-2: 3, CTX-M-8: 2, SHV-5: 1. Antibiotic susceptibility in ESBL producers: meropenem 100%, ceftazidime-avibactam 100%, fosfomycin 100%, imipenem 98%, ertapenem 97,6%, colistin 92,7%, amikacin 85,4%, gentamicin 36,6%, tigecycline 29,3%, piperacillin-tazobactam 26,8%, trimethroprim sulfamethoxazole 19,5%, ciprofloxacin 12,2%. Detection of TMQR in 33/41 isolates (80.5%): aac(6')-Ib-cr: 22 isolates, qnrB: 2 isolates, and aac(6')Ib-cr + qnrb: 9 isolates. We detected "successful" sequence types within E. coli ESBL producing: ST 73 (1 isolate), ST 95 (1) and ST 38 (2) and a high prevalence of ST 258 among K. pneumoniae isolates (12/29 = 41.4%). ST 258 was also detected in one ESBL(-) K. pneumoniae isolate. Main clinical-epidemiological results: 98 medical records were reviewed; 60 bacteremia episodes were classified as nosomial, 29 as community acquired, 8 health care associated, and for one episode, data was insufficient for its classification. 41 were ESBL(+) and 57 ESBL(-). 80 patients alive at discharge, 17 deceased and 1 without data. Risk factors for ESBL bacteremia according to multivariate analysis were: use of medical device prior to hospitalization (OR = 50.226, 95% CI 4.367 - 577.721) and non-community bacteremia (OR 12.052, 95% CI 1.350-107.605). In-hospital mortality risk factors (multivariate analysis): hemato-oncological or neoplasic disease (OR 4,687 95% CI 1,207-18,200) and qPitt score ≥2 (OR 10,332 95% CI 2,639-40,442). The empirical antibiotic therapy was active according to the susceptibility test in 10/29 (34,5%) patients with ESBL (+) bacteremia and in 36/40 patients with ESBL (-) (90%). Presence of ESBL was found to be associated with inactive empirical antibiotic therapy (p<0.0001), and risk for receiving inactive empirical antibiotic therapy was 17 times higher in ESBL (+) compared to ESBL (-). The mean length of hospital stay after the onset of bacteraemia was longer in the cases of ESBL producers than in the cases of non-ESBL producers ( 22,5 vs. 14 days; P=0.006). CONCLUSIONS: K. pneumoniae was the most prevalent ESBL producing specie, and within it we found a high prevalence of the successful high-risk clone ST258. CTX-M-15 was the main ESBL detected and we found high prevalence (80%) of TMQR among ESBL(+). Presence of ESBL significantly increases the risk of receiving inactive empirical antibiotic therapy. Need to maintain surveillance of susceptibility profiles and circulating clones and to take into account possible risk factors when selecting empirical antibiotic therapy.

Resistencia enzimática en Pseudomonas aeruginosa, aspectos clínicos y de laboratorio / Enzymatic resistance in Pseudomonas aeruginosa, clinical and laboratory aspects

Resumen Pseudomonas aeruginosa es uno de los principales patógenos que causa infecciones asociadas a la atención en salud (IAAS). Su capacidad de adaptación, diseminación, resistencia intrínseca a los antimicrobianos y de adquirir nuevos mecanismos a través de elementos genéticos móviles, hacen que el tratamiento de las infecciones por este microorganismo sea un desafío para el médico clínico. Intrínsecamente, P. aeruginosa, presenta una reducida permeabilidad en la membrana externa, debido a la expresión de bombas de expulsión, y una cefalosporinasa tipo AmpC inducible. Además, P. aeruginosa es capaz de adquirir nuevos determinantes de resistencia por transferencia horizontal en forma de casetes situados en integrones, y a su vez, localizados en transposones o plásmidos. Dentro de la resistencia enzimática que presenta P. aeruginosa destacan las β-lactamasas, incluyendo aquellas de espectro extendido (BLEE) y las carbapenemasas. Pero también enzimas modificadoras de los aminoglucósidos, haciendo que este microorganismo pueda presentar fenotipos de multi-resistencia (MDR), resistencia extrema (XDR) y panresistencia (PDR) a los antimicrobianos denominados antipseudomonas, incluyendo a las nuevas cefalosporinas con inhibidores de beta-lactamasas.

