Made available in DSpace on 2018-08-01T21:35:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10835_Dissertação_Mirla Borghi.pdf: 2176338 bytes, checksum: 93f6c18aa70f06dc59c508a80f22245c (MD5) Previous issue date: 2017-02-20 / A resistência cada vez mais ampla aos antimicrobianos beta-lactâmicos em espécies da família Enterobacteriaceae tem se tornado um grave problema de saúde pública. Do ponto de vista epidemiológico, a produção de carbapenemases merece destaque devido ao seu grande potencial de disseminação mundial. O presente estudo teve como objetivo determinar o perfil de resistência aos antimicrobianos, detectar genes de resistência aos beta-lactâmicos e analisar o polimorfismo genético das amostras de enterobactérias não susceptíveis aos carbapenêmicos isoladas de diversos materiais clínicos obtidos de pacientes atendidos em hospitais da Grande Vitória. ParaParaPara avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste avaliar o perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos foi realizado teste difusão em ágar edifusão em ágar e difusão em ágar e difusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar edifusão em ágar e difusão em ágar e o teste teste teste teste de de de gradiente para determinação da concengradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concengradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concengradiente para determinação da concen gradiente para determinação da concentração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima tração mínima inibitória inibitória inibitória inibitória. P araara detecdetecdetecdetecdetecção ção dos ge s genes de resistêncianes de resistêncianes de resistência nes de resistêncianes de resistência nes de resistência nes de resistêncianes de resistêncianes de resistência aos beta-lactâmicos foi realizadafoi realizadafoi realizada foi realizada foi realizadafoi realizadafoi realizadafoi realizada a técnic técnic técnic a de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pol a de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o pola de PCR e o polimorfismo genético foi imorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foi imorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foiimorfismo genético foi imorfismo genético foiimorfismo genético foi imorfismo genético foi analisado analisado analisado analisado analisado analisado analisado analisado pelaspelaspelaspelaspelas técnica técnicatécnicatécnica s de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e de PFGE e MLSTMLSTMLSTMLST. As As espéciesespécies espéciesespécies incluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudo incluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudo incluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudoincluídas no estudo incluídas no estudoincluídas no estudo foram foram : Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae Klebsiella pneumoniae Klebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniaeKlebsiella pneumoniae (n=47), (n=47), (n=47), (n=47), (n=47), Serratia marcescensSerratia marcescensSerratia marcescens Serratia marcescensSerratia marcescens Serratia marcescensSerratia marcescensSerratia marcescensSerratia marcescens Serratia marcescensSerratia marcescens (n=14), (n=14), (n=14), (n=14), Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacaeEnterobacter cloacae Enterobacter cloacae Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacae Enterobacter cloacaeEnterobacter cloacaeEnterobacter cloacae Enterobacter cloacae Enterobacter cloacae (n=4 (n=4), Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae Enterobacter gergoviae (n=1) e (n=1) e (n=1) e (n=1) e (n=1) e Citrobacter freundii Citrobacter freundii Citrobacter freundiiCitrobacter freundiiCitrobacter freundii Citrobacter freundiiCitrobacter freundiiCitrobacter freundiiCitrobacter freundii Citrobacter freundiiCitrobacter freundiiCitrobacter freundii (n=1). (n=1). (n=1). (n=1). Essas amostras foram encaminhadas pelo Laboratório Central do Espírito Santo (LACEN) onde foram previamente analisadas e identificadas como resistentes a pelo menos um carbapenêmico. A maioria das amostras apresentou um perfil de multirresistência em relação aos 25 antimicrobianos analisados, destacando a resistência a polimixinas e tigeciclina. Todas as amostras apresentaram o gene blaKPC e a associação entre os genes de carbapenemases com genes de ESBL foi observada em todas as amostras. O perfil genético de resistência prevalente (34%) englobava os genes blaKPC, blaTEM, blaSHV, blaOXA-1 e blaCTX-Mgp1. Através da análiseAtravés da análise Através da análiseAtravés da análiseAtravés da análise Através da análiseAtravés da análiseAtravés da análiseAtravés da análiseAtravés da análiseAtravés da análiseAtravés da análise Através da análise por PFGE, por PFGE, por PFGE, por PFGE, por PFGE, por PFGE, foi observada foi observada foi observadafoi observadafoi observada foi observada foi observadafoi observadafoi observada a prevalência de dois pulsotipos entre as amostras de K. pneumoniae: kpA (40,42%) e kpB (19,14%). Já o pulsotipo smA foi encontrado em 13 das 14 das amostras de S. marcescens. As quatro amostras de E. cloacae apresentaram pulsotipos distintos. Através da técnica de MLST, realizada em 14 amostras de K. pneumoniae, o ST437 e ST340 foram os mais encontrados. O ST437 foi identificado na maioria (6\7) das amostras do pulsotipo kpB e o ST340 em todas as amostras do pulsotipo kpA (3\3). O ST628, ST37 e ST394 foram identificados nos pulsotipos kpD, kpO e kpH, respectivamente. O ST628 e o ST394 foram descritos pela primeira vez no Brasil.

