Full characterization of plasmids from Achromobacter ruhlandii isolates recovered from a single patient with cystic fibrosis (CF) / Caracterización completa de plásmidos provenientes de aislamientos de Achromobacter ruhlandii recuperados de un único paciente con fibrosis quística

Abstract In the last decade Achromobacter spp. has been associated with chronic colonizationin patients with cystic fibrosis (CF). Although Achromobacter xylosoxidans is the most frequentspecies recovered within this genus, other species such as A. ruhlandii have also been reportedin these patients. Descriptions of mobile elements are scarce in Achromobacter and none ofthem have been originated in A. ruhlandii. The aim of this study was to report the full char-acterization of a plasmid which was maintained in four clonally related A. ruhlandii isolates.Between 2013 and 2015, nine A. ruhlandii isolates were recovered from a pediatric patientwith CF at a hospital in Buenos Aires. Four selected clonally related isolates were sequencedby Illumina MiSeq, annotated using RAST and manually curated. The presence of a unique plas-mid of 34096-bp and 50 CDS was observed in the four isolates, displaying only 1 nucleotidesubstitution translated into one amino acid change among them. These plasmids have a class 1integron containing the aac-(6)-Ib gene, a mercury resistance operon region and the relE/stbEtoxin/antitoxin system. Plasmids showed 79% similarity and 99% identity with pmatvim-7 fromPseudomonas aeruginosa. This is the first full description and characterization of a plasmid fromA. ruhlandii which was maintained over time.

Resumen Durante la última década, Achromobacter spp. han sido asociadas con la colonización crónica en pacientes con fibrosis quística. Si bien Achromobacter xylosoxidans es la especie más frecuentemente recuperada, otras especies como Achromobacter ruhlandii también fueron reportadas en nuestra región. Sin embargo, pocos reportes se han centrado en la descripción de elementos móviles, y ninguno de ellos los documenta en A. ruhlandii. El objetivo de este estudio fue reportar la caracterización completa de un plásmido conservado en 4 aislamientos clonalmente relacionados de A. ruhlandii. Se recuperaron 9 aislamientos de A. ruhlandii entre 2013 y 2015 de un único paciente con fibrosis quística proveniente de un hospital pediátrico de Buenos Aires, Argentina. Se realizó la secuenciación completa del genoma de los 4 aislamientos seleccionados según el perfil de resistencia antibiótica en un equipo Illumina MiSeq. Estos fueron anotados mediante RAST y curados manualmente. Se detectó la presencia de un solo plásmido de 34.096 pb y 50CDS en los 4 aislamientos, observándose únicamente un cambio nucleotídico traducido en un cambio aminoacídico en un aislamiento. Los plásmidos ensamblados se caracterizaron por presentar un integrón de clase 1 que contenía el gen aac-(6')-Ib, un operón de resistencia a mercurio y el sistema de toxina-antitoxina relE/stbE. Cabe destacar que estos plásmidos poseen un 79% de similitud y un 99% de identidad con el plásmido pmatvim-7 de Pseudomonas aeruginosa. Esta es la primera descripción y caracterización completa de un plásmido proveniente de A. ruhlandii.

Diversity of Achromobacter species recovered from patients with cystic fibrosis, in Argentina / Diversidad de las especies de Achromobacter recuperadas de pacientes con fibrosis quística en Argentina

Abstract Different phenotype-based techniques and molecular tools were used to describe the distribution of different Achromobacter species in patients with cystic fibrosis (CF) in Argentina, and to evaluate their antibiotic resistance profile. Phenotypic identification was performed by conventional biochemical tests, commercial galleries and MALDI-TOF MS. Genetic approaches included the detection of A. xylosoxidans specific marker blaoxa-114, the amplificaron and sequencing of the 16S rRNA gene, nrdA and blaOXA complete sequence, and MLST analysis. Phenotypic approaches, even MALDI-TOF, rendered inconclusive or misleading results. On the contrary, concordant results were achieved with the nrdA sequencing or sequence type (ST) analysis, and the complete blaOXA sequencing, allowing a reliable discrimination of different Achromobacter species. A. xylosoxidans accounted for 63% of Achromobacter infections and A. ruhlandii accounted for 17%. The remaining species corresponded to A. insuavis, A. dolens, A. marplatensis and A. pulmonis. Antimicrobial susceptibilities were determined by the agar dilution method according to CLSI guidelines. Piperacillin, piperacillin/tazobactam and car-bapenems were the most active antibiotics. However, the emergence of carbapenem-resistant isolates was detected. In conclusion, prompt and accurate identification tools were necessary to determine that different Achromobacter species may colonize/infect the airways of patients with CF. Moreover, antimicrobial therapy should be administered based on the susceptibility profile of individual Achromobacter sp. isolates. © 2019 Asociación Argentina de Microbiología. Published by Elsevier España, S.L.U. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Resumen Se emplearon diversas técnicas fenotípicas y moleculares para describir la distribución de diferentes especies del género Achromobacter en pacientes con fibrosis quística (FQ) en Argentina, y se evaluó el perfil de resistencia a los antibióticos. Se realizó la identificación fenotípica por pruebas bioquímicas convencionales, galerías comerciales y MALDI-TOF MS. El enfoque genético incluyó la detección del marcador especie-específico de A. xylosoxidans bla[PRESERVECIRC]tu, la amplificación y la secuenciación de los genes ARNr 16S, nrdA y secuencia completa de blaOXA, y el análisis por MLST. Los enfoques fenotípicos, incluso la técnica de MALDI-TOF, proporcionaron resultados no concluyentes o erróneos. Por el contrario, se obtuvieron resultados concordantes entre la secuenciación del gen nrdA o el análisis de secuenciotipos (ST) y la secuenciación completa de blaOXA, lo que permitió una discriminación confiable de las diferentes especies de Achromobacter. A. xylosoxidans representó el 63% de las infecciones por Achromobacter y A. ruhlandii representó el 17%. Las especies restantes correspondieron a A. insuavis, A. dolens, A. marplatensis y A. pulmonis. Se determinó la sensibilidad a antimicrobianos por el método de dilución en agar de acuerdo al CLSI. Los antibióticos más activos fueron piperacilina, piperacilina/tazobactam y carbapenemes. Sin embargo, se detectó la emergencia de aislamientos resistentes a carbapenemes. En conclusión, resultaron necesarias herramientas de identificación rápida y precisas para determinar las diferentes especies del género Achro-mobacter capaces de colonizar/infectar las vías respiratorias de los pacientes con FQ. Asimismo, la terapia antimicrobiana debería llevarse a cabo en función del perfil de sensibilidad de los aislamientos individuales de Achromobacter spp. © 2019 Asociacion Argentina de Microbiología. Publicado por Elsevier Espana, S.L.U. Este es un artículo Open Access bajo la licencia CC BY-NC-ND (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).