Abstract Pseudomonas aeruginosa is one of the major pathogens causing healthcare-associated infections (HAI). Its capacity of adaptation, dissemination, intrinsic resistance to antimicrobials and of acquiring new mechanisms through mobile genetic elements, make the treatment of infections by this microorganism a challenge for the clinician. Intrinsically, P. aeruginosa, presents a reduced permeability in the external membrane, due to the expression of efflux pumps, and an inducible AmpC-type cephalosporinase. In addition, P. aeruginosa is able to acquire new resistance determinants by horizontal transfer in the form of cassettes located in integrons, and in turn located in transposons or plasmids. Within the enzymatic resistance that P. aeruginosa presents, betalactamases, including extended spectrum (ESBL) and carbapenemases. But also aminoglycoside modifying enzymes, stand out, causing this microorganism to present multi-resistance phenotypes (MDR), extreme resistance (XDR) and pan-resistance (PDR) to the called antipseudomonal antibiotics, including the new cephalosporins with betalactamase inhibitors.

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

Acinetobacter baumannii: importancia clínica, mecanismos de resistencia y diagnóstico / Acinetobacter baumannii: Clinical importance, resistance mechanisms and diagnosis

Acinetobacter baumannii ha emergido como una bacteria de gran importancia clínica. Esta bacteria ha sido relacionada con altos porcentajes de mortalidad y posee una alta capacidad para diseminarse en el ambiente hospitalario. Con el paso del tiempo, Acinetobacter baumannii ha adquirido diferentes mecanismos de resistencia a los antibióticos y en la actualidad se reporta resistencia a carbapenémicos, aminoglicósidos, quinolonas y polimixinas, lo que ha complicado el manejo de las infecciones ocasionadas por esta bacteria. El problema se agrava aún más con las limitaciones en el diagnóstico y la carencia de métodos fenotípicos estandarizados que permitan detectar los mecanismos de resistencia específicos. En Colombia se han descrito altos porcentajes de resistencia a los carbapenémicos, lo que ha limitado las opciones terapéuticas y hace necesario el conocimiento de la epidemiología local para establecer medidas de control más certeras.

Currently Acinetobacter baumannii has become in a microorganisms of great clinical importance. It has an extraordinary capacity to spread in the hospital environment and it has been associated with high mortality rates. Acinetobacter baumannii has acquired different resistance mechanisms to antibiotics with reports resistance to carbapenems, aminoglycosides, quinolones and polymyxins; which has complicated the therapy of the infections caused for this pathogen. The problem is further due to the limitations in the diagnosis and the lack of standardized phenotypic methods to detect specific resistance mechanisms. In Colombia has reported high percentages of resistance to carbapenems, which has reduced therapeutic options. The knowledge of local epidemiology is necessary for establish more assertive control measures.

Estrategias para la implementación y reporte de los puntos de corte CLSI vigentes y pruebas fenotípicas confirmatorias para BLEE y carbapenemasas en bacilos Gram negativos en laboratorios clínicos de Colombia / Strategies for implementation and reporting of current CLSI Breakpoints and phenotypic confirmatory tests for ESBLs and carbapenemases in Gram-negative bacilli in Colombian clinical laboratories