Acinetobacter baumannii é considerado um dos patógenos de maior importância clínica atualmente, sendo responsável por uma variedade de infeções nosocomiais como, bacteremias, infecções no trato urinário, pneumonias associadas a ventilação mecânica, meningites secundárias e infecções em feridas. Desde a última década o tratamento de infecções por Acinetobacter spp. vem sendo dificultado pela emergência de cepas multirresistentes. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar a dinâmica populacional e as características moleculares envolvidas na resistência de Acinetobacter spp. Foram avaliados isolados de Acinetobacter spp. provenientes de seis hospitais da cidade de Porto Alegre coletados entre janeiro de 2013 e março de 2014. A espécie Acinetobacter baumannii foi identificada pela presença do gene blaOXA-51, além de PCR multiplex para o gene gyrB. Carbapenemases (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like e blaOXA-143-like), além dos integrons de classe 1 e 2 foram pesquisados por PCR. Um total de 524 isolados de Acinetobacter spp. foram coletados, e a maioria (487/92,9%) foram identificados como A. baumannii, seguidos pelas espécies A. nosocomialis (9/1,7%), A. pittii (3/0,6%), A. calcoaceticus (3/0,6%) e por fim, 22 (4,2%) isolados não pertenciam ao complexo A. baumannii-calcoaceticus. Quanto ao perfil de sensibilidade, 83% dos isolados demonstraram não ser sensíveis aos carbapenêmicos (imipenem e meropenem). Dos isolados de A. baumannii, 429 (88,1%) continham o gene blaOXA-23, além disso, foram observados dois isolados de A. nosocomialis contendo o gene blaOXA-23. Foi possível identificar dois isolados de A. baumannii produtores de blaOXA24/40 (0,8%) pela primeira vez na região Sul do país. A análise do gene por sequenciamento caracterizou como sendo a variante blaOXA-72, e a tipagem por MLST caracterizou os isolados como pertencentes a ST730 (CC79). Também foram analisados por MLST, isolados produtores de OXA-72 do estado de São Paulo e do Paraná. A análise dos dados demonstrou que estes isolados estão associados aos complexos clonais epidêmicos CC15 e CC79. A pesquisa para o gene blaNDM foi positiva para um isolado de A. pittii, sendo o primeiro isolado de Acinetobacter não baumannii produtor de NDM-1 no Brasil. A análise do contexto genético de blaNDM-1 demonstrou a presença de ISAba125 upstream ao gene, além disso, o gene demonstrou estar localizado no cromossomo da bactéria. Foi observada uma maior prevalência de integrons de classe 2 nos isolados avaliados (134/25,5%), quando comparada aos integrons de classe 1 (72/13,7%). Raros (2/0,4%) isolados apresentaram ambas as classes de integrons. Um total 244 isolados de A. baumannii resistentes aos carbapenêmicos foram submetidos à tipagem por REP-PCR, que demonstrou a presença de 20 grupos clonais entre os isolados analisados. Isolados de diferentes grupos clonais foram selecionados para a tipagem por MLST. Com o objetivo de realizarmos uma análise longitudinal dos clones circulantes desde o primeiro surto de Acinetobacter baumannii resistente aos carbapenêmicos (CRAB) na cidade de Porto Alegre, também foram selecionados para análise por MLST isolados de A. baumannii pertencentes ao nosso banco de dados com diferentes perfis clonais, coletados entre 2007 e 2008. Através da análise dos dados gerados pelo MLST no banco de dados do Instituto Pasteur, foram descritas 13 novas STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) e ST905 (CC32). A avaliação da dinâmica populacional de A. baumannii nos dois períodos avaliados demonstrou a permanência de isolados pertencentes aos complexos clonais CC15 e CC79 desde o período do primeiro surto de CRAB da cidade de Porto Alegre até o ano de 2014, demonstrando a capacidade desses clones de se manter por longos períodos no ambiente hospitalar. Além disso, estes CCs apresentaram uma elevada prevalência durante o primeiro período avaliado (2007-2008). Este dado que nos permite inferir que o primeiro surto de CRAB produtor de OXA-23 da cidade de Porto Alegre foi relacionado a disseminação de CC15 e CC79. / Acinetobacter baumannii is considered one of the main pathogens of clinical importance currently, being responsible for a wide range of nosocomial infections such as, bacteremias, urinary tract infections, ventilator-associated pneumonia, secondary meningitis and wound infections. Since the last decade the treatment of these infections has been impaired by the emergence of multiresistant strains. In this context, the aim of this study was to determine the population dynamic and the molecular characteristics involved in Acinetobacter spp. resistance. A total of 524 Acinetobacter spp. isolates were collected from six Porto Alegre hospitals from January 2013 to March 2014. A. baumannii species were identified by the presence of blaOXA-51 gene and by the gyrB multiplex PCR. Carbapenemase genes (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like and blaOXA-143-like) as well as class 1 and 2 integrons were investigated by PCR. As expected, the majority (487/92.9%) of isolates were identified as A. baumannii, followed by A. nosocomialis (9/1.7%), A. pittii (3/0.6%), and A. calcoaceticus (3/0.6%). A total of 22 (4.2%) isolates were not identified as A. baumannii-calcoaceticus complex. Analysis of the susceptibility profile demonstrated that 83% of the isolates were not susceptible to carbapenems (imipenem e meropenem). Among the A. baumannii isolates, 429/487 (88.1%) presented blaOXA-23 gene. Two A. nosocomialis isolates also presented the blaOXA-23 gene. We also found, for the first time in Southern Brazil, two A. baumannii isolates containing blaOXA24/40 (0.8%). The sequencing of blaOXA24/40 identified the variant blaOXA-72, and MLST analysis characterized both isolates as ST730 (CC79). In addition, OXA-72-producing A. baumannii isolates from the states of São Paulo and Paraná were analyzed by MLST. Data analysis demonstrated that the isolates were associated to the clonal complexes CC15 and CC79. The screening of blaNDM gene was positive for an A. pittii isolate. Therewith, in the present study we described for the first time a Acinetobacter non-baumannii producing NDM-1 in Brazil. Analysis of the genetic environment of blaNDM-1 gene demonstrated the presence of ISAba125 upstream of the gene and that the gene was chromosome-located in A. pittii. It was observed an increased prevalence of class 2 integrons (134/25.5%) compared to class 1 integrons (72/13.7%). Only a few isolates presented both classes (2/0.4%). A total of 244 carbapenem-resistant A. baumannii isolates were typed by REP-PCR, which demonstrated the presence of 20 clonal groups. Isolates belonging to different clonal groups were selected for MLST typing. In order to conduct a longitudinal analysis of circulating clones from the first CRAB outbreak in the city of Porto Alegre, we also selected A. baumannii isolates with different clonal profiles collected between 2007 and 2008. According to MLST database from Pasteur Institute, we identified 13 new STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) and ST905 (CC32). The analysis of A. baumannii population dynamics in the two periods of the study demonstrated the persistence of the clonal complexes CC15 and CC79 from the first CRAB outbreak in Porto Alegre city, up to the year of 2014. Besides, these CCs presented a high prevalence during the first period (2007-2008) evaluated. These data allow us to infer that the first CRAB OXA-23-producing outbreak in Porto Alegre city was related to the dissemination of CC15 and CC79.