Factores de riesgo asociados a exacerbaciones respiratorias en pacientes pediátricos con fibrosis quística / Risk factors associated with pulmonary exacerbations in pediatric patients with cystic fibrosis

Introducción. Los pacientes con fibrosis quística presentan exacerbaciones respiratorias (ER) que requieren tratamiento endovenoso. El objetivo fue determinar los factores de riesgo asociados a ER y obtener porcentaje de pacientes que no recuperaban su función pulmonar previa. Población y métodos. Observacional, de cohorte, retrospectivo. Se revisaron las historias clínicas de los pacientes con fibrosis quística atendidos en el Hospital de Niños Ricardo Gutiérrez durante 2013. Se dividieron en: grupo 1, con ER (criterios de Fuchs), y grupo 2, sin ER. Se registró edad, género, mutación p.F508del, porcentaje del volumen espiratorio forzado en el primer segundo basal, puntaje Z de índice de masa corporal basal, colonización crónica (criterios de Leeds) por Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus meticilino resistente y complejo Burkholderia cepacia, porcentaje de diabetes relacionada con fibrosis quística y recuperación del volumen espiratorio forzado en el primer segundo basal. Resultados. Se incluyeron 117 pacientes. Grupo 1: 50; y grupo 2: 67 pacientes. Se asociaron a las ER: el menor puntaje Z de IMC (RR: 1,45; p=0,002), p.F508del (RR: 3,23; p=0,05) y colonización crónica por el complejo Burkholderia cepacia (RR: 3,69; p = 0,002), Pseudomonas aeruginosa (RR: 1,89; p = 0,01) y Staphylococcus aureus meticilino resistente (RR: 2,32; p = 0,002). El 24 % no recuperó su función pulmonar. Conclusiones. p.F508del, el bajo estado nutricional y la colonización crónica fueron factores de riesgo para exacerbación. Una cuarta parte de los pacientes no recuperó su función pulmonar previa.

Introduction. Cystic fibrosis patients develop pulmonary exacerbations (PEs) that require intravenous treatment. The objective of this study was to determine the risk factors associated with PEs and establish the percentage of patients who failed to recover their lung function. Population and methods. Observational, retrospective, cohort study. The medical records of cystic fibrosis patients seen at Hospital de Niños Ricardo Gutiérrez in 2013 were reviewed. Patients were divided into group 1, with PE (Fuchs criteria), and group 2, without PE. Age, sex, p.F508del mutation, percentage of baseline forced expiratory volume in the first second, baseline body mass index Z-score, chronic Pseudomonas aeruginosa, methicillin-resistant Staphylococcus aureus and Burkholderia cepacia complex colonization (Leeds criteria), percentage of cystic fibrosis-related diabetes, and recovery of baseline forced expiratory volume in the first second were recorded. Results. A total of 117 patients were included. Group 1: 50, group 2: 67 patients. PEs were associated with a lower body mass index Z-score (RR: 1.45; p = 0.002), p.F508del mutation (RR: 3.23; p = 0.05), and chronic Burkholderia cepacia complex (RR: 3.69; p = 0.002), Pseudomonas aeruginosa (RR: 1.89; p = 0.01) and methicillin-resistant Staphylococcus aureus colonization (RR: 2.32; p = 0.002). Twenty-four percent of patients failed to recover their lung function. Conclusions. The presence of the p.F508del mutation, a poor nutritional status, and chronic colonization were the risk factors for exacerbation. A fourth of patients failed to recover their lung function.