En 2010, el Instituto Americano de Estándares Clínicos y de Laboratorio (CLSI) inició un proceso de revisión y actualización de los puntos de corte para microdilución y disco difusión para cefalosporinas (cefazolina, cefotaxima, ceftriaxona, ceftizoxima, ceftazidima), monobactámicos (aztreonam) y carbapenémicos (imipenem, meropenem, ertapenem, doripenem). Los cambios se basaron en modelos PK/PD que buscan predecir la respuesta clínica con el uso exclusivo de la concentración inhibitoria mínima (CIM) y esquemas específicos de dosificación de forma independiente al mecanismo de resistencia expresado. Este nuevo paradigma eliminaría la necesidad de realizar pruebas fenotípicas para beta-lactamasas de espectro extendido (BLEE) y carbapenemasas para tomar decisiones terapéuticas y permitiría utilizarlas únicamente para fines epidemiológicos. Sin embargo, ante las limitaciones de las metodologías actuales para pruebas de susceptibilidad en Colombia, el desconocimiento de estos cambios y la alarma epidemiológica por la aparición de nuevas ß-lactamasas en el país, se hace necesario generar recomendaciones para los laboratorios clínicos, con el fi n de unifi car los criterios para la realización e informe de los antibiogramas en bacilos Gram negativos, incluyendo la implementación de los puntos de corte actuales y la aplicación de las pruebas fenotípicas para la detección de BLEE y carbapenemasas.

In 2010, the Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) began a process to revise and update the breakpoints for broth microdilution and disk diffusion for cephalosporins (Cefazolin, Cefotaxime, Ceftriaxone, Ceftazidime), monobactams (Aztreonam) and carbapenems (Imipenem, Meropenem, Ertapenem and Doripenem). The changes made were based on PK/PD models that attempt to predict clinical outcomes using minimum inhibitory concentration (MIC) and specific dosage regimens, regardless of the resistance mechanism expressed by the organism. The new breakpoints would eliminate the need to perform screening and confirmatory testing for ESBLs and carbapenemases for treatment decisions, and thus they would be used only for infection control purposes. Nevertheless, there are limitations to current methods in Colombia, a lack of knowledge regarding the recent changes and epidemiologic alarm over new B-lactamases spreading in our country. Therefore it was necessary to formulate and issue recommendations for clinical laboratories, with the aim of standardizing the criteria for reports on antibiograms in Gram-negative bacilli, including the current CLSI breakpoints and applying phenotypic confirmatory testing to detect ESBLs and Carbapenemases.

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.

Antibiotic prescription in intensive care units in Latin America

The intensive care units (ICUs) are often considered as the epicenters of antibiotic resistance. Therefore, the total antibiotic consumption is approximately ten fold greater in ICU wards than in general hospital wards. The aim of this study was to evaluate the current use of antibiotics in Latin American ICUs. Three cross-sectional (one-day point) prevalence studies were undertaken in 43 Latin American ICUs. Of 1644 patients admitted, 688 received antibiotic treatment on the days of the study (41.8 %) and, 392 cases (57 %) were due to nosocomial-acquired infections. Of all infections, 22 % (151/688) corresponded to septic shock; and 22 % (151/688) to nosocomial pneumonia (50/151 [33 %], ventilator-associated pneumonia). In 485 patients (70.5 %), cultures were performed before starting antibiotic treatment. The most common microorganisms isolated were extended-spectrum ß-lactamase Enterobacteriaceae, (30.5 %), and Pseudomonas aeruginosa (17 %). Carbapenems (imipenem or meropenem) were the antibiotics most frequently prescribed (151/688, 22 %), followed by vancomycin (103/688, 15 %), piperacillin-tazobactam (86/688, 12.5 %) and broad-spectrum cephalosporins (mainly cefepime) (83/688, 12 %). In summary, carbapenems were the most frequent antibiotics prescribed in Latin American ICUs. This practice seems justified for the high rates of ESBL-producing Gram-negatives found in our patients. Beyond this reason, the problem of bacterial resistance in LA requires that physicians improve the use of carbapenems. The high prevalence of carbapenem-resistant A. baumannii and P. aeruginosa in the region, along with the prevalence of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae, have increased markedly. A comprehensive evidence-based stewardship program based on local antimicrobial use and resistance problems should be implemented in our clinical settings.