Les carbapénèmes sont des antibiotiques de la famille des β-lactamines utilisées en dernier recours à cause de leur stabilité vis-à-vis de la plupart des mécanismes de résistance. Cependant, on assiste chez les entérobactéries à l’émergence de carbapénèmases capables d’inactiver ces molécules. Les objectives de ce travail étaient d’explorer l’émergence de ces mécanismes de résistance dans des entérobactéries isolées au Nord Liban entre 2008 et 2012, d’analyser leur support génétique, ainsi que le fond génétique et la pathogénicité des souches porteuses. Nous avons observé une augmentation d’un facteur quatre de la prévalence des entérobactéries de sensibilité diminuée ou résistantes aux carbapénèmes dans les prélèvements cliniques hospitaliers entre 2008 et 2012. Un portage intestinal a été également observé chez 1,5% des individus dans une population d’enfants issus de la communauté. Le phénotype de résistance observé était lié à la production de la carbapénèmase OXA-48. Bien que sept espèces productrices ont été identifiées, la plupart des isolats étaient des souches non-redondantes appartenant aux espèces K. pneumoniae et surtout E. coli. Le vecteur de la diffusion de OXA-48 dans ces bactéries était trois plasmides du groupe d’incompatibilité IncL/M de 49 kb, 63 kb et 84 kb. Cependant, 67% des souches E. coli portaient le gène codant OXA-48 (blaOXA-48) sur le chromosome. La caractérisation des supports génétiques par des approches de séquençage à haut débit a montré qu’ils étaient apparentés et le produit de remaniements génétiques impliquant le transposon Tn21-like, la séquence d'insertion IS1R ou un nouveau transposon composite appelé Tn6237. L’insertion chromosomique de blaOXA-48 résultait de la transposition de Tn6237 qui est capable de transférer un fragment plasmidique de 20 kb dans différents sites du chromosome de E. coli. Les souches K. pneumoniae produisant OXA-48 n’appartenaient pas aux génotypes capsulaires hautement virulents K1 et K2, mais portaient des facteurs identifiées pour favoriser la virulence ou la colonisation de l’hôte. OXA-48 a été observée dans tous les phylogroupes de E. coli, y compris les phylogroupes B2 et D connus pour contenir les souches pathogènes extra-intestinales. Une souche se distinguait par une accumulation sans précédent de huit îlots de pathogénicité. Cette souche induisait une létalité inhabituellement élevée dans un modèle murin de sepsis. En conclusion, l’acquisition du gène blaOXA-48 est donc liée à la diffusion de plasmides apparentés, qui sont marqués par une plasticité conduisant à une localisation chromosomique du gène pouvant favoriser sa persistance. Elle conduit à une diffusion multi-clonale de souches K. pneumoniae et surtout E. coli potentiellement hautement virulentes. Cette association entre de l’espèce E. coli et la carbapénèmase OXA-48 est inquiétante, car E. coli constitue à la fois un réservoir dont la taille peut être considérable et un pathogène responsable d’infections fréquentes pouvant parfois mettre en jeu le pronostic vital. / In the β-lactam family, carbapenems are the most effective antimicrobial agents used as a last resort due to their stability toward most resistance mechanisms. However, we recently observed the emergence of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae. The aim of the present study consisted to explore (i) the epidemiological situation of carbapenem-resistant Enterobacteriaceae isolated in North Lebanon between 2008 and 2012, (ii) the identification of the resistance mechanisms, and (iii) the characterization of pathogenicity and genetic background of the corresponding strains. We observed a 4-fold increase in the prevalence of Enterobacteriaceae exhibiting decreased susceptibility or resistance to carbapenems in the clinical isolates collected at hospital during 2008-2012. The prevalence of fecal carriage of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae was estimated to 1.5% in healthy children of the community. OXA-48 was the only carbapenemase identified among non-redundant isolates which spread to seven species. E. coli and K. pneumoniae were the main represented species. The OXA-48-encoding gene (blaOXA-48) was carried by three novel IncL/M plasmids of 49 kb, 63 kb and 84 kb. However, 67% of E. coli strains encoded blaOXA-48 chromosome-mediated. The sequencing of the previously mentioned genetic structures by high -throughput approaches showed that they are the product of genetic rearrangements involving the Tn21-like transposon, the insertion sequence IS1R and a novel composite transposon designed Tn6237. The chromosomal insertion of blaOXA-48 was due to the acquisition of element Tn6237 leading consequently to the transposition of 20 kb plasmid fragment into different sites of E. coli chromosome. The pathogenicity profile of K. pneumoniae strains showed that they did not belong to highly virulent capsular genotypes K1 and K2, but harbored factors promoting virulence and host colonization. E. coli isolates belonged to different phylogroups, including phylogroups B2 and D known to contain the extra-intestinal pathogenic strains. An E. coli strain was characterized by a broad accumulation of pathogenicity islands (n=8). In addition, this strain induced an unusually high lethality in a mouse model of sepsis. In conclusion, the acquisition of the blaOXA-48 gene is linked to the spread of related IncL/M plasmids, which are marked by a plasticity leading to a chromosomal location of blaOXA-48 and probably promoting its persistence. It leads to a multiclonal diffusion of K. pneumoniae and especially E. coli potentially highly virulent. This association between E. coli and the carbapenemase OXA-48 is worrying because E. coli represent a putative important reservoir and a pathogen agent responsible for frequent infections that can be a life threatening.

