Beta-lactam antibiotics and viridans group streptococci / Antibióticos beta-lactámicos y estreptococos grupo viridans

Abstract The aim of this review is to present an update on the susceptibility of viridans groupstreptococci (VGS) to -lactam antimicrobials, with emphasis on the Argentinean scenario. VGSare a heterogeneous group including five groups of species, each one exhibiting peculiar sus-ceptibility patterns to penicillin (PEN). Species of the Streptococcus mitis group are frequentlynonsusceptible to PEN. PEN resistance is associated with changes in PEN-binding proteins. InArgentina, one to two thirds of VGS are nonsusceptible to PEN. Third generation cephalosporinsand carbapenems are currently more effective in vitro than PEN against VGS. Mortality was asso-ciated to nonsusceptibility to PEN in at least two studies involving patients with bacteremiacaused by VGS. Treatment of endocarditis due to VGS should be adjusted/to the PEN suscepti-bility of the isolates. Vancomycin may be an alternative choice for treating endocarditis causedby PEN-resistant isolates (MIC 4 g/ml).

Resumen El objetivo de esta revisión es presentar una actualización sobre la sensibilidad de los estreptococos del grupo viridans (EGV) a los antimicrobianos p-lactámicos, con énfasis en el escenario argentino. Los EGV son un grupo heterogéneo que incluye cinco grupos de especies, y cada una presenta su patrón especial de sensibilidad a la penicilina (PEN). Las especies del grupo Streptococcus mitis, con mayor frecuencia, no son sensibles a la PEN. La resistencia a la PEN se asocia con cambios de las proteínas ligadoras de PEN. En la Argentina, de uno a dos tercios de los EGV no son sensibles a la PEN. Las cefalosporinas de tercera generación y los carbapenemes son actualmente más eficaces in vitro que la PEN contra los EGV. La mortalidad se asoció con la no sensibilidad a la PEN en al menos dos estudios de pacientes con bacteriemia por EGV. El tratamiento de las endocarditis por EGV debe ajustarse según la sensibilidad a la PEN de los aislados. La vancomicina podría ser una elección alternativa para el tratamiento de las endocarditis por cepas resistentes a PEN (CIM >4 ^g/ml).

Resistencia a los β -lactámicos en enterococos / Resistance to β-lactams in enterococci

Enterococci are intrinsically resistant to several antimicrobial classes and show a great ability to acquire new mechanisms of resistance. Resistance to β-lactam antibiotics is a major concern because these drugs either alone or in combination are commonly used for the treatment of enterococcal infections. Ampicillin resistance, which is rare in Enterococcus faecium occurs in most of the hospital-associated Enterococcus faecium isolates. High-level resistance to ampicillin in E. faecium is mainly due to the enhanced production of PBP5 and/or by polymorphisms in the beta subunit of this protein. The dissemination of high-level ampicillin resistance can be the result of both clonal spread of strains with mutated pbp5 genes and resistance horizontal gene transfer.

Los enterococos son intrínsecamente resistentes a varias clases de antimicrobianos y presentan una gran capacidad para adquirir mecanismos de resistencia. La resistencia a los antibióticos p-lactámicos es preocupante porque estos fármacos solos o combinados se usan comúnmente para el tratamiento de las infecciones enterocócicas. La mayoría de los aislamientos hospitalarios de Enterococcus faecium presentan resistencia a la ampicilina, la cual es rara en Enterococcus faecalis. El alto nivel de resistencia a la ampicilina en E. faecium se debe principalmente a la hiperproducción de PBP5 y/o a polimorfismos en la subunidad beta de esta proteína. La propagación de esta resistencia puede deberse tanto a la diseminación clonal de cepas con genes pbp5 mutados como a la transferencia horizontal de genes.