Prescripción de antibióticos en unidades de cuidados intensivos de Latinoamérica. Las unidades de cuidados intensivos (UCI) son a menudo consideradas el epicentro de la resistencia a los antibióticos. En este sentido, el consumo total de antibióticos es aproximadamente diez veces mayor en las UCI que en las salas de internación general. El objetivo de este estudio fue evaluar el hábito prescriptivo de antibióticos en las UCI de varios países de Latinoamérica. A tal fin, se realizó un estudio transversal con tres evaluaciones puntuales de un día de duración cada una, para determinar la prevalencia del uso de antibióticos en las 43 UCI ubicadas en distintos países del continente americano. De los 1644 pacientes admitidos, 688 estaban recibiendo tratamiento antibiótico en los días en que se realizó el relevamiento (41,8 %), en 392 casos (57 %), debido a infecciones nosocomiales. De todas las infecciones, 22 % (151/688) correspondieron a shock séptico y 22 % (151/688) a neumonía nosocomial (de estas últimas, el 33 % [50/151] fueron neumonías asociadas a ventilación mecánica). En 485 pacientes (70,5 %) se obtuvieron cultivos antes del inicio del tratamiento antibiótico. Entre los aislamientos, los microorganismos más comúnmente aislados fueron las enterobacterias productoras de ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) (30,5 %) y Pseudomonas aeruginosa (17 %). Los carbapenems (imipenem o meropenem) fueron los antibióticos prescriptos con mayor frecuencia (151/688, 22 %), seguidos por la vancomicina (103/688, 15 %), la piperacilina-tazobactama (86/688, 12,5 %) y las cefalosporinas de amplio espectro (principalmente cefepima) (83/688, 12 %). En conclusión, los carbapenems fueron los antibióticos más frecuentemente prescriptos en las UCI de los países latinoamericanos evaluados. Esta práctica podría estar justificada por las altas tasas de enterobacterias productoras de BLEE halladas en los pacientes de esas regiones. Más allá de esta razón, el problema de la resistencia bacteriana en muchos países del continente requiere que los médicos optimicen el uso de los carbapenems, ya que la prevalencia de aislamientos resistentes a este grupo de antimicrobianos se ha incrementado marcadamente, tanto en A. baumannii y P. aeruginosa como en enterobacterias. Frente a este panorama, en todos estos países se torna necesario implementar programas de optimización del uso de antibióticos, basados en la epidemiología y en las tasas de resistencia locales.

Identificación de betalactamasas de espectro extendido en enterobacterias / Identification of extended spectrum â-lactamases in enterobacterias

Las ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) son enzimas que fenotípicamente se caracterizan por conferir resistencia a penicilinas y cefalosporinas, incluyendo las de tercera y cuarta generación. Son en su mayoría producidas por enterobacterias especialmente frecuentes en Klebsiella pneumoniae y Escherichia coli. La identificación de este tipo de enzima es muy importante porque impone un plan de acción para el control de las infecciones que pudieran producirse. Por lo que se hace necesario diferenciar entre la producción de betalactamasas de espectro extendido (BLEE) y otros mecanismos de resistencia para evitar el tratamiento inadecuado de infecciones causadas por este tipo de cepas. Los procedimientos de laboratorio para la identificación de BLEE son muy importantes, existen varios métodos fenotípicos, de bioensayos, bioquímicos y genotípicos. No existe una metodología que aúne sensibilidad, especificidad y sencillez, dada la complejidad de la detección de las BLEE y sus variantes, por lo que se recomienda una adecuada interpretación de los perfiles de sensibilidad con los criterios habituales de lectura interpretada del antibiograma y posteriormente, se debe elegir el método de confirmación. Lo que permitirá conocer la verdadera dimensión del problema que representan, limitar su diseminación y adecuar las escasas opciones terapéuticas.

The ß-lactamasses of extended spectrum (ESBL) are enzymes that are phenotypically characterized to confer resistance to penicillin and cephalosporin, including those of third and quarter generation. They are mainly produced by Enterobacteriaceae especially frequent in Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli. The identification of this enzyme type is very important because it imposes an action plan for the control of the infections that could take place. Therefore it becomes necessary to differ among the production of betalactamasses of extended spectrum (ESBL) and other resistant mechanisms to avoid the inadequate treatment of infections caused by this type of stumps. The laboratory procedures for the identification of ESBL are very important; there are several phenotype methods, biologic, biochemical and genotype assay. A methodology that joints sensibility, specificity and simplicity, doesn't exist given the complexity of the detection of the ESBL and its variants, thus an appropriate interpretation of the profiles of sensibility is recommended with the habitual approaches of interpreted reading of the antibiogram and later on, the confirmation method should be chosen . What will allow to know the true dimension of the problem that it represents, to limit their dissemination and to adapt the scarce therapeutic options.