Acinetobacter baumannii é considerado um dos patógenos de maior importância clínica atualmente, sendo responsável por uma variedade de infeções nosocomiais como, bacteremias, infecções no trato urinário, pneumonias associadas a ventilação mecânica, meningites secundárias e infecções em feridas. Desde a última década o tratamento de infecções por Acinetobacter spp. vem sendo dificultado pela emergência de cepas multirresistentes. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar a dinâmica populacional e as características moleculares envolvidas na resistência de Acinetobacter spp. Foram avaliados isolados de Acinetobacter spp. provenientes de seis hospitais da cidade de Porto Alegre coletados entre janeiro de 2013 e março de 2014. A espécie Acinetobacter baumannii foi identificada pela presença do gene blaOXA-51, além de PCR multiplex para o gene gyrB. Carbapenemases (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like e blaOXA-143-like), além dos integrons de classe 1 e 2 foram pesquisados por PCR. Um total de 524 isolados de Acinetobacter spp. foram coletados, e a maioria (487/92,9%) foram identificados como A. baumannii, seguidos pelas espécies A. nosocomialis (9/1,7%), A. pittii (3/0,6%), A. calcoaceticus (3/0,6%) e por fim, 22 (4,2%) isolados não pertenciam ao complexo A. baumannii-calcoaceticus. Quanto ao perfil de sensibilidade, 83% dos isolados demonstraram não ser sensíveis aos carbapenêmicos (imipenem e meropenem). Dos isolados de A. baumannii, 429 (88,1%) continham o gene blaOXA-23, além disso, foram observados dois isolados de A. nosocomialis contendo o gene blaOXA-23. Foi possível identificar dois isolados de A. baumannii produtores de blaOXA24/40 (0,8%) pela primeira vez na região Sul do país. A análise do gene por sequenciamento caracterizou como sendo a variante blaOXA-72, e a tipagem por MLST caracterizou os isolados como pertencentes a ST730 (CC79). Também foram analisados por MLST, isolados produtores de OXA-72 do estado de São Paulo e do Paraná. A análise dos dados demonstrou que estes isolados estão associados aos complexos clonais epidêmicos CC15 e CC79. A pesquisa para o gene blaNDM foi positiva para um isolado de A. pittii, sendo o primeiro isolado de Acinetobacter não baumannii produtor de NDM-1 no Brasil. A análise do contexto genético de blaNDM-1 demonstrou a presença de ISAba125 upstream ao gene, além disso, o gene demonstrou estar localizado no cromossomo da bactéria. Foi observada uma maior prevalência de integrons de classe 2 nos isolados avaliados (134/25,5%), quando comparada aos integrons de classe 1 (72/13,7%). Raros (2/0,4%) isolados apresentaram ambas as classes de integrons. Um total 244 isolados de A. baumannii resistentes aos carbapenêmicos foram submetidos à tipagem por REP-PCR, que demonstrou a presença de 20 grupos clonais entre os isolados analisados. Isolados de diferentes grupos clonais foram selecionados para a tipagem por MLST. Com o objetivo de realizarmos uma análise longitudinal dos clones circulantes desde o primeiro surto de Acinetobacter baumannii resistente aos carbapenêmicos (CRAB) na cidade de Porto Alegre, também foram selecionados para análise por MLST isolados de A. baumannii pertencentes ao nosso banco de dados com diferentes perfis clonais, coletados entre 2007 e 2008. Através da análise dos dados gerados pelo MLST no banco de dados do Instituto Pasteur, foram descritas 13 novas STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) e ST905 (CC32). A avaliação da dinâmica populacional de A. baumannii nos dois períodos avaliados demonstrou a permanência de isolados pertencentes aos complexos clonais CC15 e CC79 desde o período do primeiro surto de CRAB da cidade de Porto Alegre até o ano de 2014, demonstrando a capacidade desses clones de se manter por longos períodos no ambiente hospitalar. Além disso, estes CCs apresentaram uma elevada prevalência durante o primeiro período avaliado (2007-2008). Este dado que nos permite inferir que o primeiro surto de CRAB produtor de OXA-23 da cidade de Porto Alegre foi relacionado a disseminação de CC15 e CC79. / Acinetobacter baumannii is considered one of the main pathogens of clinical importance currently, being responsible for a wide range of nosocomial infections such as, bacteremias, urinary tract infections, ventilator-associated pneumonia, secondary meningitis and wound infections. Since the last decade the treatment of these infections has been impaired by the emergence of multiresistant strains. In this context, the aim of this study was to determine the population dynamic and the molecular characteristics involved in Acinetobacter spp. resistance. A total of 524 Acinetobacter spp. isolates were collected from six Porto Alegre hospitals from January 2013 to March 2014. A. baumannii species were identified by the presence of blaOXA-51 gene and by the gyrB multiplex PCR. Carbapenemase genes (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like and blaOXA-143-like) as well as class 1 and 2 integrons were investigated by PCR. As expected, the majority (487/92.9%) of isolates were identified as A. baumannii, followed by A. nosocomialis (9/1.7%), A. pittii (3/0.6%), and A. calcoaceticus (3/0.6%). A total of 22 (4.2%) isolates were not identified as A. baumannii-calcoaceticus complex. Analysis of the susceptibility profile demonstrated that 83% of the isolates were not susceptible to carbapenems (imipenem e meropenem). Among the A. baumannii isolates, 429/487 (88.1%) presented blaOXA-23 gene. Two A. nosocomialis isolates also presented the blaOXA-23 gene. We also found, for the first time in Southern Brazil, two A. baumannii isolates containing blaOXA24/40 (0.8%). The sequencing of blaOXA24/40 identified the variant blaOXA-72, and MLST analysis characterized both isolates as ST730 (CC79). In addition, OXA-72-producing A. baumannii isolates from the states of São Paulo and Paraná were analyzed by MLST. Data analysis demonstrated that the isolates were associated to the clonal complexes CC15 and CC79. The screening of blaNDM gene was positive for an A. pittii isolate. Therewith, in the present study we described for the first time a Acinetobacter non-baumannii producing NDM-1 in Brazil. Analysis of the genetic environment of blaNDM-1 gene demonstrated the presence of ISAba125 upstream of the gene and that the gene was chromosome-located in A. pittii. It was observed an increased prevalence of class 2 integrons (134/25.5%) compared to class 1 integrons (72/13.7%). Only a few isolates presented both classes (2/0.4%). A total of 244 carbapenem-resistant A. baumannii isolates were typed by REP-PCR, which demonstrated the presence of 20 clonal groups. Isolates belonging to different clonal groups were selected for MLST typing. In order to conduct a longitudinal analysis of circulating clones from the first CRAB outbreak in the city of Porto Alegre, we also selected A. baumannii isolates with different clonal profiles collected between 2007 and 2008. According to MLST database from Pasteur Institute, we identified 13 new STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) and ST905 (CC32). The analysis of A. baumannii population dynamics in the two periods of the study demonstrated the persistence of the clonal complexes CC15 and CC79 from the first CRAB outbreak in Porto Alegre city, up to the year of 2014. Besides, these CCs presented a high prevalence during the first period (2007-2008) evaluated. These data allow us to infer that the first CRAB OXA-23-producing outbreak in Porto Alegre city was related to the dissemination of CC15 and CC79.