Identificación y sensibilidad a los antimicrobianos de aislados de estreptococos del grupo viridans provenientes de pacientes internados en un hospital universitario de la ciudad de Buenos Aires / Identification and antibiotic susceptibility of viridans group streptococci isolates recovered from patients hospitalized at a teaching hospital in Buenos Aires City

Los estreptococos del grupo viridans (EGV) son agentes causales de infecciones localizadas e invasivas. Dada la gravedad de las infecciones producidas por EGV sumada a las escasas comunicaciones actuales en nuestro país, los objetivos de este trabajo fueron la identificación y el estudio de la sensibilidad a los antibióticos de aislados caracterizados como EGV, recuperados de pacientes internados, para actualizar el conocimiento sobre el perfil de resistencia y la epidemiología de las infecciones ocasionadas por EGV. Se recuperaron 132 aislados de EGV en el Hospital de Clínicas «José de San Martín¼ en el período 2011-2015. La identificación se realizó mediante pruebas convencionales y espectrometría de masas (Matrix Assisted Laser Desorption Ionization - Time of Flight Mass Spectrometry). El grupo Streptococcus anginosus fue el más frecuente (42%) seguido por el grupo Streptococcus mitis (33%). Dentro del grupo S. mitis se excluyó a Streptococcus pneumoniae. El 100% de los aislados fue sensible a ertapenem, linezolid y vancomicina; el 96,9% a cef-triaxona y cefepima. Se encontró un 25,8% de resistencia a penicilina (I+R) fundamentalmente en aislados de grupo S. mitis. La resistencia a tetraciclina fue del 27,2% y solo 2/132 aislados fueron resistentes a levofloxacina. Los valores de CIM de gentamicina oscilaron entre 0,5 y 32 -og/ml. El 17,4% de los aislados presentó resistencia a eritromicina sin diferencia significativa en la distribución de fenotipos M y MLS. Los resultados muestran la importancia de la vigilancia continua de las infecciones producidas por estos microorganismos con el fin de generar aportes para la elección de la terapia antibiótica adecuada.

Members of the viridans group streptococci (VGS) are the cause of local and invasive infections. Due to the severity of these infections and taking into account that reports regarding epidemiological aspects are scarce, the aims of this work were the identification and the study of the antibiotic susceptibility profiles of the isolates recovered from patients that were hospitalized in order to find out about the resistance level and the epidemiology of infections in which VGS are involved. A hundred and thirty two isolates identified as VGS were isolated at Hospital de Clínicas «José de San Martín¼ during the period 2011-2015. The identification was performed by biochemical test and mass spectrometry by Matrix Assisted Laser Desorption Ionization -Time of Flight Mass Spectrometry. Streptococcus anginosus group was prevalent (42%) followed by Streptococcus mitis group (33%). In the latter, isolates of Streptococcus pneumoniae were excluded. All the VGS isolates were susceptible to ertapenem, meropenem, linezolid and vancomycin; 25.8% were resistant (I+R) to penicillin, being prevalent in the S. mitis group. Regarding ceftriaxone and cefepime 96.9% of the isolates were susceptible. Only two isolates were resistant to levofloxacin, 27.2% to tetracycline and it was not found high level resistance to gentamycin (MIC range 0.5-32 µg/ml). Resistance to erythromycin was 17.4% with no significant difference between M and MLS phenotypes. The most active antibiotics were in addition to ceftriaxone and cefepime, vancomycin, ertapenem, meropenem and linezolid. These results highlight the importance of the continuous surveillance of the infections caused by VGS in order to predict a correct antibiotic therapy.

Susceptibility to β-lactams in β-hemolytic streptococci / Sensibilidad a los β-lactámicos en estreptococos β-hemolíticos

Group A (GAS), B (GBS), c (GCS) and G (GGS) β-hemolytic streptococci are important human pathogens. They cause infections of different severity and frequency. Nowadays, after 70 years of use, penicillin is still universally active against GAS, GCS and GGS. However, therapeutic failures have been recorded in 2-28% of pharyngitis cases (median: 12%) attributable to different causes. By contrast, some GBS with reduced susceptibility to penicillin have been described, especially in Japan. In this group of bacteria, it is important to highlight that confirmation by reference methods is mandatory when decreased susceptibility to penicillin is suspected as well as checked for the detection of the mechanisms involved.

Los estreptococos β-hemolíticos de los grupos A (GAS), B (GBS), C (GCS) y G (GGS) son importantes patógenos humanos. Ellos producen infecciones de diversa gravedad y frecuencia. Aún después de más de 70 años de uso, la penicilina sigue siendo activa in vitro frente al 100% de los GAS, GCS y GGS. No obstante se han producido fallas terapéuticas entre el 2-28% de los casos de faringitis (media: 12%), atribuibles a diversas causas. En cambio se han descrito aislados de GBS con sensibilidad reducida a la penicilina, especialmente en Japón. Es importante que toda sospecha de sensibilidad disminuida a la penicilina en este grupo de bacterias sea confirmada por los métodos de referencia y comprobada mediante la detección de los mecanismos involucrados.