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.

Detección del gen blaVIM-2 en cepas de Pseudomonas aeruginosa productoras de metalo ß-lactamasa aisladas en una unidad de cuidados intensivos en Ciudad Bolívar, Venezuela / blaVIM-2 gene detection in metallo-ß-lactamase-producing Pseudomonas aeruginosa strains isolated in an Intensive Care Unit in Ciudad Bolívar, Venezuela

Ten Pseudomonas aeruginosa strains with resistance to broad-spectrum cephalosporin and carbapenems were studied to determine the presence of genes that mediate the productionof metallo-p-lactamases. These strains were isolated from patients with nosocomial infection at the Intensive Care Unit of the Complejo Hospitalario "Ruiz y Paéz" of Ciudad Bolívar, Bolívar State, Venezuela, from 2003 to 2006. In all isolates a metallo-enzyme activity was detected by using the double disk synergism test. PCR amplification of genes encoding the families IMP, VIM and SPM metallo-ß-lactamases showed the presence of a blaVIM gene in all strains studied. DNA sequencing revealed that all isolates showed the presence of blaVIM-2These results suggest that it is necessary to keep these strains under epidemiologic surveillance, establish laboratory strategies for opportune detection and the imple-mentation of new policies to ensure the appropriate use of antibiotics in this institution.

Se estudiaron 10 cepas de Pseudomonas aeruginosa con resistencia a cefalosporinas y carbapenémicos con el objeto de determinar la presencia de genes que median la producción de metalo ß-lactamasas. Estas cepas se aislaron de pacientes con infección nosocomial hospitalizados en la Unidad de Cuidados Intensivos (UCI) del Complejo Hospitalario "Ruiz y Paéz" de Ciudad Bolívar, estado Bolívar, Venezuela, durante el período 2003 - 2006. En todas las cepas se detectó la actividad de una metalo-enzima, mediante la prueba del sinergismo del doble disco. La amplificación por la reacción de polimerasa en cadena de los genes que codifican para las metalo ß-lactamasas de las familias IMP, VIM y SPM, y su posterior secuenciación, permitió confirmar la presencia de metalo p-lactamasas de tipo VIM-2. Estos resultados sugieren que es necesario mantener bajo vigilancia epidemiológica a estas cepas, establecer estrategias de laboratorio para su detección oportuna e implementar nuevas políticas que aseguren el uso adecuado de los antibacterianos en esta institución.

Caracterización molecular de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae productores de ß-lactamasas de espectro extendido en hospitales de la Región Caribe, Colombia / Molecular characterization of extended-spectrum ß-lactamases-producing Escherichia coliand Klebsiella pneumoniae in hospitals of the Caribean Region, Colombia

ESBL-producing in Enterobacteriaceae, is the main resistance mechanism to extended spectrum cephalosporin and monobactams. Seventy isolates collected of hospitals in four cities of the Colombian Caribean, were characterized to ESBL production and metalo-ß-lactamases by microbiological test. The ß-lactamases characterization were performed by IEF and RPC; genotyping by PFGE. Results evidenced the ESBL production at four cities with more frequency in Klebsiella pneumoniae isolated from UCI. The ß-lactamases present in Escherichia coli and in K. pneumoniae contributed co-resistance to different antibiotic families. Enzymes were detected with resistance to cephalosporin and carbapenems, suggesting presence of carbapenemases. Polyclonal isolates noticed, neither demonstrated presence of endemic strains nor association with epidemic outbreak. It is evident the importance to combine clinical, microbiological and molecular information to surveillance the prevalence and evolution of these enzymes in these hospitals.