Acinetobacter baumannii é considerado um dos patógenos de maior importância clínica atualmente, sendo responsável por uma variedade de infeções nosocomiais como, bacteremias, infecções no trato urinário, pneumonias associadas a ventilação mecânica, meningites secundárias e infecções em feridas. Desde a última década o tratamento de infecções por Acinetobacter spp. vem sendo dificultado pela emergência de cepas multirresistentes. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi determinar a dinâmica populacional e as características moleculares envolvidas na resistência de Acinetobacter spp. Foram avaliados isolados de Acinetobacter spp. provenientes de seis hospitais da cidade de Porto Alegre coletados entre janeiro de 2013 e março de 2014. A espécie Acinetobacter baumannii foi identificada pela presença do gene blaOXA-51, além de PCR multiplex para o gene gyrB. Carbapenemases (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like e blaOXA-143-like), além dos integrons de classe 1 e 2 foram pesquisados por PCR. Um total de 524 isolados de Acinetobacter spp. foram coletados, e a maioria (487/92,9%) foram identificados como A. baumannii, seguidos pelas espécies A. nosocomialis (9/1,7%), A. pittii (3/0,6%), A. calcoaceticus (3/0,6%) e por fim, 22 (4,2%) isolados não pertenciam ao complexo A. baumannii-calcoaceticus. Quanto ao perfil de sensibilidade, 83% dos isolados demonstraram não ser sensíveis aos carbapenêmicos (imipenem e meropenem). Dos isolados de A. baumannii, 429 (88,1%) continham o gene blaOXA-23, além disso, foram observados dois isolados de A. nosocomialis contendo o gene blaOXA-23. Foi possível identificar dois isolados de A. baumannii produtores de blaOXA24/40 (0,8%) pela primeira vez na região Sul do país. A análise do gene por sequenciamento caracterizou como sendo a variante blaOXA-72, e a tipagem por MLST caracterizou os isolados como pertencentes a ST730 (CC79). Também foram analisados por MLST, isolados produtores de OXA-72 do estado de São Paulo e do Paraná. A análise dos dados demonstrou que estes isolados estão associados aos complexos clonais epidêmicos CC15 e CC79. A pesquisa para o gene blaNDM foi positiva para um isolado de A. pittii, sendo o primeiro isolado de Acinetobacter não baumannii produtor de NDM-1 no Brasil. A análise do contexto genético de blaNDM-1 demonstrou a presença de ISAba125 upstream ao gene, além disso, o gene demonstrou estar localizado no cromossomo da bactéria. Foi observada uma maior prevalência de integrons de classe 2 nos isolados avaliados (134/25,5%), quando comparada aos integrons de classe 1 (72/13,7%). Raros (2/0,4%) isolados apresentaram ambas as classes de integrons. Um total 244 isolados de A. baumannii resistentes aos carbapenêmicos foram submetidos à tipagem por REP-PCR, que demonstrou a presença de 20 grupos clonais entre os isolados analisados. Isolados de diferentes grupos clonais foram selecionados para a tipagem por MLST. Com o objetivo de realizarmos uma análise longitudinal dos clones circulantes desde o primeiro surto de Acinetobacter baumannii resistente aos carbapenêmicos (CRAB) na cidade de Porto Alegre, também foram selecionados para análise por MLST isolados de A. baumannii pertencentes ao nosso banco de dados com diferentes perfis clonais, coletados entre 2007 e 2008. Através da análise dos dados gerados pelo MLST no banco de dados do Instituto Pasteur, foram descritas 13 novas STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) e ST905 (CC32). A avaliação da dinâmica populacional de A. baumannii nos dois períodos avaliados demonstrou a permanência de isolados pertencentes aos complexos clonais CC15 e CC79 desde o período do primeiro surto de CRAB da cidade de Porto Alegre até o ano de 2014, demonstrando a capacidade desses clones de se manter por longos períodos no ambiente hospitalar. Além disso, estes CCs apresentaram uma elevada prevalência durante o primeiro período avaliado (2007-2008). Este dado que nos permite inferir que o primeiro surto de CRAB produtor de OXA-23 da cidade de Porto Alegre foi relacionado a disseminação de CC15 e CC79. / Acinetobacter baumannii is considered one of the main pathogens of clinical importance currently, being responsible for a wide range of nosocomial infections such as, bacteremias, urinary tract infections, ventilator-associated pneumonia, secondary meningitis and wound infections. Since the last decade the treatment of these infections has been impaired by the emergence of multiresistant strains. In this context, the aim of this study was to determine the population dynamic and the molecular characteristics involved in Acinetobacter spp. resistance. A total of 524 Acinetobacter spp. isolates were collected from six Porto Alegre hospitals from January 2013 to March 2014. A. baumannii species were identified by the presence of blaOXA-51 gene and by the gyrB multiplex PCR. Carbapenemase genes (blaNDM, blaOXA-23-like, blaOXA-24/40-like, blaOXA-58-like and blaOXA-143-like) as well as class 1 and 2 integrons were investigated by PCR. As expected, the majority (487/92.9%) of isolates were identified as A. baumannii, followed by A. nosocomialis (9/1.7%), A. pittii (3/0.6%), and A. calcoaceticus (3/0.6%). A total of 22 (4.2%) isolates were not identified as A. baumannii-calcoaceticus complex. Analysis of the susceptibility profile demonstrated that 83% of the isolates were not susceptible to carbapenems (imipenem e meropenem). Among the A. baumannii isolates, 429/487 (88.1%) presented blaOXA-23 gene. Two A. nosocomialis isolates also presented the blaOXA-23 gene. We also found, for the first time in Southern Brazil, two A. baumannii isolates containing blaOXA24/40 (0.8%). The sequencing of blaOXA24/40 identified the variant blaOXA-72, and MLST analysis characterized both isolates as ST730 (CC79). In addition, OXA-72-producing A. baumannii isolates from the states of São Paulo and Paraná were analyzed by MLST. Data analysis demonstrated that the isolates were associated to the clonal complexes CC15 and CC79. The screening of blaNDM gene was positive for an A. pittii isolate. Therewith, in the present study we described for the first time a