Sensibilidad a trimetoprima-sulfametoxazol de Streptococcus pyogenes aislados de infecciones invasivas / Susceptibility of Streptococcus pyogenes isolated from invasive infections to trimethoprim-sulfamethoxazole

Se cree erróneamente que los estreptococos del grupo A (EGA) son universalmente resistentes a trimetoprima-sulfametoxazol (TMS). Esto se debe a que la timidina presente en los medios habitualmente usados para determinar sensibilidad in vitro a antibióticos antagoniza el efecto antibiótico de TMS. El objetivo de este trabajo fue determinar la sensibilidad de EGA a TMS, en presencia y ausencia de timidina. A tal fin, fueron analizados 95 aislamientos clínicos obtenidos de tejidos normalmente estériles con infección invasiva por EGA. La pruebas de sensibilidad por difusión con discos de TMS fueron realizadas en agar Mueller Hinton adicionado ya sea con 5% de sangre de carnero (MH-SC) o con 5% de sangre equina lisada (MH-SEL). La sangre equina lisada contiene timidina fosforilasa, que degrada este nucleósido. Como método de referencia se utilizó la epsilometría (Etest). El control de calidad con la cepa Enterococcus faecalis ATCC 29212 fue satisfactorio para ambos medios. La sensibilidad a TMS por difusión fue 100% en MH-SEL; en agar MH-SC 6 (6.3%) aislamientos resultaron resistentes; por Etest todos fueron sensibles, excepto uno de esos seis que presentó sensibilidad intermedia (CIM = 1.5/28.5 μg/ml). En este aislamiento no se encontraron las mutaciones genéticas de EGA más frecuentemente asociadas a resistencia a TMS. Probablemente, si se establecieran mejores puntos de corte para difusión, específicos para EGA, podría optimizarse la correlación con métodos de dilución o con Etest, aun empleando MH-SC.

It is erroneously believed that group A streptococci (GAS) are universally resistant to trimethoprim-sulfamethoxazole (TMS). This is mainly because media commonly used for in vitro determination of susceptibility to antibiotics contain thymidine, a nucleoside that antagonizes the antibiotic effect of TMS. The objective of this work was to determine EGA sensitivity to TMS in the presence and absence of thymidine. To this aim, 95 GAS isolates obtained from clinical tissues with i nvasive infections were analyzed. Susceptibility tests were performed by diffusion with TMS discs in Mueller Hinton agar supplemented either with 5% sheep blood or with 5% lysed equine blood (MH-LEB). Lysed equine blood contains thymidine phosphorylase, which degrades this nucleoside. Epsilometry (Etest) was used as gold standard. Quality controls with Enterococcus faecalis strain ATCC 29212 were satisfactory with both media. A 100% sensitivity to TMS was found in MH-SEL whereas 6 isolates (6.3%) resulted resistant in MH-SC; only one of them was found to have intermediate susceptibility by Etest (MIC > 1.5/28 μg/ml). The genetic determinants most frequently associated to TMS resistant EGA were not found in this isolate. Probably, if more accurate GAS-specific cut-off points were established for diffusion, the correlation with dilution methods or with the Etest could be improved, even employing MH-SB.

Group B streptococcal necrotizing pneumonia in a diabetic adult patient / Neumonía necrosante por estreptococo del grupo B en un paciente adulto diabético

The aim of this report is to describe a rare case of necrotizing pneumonia due to group B Streptococcus serotype III in a relatively young male adult (48 years old) suffering from diabetes. The organism was isolated from his pleural fluid and was only resistant to tetracycline. The patient first received ceftazidime (2 g/8 h i.v.) + clindamycin (300 mg/8 h) for 18 days and then he was discharged home and orally treated with amoxicillin clavulanic acid (1 g/12 h) for 23 days with an uneventful evolution. As in the cases of invasive infection by Streptococcus pyogenes, clindamycin could prevent streptococcal toxic shock syndrome.