La producción de BLEE en Enterobacteriaceae, es el principal mecanismo de resistencia a cefalosporinas de espectro extendido y monobactámicos. Setenta aislados recuperados de hospitales de cuatro ciudades del Caribe colombiano, fueron caracterizados micro-biológicamente para la producción de BLEE y metalo-ß-lactamasas. La caracterización de las ß-lactamasas se realizó por IEF y RPC; la genotipificación por PFGE. Los resultados evidenciaron la producción de BLEE en las cuatro ciudades con mayor frecuencia en Klebsiella pneumoniae aislada de UCI. Las ß-lactamasas presentes en Escherichia coli y en K. pneumoniae aportaron co-resistencia a diferentes familias de antimicrobianos. Se detectaron enzimas con resistencia a cefalosporinas y carbapenems, sugiriendo presencia de carbapenemasas. La policlonalidad observada no demostró presencia de cepas endémicas ni asociación con brotes epidémicos. Se evidencia la importancia de combinar datos clínicos, microbiológicos y moleculares para vigilar la prevalencia y evolución de ß-lactamasas en estos hospitales.

Susceptibilidad antimicrobiana in vitro de enterobacterias nosocomiales productoras de betalactamasas de espectro expandido: Cumaná, Estado Sucre / In vitro antimicrobial susceptibility of nosocomial enterobacteria producers of extended-spectrum beta-lactamase: Cumaná, Sucre State

Para evaluar la susceptibilidad antimicrobiana in vitro de enterobacterias nosocomiales productoras de BLEE en pacientes recluidos en el Servicio Autónomo Hospital Universitario “Antonio Patricio de Alcalá”, se recolectaron 27 cepas bacterianas procedentes de las salas de UCI, retén, medicina y pediatría, en el periodo septiembre-noviembre de 2005. La susceptibilidad antimicrobiana se determinó por el método de difusión del disco. El mayor número de infecciones nosocomiales se presentó en UCI y retén con 10 (37,03 por ciento) y 7 (25,93 por ciento) casos; 44,44 por ciento de cultivos positivos fueron aislados en secreciones. K. pneumoniae resultó la especie mayormente aislada (51,85 por ciento), seguida de Enterobacter aerogenes con 18,52 por ciento. La mayor resistencia antimicrobiana en el grupo de los ß-lactámicos, se obtuvo para ceftazidima (77,77 por ciento), cefotaxima (70,37 por ciento) y cefepima (40,74 por ciento); en el grupo de los aminoglucósidos, a tobramicina y gentamicina (44,44 por ciento y 40,74 por ciento); asimismo, cloranfenicol (70,37 por ciento), tetraciclinas (51,85 por ciento) y trimetoprim-sulfametoxazol (44,44 por ciento). Estos resultados pudieran ser útiles a la comunidad médica, al tomar en cuenta las pautas de tratamiento y modificar las conductas de riesgo, las cuales facilitan la inducción de resistencia, como el abuso al prescribir antimicrobianos y las hospitalizaciones innecesarias

In order to assess in vitro antimicrobial susceptibility for nosocomial enterobacteria ESBL producers for patients in the Autonomous University Hospital Service ‘Antonio Patricio de Alcalá,’ 27 bacterial strains were collected in the ICU, neonatology, medicine and pediatric facilities during September-November 2005. Antimicrobial susceptibility was determined by the disk diffusion method. The highest number of nosocomial infections was found in ICU and neonatology with 10 (37.03 percent) and 7 (25.93 percent) cases, respectively; 44.44 percent of the positive cultures were isolated from secretions. K. pneumoniae was the most frequently isolated species (51.85 percent), followed by Enterobacter aerogenes with 18.52 percent. The greatest antimicrobial resistance in the betalactam group was obtained for ceftazidime (77.77 percent), cefotaxime (70.37 percent) and cefepime (40.74 percent); in the aminoglycosides group, for tobramycin and gentamycin, (44.44 percent and 40.74 percent, respectively); also, chloramphenicol (70.37 percent), tetracycline (51.85 percent) and trimethoprim-sulfamethoxazole (44.44 percent). These results could be useful to the medical community when taking into account guidelines for treatment and risk behavior modification, which facilitate the induction of resistance, such as abuse in prescribing antibiotics and unnecessary hospitalizations

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.