Acinetobacter non-baumannii producing NDM-1 in Brazil. Analysis of the genetic environment of blaNDM-1 gene demonstrated the presence of ISAba125 upstream of the gene and that the gene was chromosome-located in A. pittii. It was observed an increased prevalence of class 2 integrons (134/25.5%) compared to class 1 integrons (72/13.7%). Only a few isolates presented both classes (2/0.4%). A total of 244 carbapenem-resistant A. baumannii isolates were typed by REP-PCR, which demonstrated the presence of 20 clonal groups. Isolates belonging to different clonal groups were selected for MLST typing. In order to conduct a longitudinal analysis of circulating clones from the first CRAB outbreak in the city of Porto Alegre, we also selected A. baumannii isolates with different clonal profiles collected between 2007 and 2008. According to MLST database from Pasteur Institute, we identified 13 new STs: ST883 (CC32), ST884 (CC221), ST885 (CC79), ST886, ST887, ST888, ST889 (CC464), ST892 (CC15), ST899, ST902 (CC1), ST903 (CC79), ST904 (CC15) and ST905 (CC32). The analysis of A. baumannii population dynamics in the two periods of the study demonstrated the persistence of the clonal complexes CC15 and CC79 from the first CRAB outbreak in Porto Alegre city, up to the year of 2014. Besides, these CCs presented a high prevalence during the first period (2007-2008) evaluated. These data allow us to infer that the first CRAB OXA-23-producing outbreak in Porto Alegre city was related to the dissemination of CC15 and CC79.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:54:49Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo86_1.pdf: 1510824 bytes, checksum: 62b4555e47d568b472501070ff9eaf79 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Faculdade de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / A resistência aos carbapenêmicos pode dar-se através de vários mecanismos, incluindo a expressão de beta-lactamases do tipo carbapenemases. Metalo-beta-lactamases (MBLs) constituem o grupo mais clinicamente importante das carbapenemases, na medida em que elas hidrolisam praticamente todos os beta-lactâmicos e, em alguns casos, também os monobactams (devido a outros mecanismos associados), o que implica em uma vasta redução das opções terapêuticas atualmente disponíveis. O objetivo deste trabalho foi detectar a produção de MBLs em cepas de Pseudomonas aeruginosa resistentes tanto a imipenem quanto a ceftazidima, verificar o perfil de susceptibilidade dos isolados aos mais utilizados grupos de antibióticos comercialmente disponíveis, investigar a ocorrência dos genes blaSPM-1 e blaIMP e realizar a tipagem molecular dos isolados MBL positivos. Foram analisadas 61 amostras do biênio 2002/2003 e 12 amostras do biênio 2008/2009, identificadas em um hospital de ensino. A susceptibilidade aos antimicrobianos foi feita de acordos com os critérios estabelecidos pelo CLSI. A identificação dos isolados MBL positivos seguiu o método de disco-difusão proposto por Arakawa. A detecção dos genes blaSPM-1 e blaIMP foi feita por análise de PCR usando iniciadores específicos. A análise dos fragmentos das macrorestrições do DNA genômico foi feita por PFGE. Os resultados mostraram que 86,3% (63/73) dos isolados resistentes a imipenem e ceftazidima foram confirmados como MBL positivos pelo teste fenotípico. O gene blaSPM-1 foi encontrado em 61 destes isolados. Nenhuma das amostras testadas possuía o gene blaIMP. Quanto aos ensaios de susceptibilidade, foi observado que dos anos 2002 e 2003: 100% dos isolados eram resistentes a ciprofloxacina, gentamicina e amicacina; 44% eram resistentes a piperacilina/tazobactam e 56% mostraram sensibilidade a esta droga. Dos anos 2008 e 2009: 100% dos isolados eram resistentes a ciprofloxacina e gentamicina; 91,6% eram resistentes a amicacina; 8,4% mostraram resistência intermediária a este aminoglicosídeo; 83,3% eram resistentes a piperacilina/tazobactam e 16,7% mostraram sensibilidade a este antimicrobiano. Quando as duas principais drogas para tratamento de infecções causadas por cepas MBL positivas foram analisadas, dos isolados de 2002/2003, apenas 1,63% foram resistentes ao aztreonam; 62,2% tiveram resistência intermediária e 36% mostraram sensibilidade. Dos isolados de 2008/2009, 83,4% foram resistentes e 16,6% apresentaram resistência intermediária, com nenhum isolado mostrando sensibilidade. Quanto à polimixina B, todos os isolados deste trabalho eram sensíveis. A análise dos fragmentos das macrorestrições dos isolados mostrou um único tipo de PFGE (A), com sete subtipos (A1 a A7). Estes achados sugerem que a produção de MBLs mediada por um clone único epidêmico continua sendo um importante mecanismo de resistência aos carbapenems no hospital estudado, como confirmado pela detecção do gene SPM. Além disso, o perfil de pan-resistência encontrado também alerta para a possível presença de múltiplos mecanismos de resistência nos isolados bacterianos, o que sinaliza uma necessidade urgente por estratégias de vigilância e melhoria das práticas de controle de infecções

A multirresistência aos antibióticos observada em bacilos gram-negativos é um grave problema de saúde pública devido a alta morbidade e mortalidade apresentada, especialmente em instituições assistenciais de saúde. Como consequência do intenso uso de antibióticos, a multirresistência a esses fármacos é principalmente mediada por enzimas hidrolisantes, onde destaca-se as enzimas ?-lactamases, principal mecanismo de resistência aos ?-lactâmicos verificado em bacilos gram-negativos. Os esgotos de origem hospitalar e de estações de tratamento de esgoto (ETE) são considerados como reservatórios de bactérias multirresistentes pela presença de antibióticos que as selecionam e por favorecem a transmissão de determinantes de resistência. Nesse sentido, o presente estudo objetivou avaliar a multirresistência a antibióticos e a produção de enzimas ?