El objetivo de esta presentación es describir un caso raro de neumonía necrosante debida a estreptococo del grupo B serotipo III en un diabético adulto de sexo masculino relativamente joven (48 años). El microorganismo fue aislado de líquido pleural y resultó ser resistente solo a tetraciclina. El paciente recibió ceftacidima (2 g/8 h iv) + clindamicina (300 mg/8 h) durante 18 días y luego fue dado de alta, bajo tratamiento oral con amoxicilina-ácido clavulánico (1 g/12 h). Este tratamiento se mantuvo durante 23 días, con buena evolución. Como en casos de infecciones invasivas por Streptococcus pyogenes, es posible que la clindamicina haya evitado la aparición del síndrome de shock tóxico estreptocócico.

Evaluación de la actividad de diferentes antimicrobianos frente a Streptococcus pneumoniae provenientes de pacientes adultos con neumonía adquirida en la comunidad / Evaluation of different antimicrobial activity against Streptococcus pneumoniae from adults with community-acquired pneumonia

Streptococcus pneumoniae es el principal agente etiológico bacteriano de infecciones del tracto respiratorio y en los últimos años hemos asistido a la emergencia de aislamientos con múltiples resistencias. Durante los años 2008 y 2009 se estudiaron 59 aislamientos de S. pneumoniae provenientes de hemocultivos y materiales respiratorios, de pacientes con neumonía, a los cuales se les determinó la susceptibilidad a diferentes antimicrobianos. No se observó resistencia a penicilina por vía parenteral (endovenosa), amoxicilina,ceftriaxona ni carbapenemes. La resistencia a cefuroxima oral y parenteral fue 3.4% y 5.1% respectivamente. El 15.2% de los aislamientos presentó sensibilidad intermedia a la penicilina por vía oral con CIM entre 0.125 y 1 μg/ml. Sólo 1/59 aislamientos fue resistente a levofloxacina (CIM= 8 μg/ml) y sensible a gatifloxacina (CIM= 0,5 μg/ml).La resistencia a eritromicina fue 20.3% y el fenotipo predominante fue el M (eflujo) confirmado por la presencia del gen mef. La resistencia a tetraciclina fue 6.8% y no se observó resistencia a tigeciclina (CIM90= 0.5 μg/ml). Todos los aislamientos fueron sensibles a vancomicina, linezolid y rifampicina, mientras que el 21.4% presentó resistencia a trimetoprima-sulfametoxazol. En conclusión, penicilina parenteral (intravenosa) y amoxicilina, independientemente de la vía de administración, continúan siendo losantimicrobianos β-lactámicos más adecuados para el tratamiento empírico de las neumonías, mientras que los macrólidos deberían utilizarse con precaución por el alto porcentaje de resistencia. Aunque la resistencia a levofloxacina continúa baja, consideramos que deberían utilizarse en situaciones que lo ameriten y en las dosis adecuadas para prevenir la selección de mutantes resistentes.

Steptococcus pneumoniae is the main etiologic bacterial agent of respiratory tract infections and in recent years emergence of isolates with multiple resistance has been observed.During the years 2008 and 2009 we studied 59 S. pneumoniae strains isolated from blood cultures and respiratory materials from patients with pneumonia and tested theirsusceptibility to different antimicrobials. There was no resistance to parenteral penicillin (intravenous), amoxicillin, ceftriaxone and carbapenems. To oral and parenteral cefuroxime the resistance was 3.4% and 5.1% respectively; 15.2% of the isolates showed intermediate susceptibility to oral penicillin with MICs between 0.125 and 1 μg/ml. Only 1/59 isolates was resistant to levofloxacin (MIC = 8 μg/ml) but it was susceptible to gatifloxacin (MIC = 0.5 μg/ml). Erythromycin resistance was 20.3% and the predominant phenotype was M(efflux) confirmed by the presence of the mef gene. Tetracycline resistance was 6.8% and there was no resistance to tigecycline (CIM90 = 0.5 μg/ml). All isolates were susceptible to vancomycin, linezolid and rifampicin. The resistance to trimethoprim-sulfamethoxazole was 21.4%. In conclusion, parenteral (intravenous) penicillin and amoxicillin, independentlyof the way of administration, remain the antimicrobial β-lactams most suitablefor the empirical treatment of pneumonia, while macrolides should be used with caution because of the high proportion of resistance. Although levofloxacin resistance remainslow, we consider it should only be used in special situations and in adequate doses in order to prevent the selection of resistant mutants.