-lactamases em bacilos gram-negativos isolados de efluente hospitalar e da estação de tratamento de esgoto, na cidade de Ribeirão Preto, SP. No hospital terciário, amostras de esgotos foram coletadas dos ambulatórios, das enfermarias e da junção do esgoto hospitalar. Na ETE, amostras foram coletadas na caixa de entrada do esgoto bruto e após ao tratamento. Dez microlitros foram semeados em ágar MacConkey, SalmonellaShigella, Cetrimide e TCBS e a identificação dos bacilos gram-negativos foi realizada pelo kit Bactray®. O teste de susceptibilidade aos antibióticos foi realizado pelo método de discodifusão em ágar. A detecção fenotípica de bacilos produtores de ESBL foi realizada pelos testes de sinergia de disco-duplo e disco combinado com ácido clavulânico, e para detecção de isolados produtores de carbapenemases foi utilizado os testes de disco combinado com ácido fenilborônico e EDTA e o teste Blue Carba. A PCR foi utilizada para amplificação dos genes codificadores de ESBL e carbapenemases. No total, 45 bacilos gram-negativos foram isolados, sendo as espécies Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa as de maiores prevalências. Ampla resistência foi verificada aos antibióticos ?-lactâmicos, sendo a resistência ao aztreonam, a cefepime e a cefotaxima mais expressiva nos isolados do esgoto hospitalar, com diferenças estatisticamente significante (p<0,05). O fenótipo multidroga resistente foi atribuído a 33,3%, nos isolados exclusivamente do esgoto hospitalar, com diferença estatisticamente significante (p = 0,0025) em relação aos isolados do esgoto da ETE. Genes de ?-lactamases foram encontrados em 35,6% das bactérias, sendo o blaKPC e blaTEM os de maiores ocorrências, ambos em 17,8% dos isolados, e os genes blaSHV e blaCTX-M em 13,3% e 8,9%. Somente em um isolado de Enterobacter cloacae no esgoto tratado da ETE foi identificado o gene blaSHV, os demais isolados portadores dos genes de ?-lactamases foram encontrados no esgoto hospitalar. Os dados obtidos neste estudo são importantes levando em consideração que no Brasil o esgoto hospitalar pode ser lançado in natura na rede coletora municipal, no entanto, acredita-se que tal permissão favorece a disseminação da multirresistência bacteriana, posto que, os resultados demonstram alta frequência de bactérias portadoras de genes de resistência a antibióticos no esgoto hospitalar estudado. Assim, a implementação do tratamento de efluentes hospitalares, especialmente os de hospitais terciários, e adicionalmente ao tratamento da ETE evitaria a propagação dessas bactérias no ambiente e de impactar negativamente os recursos hídricos / Antibiotic multi-resistance observed in Gram-negative bacilli is a serious public health problem due to high morbidity and mortality, especially in health care institutions. As a consequence of the intense use of antibiotics, multi-resistance to these drugs is mainly mediated by hydrolyzing enzymes, in which ?-lactamases, the main ?-lactam resistance mechanism observed in Gramnegative bacilli, are prominent. Hospital sewage and wastewater treatment plants (WWTP) are considered reservoirs of multiresistant bacteria by the presence of antibiotics that select these bacteria and favor the transmission of resistance determinants. In this sense, the present study aimed to evaluate the antibiotics multi-resistance and the production of ?-lactamase enzymes in Gram-negative bacilli isolated from hospital effluent and the wastewater treatment plants in Ribeirão Preto city, SP. In the tertiary hospital, sewage samples from the outpatient clinics, rooms patients and the hospital sewage junction were collected. In the WWTP, raw and treated sewage were collected. Ten microliters were seeded on MacConkey, Salmonella-Shigella, Cetrimide and TCBS agar and the identification of Gram-negative bacilli was performed by the Bactray® kit. Antibiotic susceptibility test was performed by agar-diffusion method. Phenotypic detection of ESBL-producing bacilli was performed by double-disc and discsynergy tests combined with clavulanic acid, and for the detection of carbapenemase-producing isolates the combined disk tests with phenylboronic acid and EDTA and Blue Carba test were used. PCR amplification of ESBL and carbapenemases-encoding genes was used. In total, 45 Gram-negative bacilli were isolated, and Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa being the most prevalent. Extensive resistance was verified to ?-lactam antibiotics and resistance to aztreonam, cefepime and cefotaxime was more pronounced in hospital sewage isolates, with statistically significant differences (p<0.05). Multidrug-resistant phenotype was attributed to 33.3% in isolates exclusively from hospital sewage, with a statistically significant difference (p = 0.0025) in relation to the sewage isolates from the WWTP. ?-lactamase genes were found in 35.6% of the bacteria, with blaKPC and blaTEM having the highest occurrences, both in 17.8% of the isolates, and the blaSHV and blaCTX-M genes in 13.3% and 8, 9%. Only in an isolate of Enterobacter cloacae in the treated sewage from WWTP was the blaSHV gene identified, the other isolates carrying the ?-lactamases genes were found in hospital sewage. The data obtained in this study are important considering that in Brazil the hospital sewage can be released in nature in municipal collection network, however, it is believed that such permission favors the dissemination of bacterial multi-resistance, since, the results show high frequency of bacteria carrying antibiotic resistance genes in the hospital sewer studied. Thus, the implementation of treatment of hospital effluents, especially those in tertiary hospitals, and in addition to the treatment of WWTP would prevent the spread of these bacteria in the environment and negatively impact water resources

Beta lactam resistance producing isolates of Enterobacteriacea and non-Enterobacteriacea have emerged since more than seventy years ago (Abraham and Chain, 1940). They are known to cause both community and hospital-acquired infections. Resistance against carbapenem is primarily mediated by the production of enzymes that destroy the beta lactam antimicrobials, which are produced by these isolates involving the expression of serine and metalobetalactamase genes KPC, IMP, VIM, NDM-1 and OXA-48. Quinolone resistance is predominanty mediated by mutations in the qnrA, qnrB, qnrS, and aac-6-Ib genes. Carbapenemase-producing organisms especially Klebsiella pneumoniae carbapenemases (KPCs) emerged as important pathogens especially among critically ill patients causing significant morbidity and mortality. This study aims to determine the prevalence and types of 15 quinolone resistance and carbapenemases genes among different isolates from patients admitted to the University Hospital of Leipzig over a period of ten months. During the period from January 2011 through October 2011, a total of 50 carbapenemases isolates were recovered from patients of the University Hospital of Leipzig/ Germany. The isolates were identified by biochemical tests and their susceptibility to antimicrobials was determined by the microbroth dilution method according to ISO standard. The KPC, IMP, VIM, OXA-48, NDM-1, and aac-6-Ib genes as well as qnrA, qnrB, and qnrS genes were detected by multiplex PCR, respectively. Results showed that KPC gene was detected in 82% of the isolates while 8% were KPC negative. The qnrA, qnrS, IMP, NDM-1, and OXA-48 genes were not detected in any of the isolates while qnrB and VIM genes were found in 2%. On the other hand, aac-6-Ib gene was the most prevalent gene among the study isolates and composed a percentage of 96%. Results also showed that KPC, and aac-6-Ib genes were detected in isolates collected from urine, blood, wounds, swabs, sputum, tracheal secretions, biopsies, and anal smears, while VIM gene was detected in one isolate collected from blood. The qnrB gene was found in one isolate collected from urine specimen. The wide spread of carbapenem and quinolone resistance-producing organisms is a critical problem that complicates the treatment of infections resulting from these organisms. Necessary measures must, therefore, be taken to limit their spread, which include appropriate antibiotic treatment, control of hospital infections, observe of personal hygiene, and the use of appropriate methods of sterilization and disinfection to prevent the dissemination of these organisms. Keywords: Resistance, carbapenemases, QRDR, multiplex PCR, antimicrobials

O objetivo deste trabalho foi caracterizar os mecanismos adquiridos de resistência de isolados de enterobactérias produtoras de carbapenemases utilizando a tecnologia de sequenciamento de nova geração. Foram incluídos no estudo quatro isolados – três Escherichia coli e uma Serratia marcescens – produtores de diferentes carbapenemases – OXA-370, KPC-2, NDM-1 e GES-5, respectivamente, obtidos a partir de um estudo de vigilância para detecção de carbapenemases. O DNA total dos isolados foi extraído utilizando kits comerciais e submetido à fragmentação enzimática para a obtenção de bibliotecas genômicas de aproximadamente 300 pares de bases. Após a preparação das bibliotecas, elas foram carregadas em chips 316 v2 para a plataforma Ion Torrent PGM e submetidas ao sequenciamento, utilizando um programa de 850 flows. Para cada genoma, foram obtidos aproximadamente um milhão de reads, os quais foram submetidos ao processo de montagem para a obtenção de genomas de aproximadamente 5Mb com uma cobertura de, em média, 175 vezes. As sequências obtidas foram submetidas à anotação utilizando o sistema RAST e a ferramenta online ResFinder. Sequências de inserção foram pesquisadas utilizando a ferramenta ISFinder. Além das carbapenemases, genes que codificam para outras β-lactamases (blaTEM-1, blaCTX-M-2 blaCTX-M-8, blaOXA-1, blaOXA-2) foram encontrados em todos os genomas. AMEs (aadA1, aph(3’)-la, aac(3)-IIa, strA, strB, aac(6’)Ib-cr, aac(6’)-Ib and aac(6`)-Ic), bem como genes que codificam resistência às sulfonamidas e ao trimetoprim também foram comuns aos isolados avaliados. Os seguintes ambientes genéticos foram observados: blaOXA-370 é flanqueada pela IS5075-like, blaKPC-2 está inserida no transposon Tn4401, e blaNDM-1, no transposon Tn3000. Cada isolado de E. coli pertenceu a um sequence type (ST) distinto: 1099F pertence à ST617, 1326F, à ST648, e 2610F, à ST707. Nossos resultados indicaram a diversidade de genes de resistência que podem ser encontrados em um isolado clínico, ressaltaram a variedade de contextos genéticos em que as carbapenemases podem estar inseridas e demonstraram que o sequenciamento de nova geração pode ser utilizado como uma ferramenta para a caracterização de isolados bacterianos multirresistentes, auxiliando, entre outros aspectos, na tipagem e na identificação de determinantes de resistência. / The aim of this study was to characterize the resistome of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae using a next-generation sequencing platform. Four isolates were included in this study – three Escherichia coli and one Serratia marcescens – producing different carbapenemases – OXA-370, KPC-2, NDM-1 and GES-5, respectively, obtained from a surveillance study for carbapenemase detection. Total DNA was extracted using commercially available kits and submitted to enzymatic fragmentation to obtain libraries of around 300 base pairs of each isolate. After library preparation, they were loaded in 316 v2 chips for Ion Torrent PGM platform, and sequencing was performed using an 850 flows program. For each genome, approximately a million reads were obtained, and they were further assembled. The genome length for each isolate was of around 5Mb, with a mean coverage of 175x. The RAST system and the online tool ResFinder were used for annotation, as well as ISFinder. Besides the carbapenemases, genes encoding for other β-lactamases (blaTEM-1, blaCTX-M-2 blaCTX-M-8, blaOXA-1, blaOXA-2) were found in all genomes. AMEs (aadA1, aph(3’)-la, aac(3)-IIa, strA, strB, aac(6’)Ib-cr, aac(6’)-Ib and aac(6`)-Ic) were also detected in every isolate included in the study, as well as genes encoding for resistance determinants to sulfonamides and trimetoprim. The genetic environment of the carbapenemases was very similar to other isolates described in the literature – blaOXA-370 is flanked by IS5075-like, blaKPC-2 is inserted in transposon Tn4401, and blaNDM-1 was found in transposon Tn3000. Each isolate belonged to a distinct ST – 1099F is part of ST617, 1326F belonged to ST648 and 2610F, to ST707. Our results demonstrated the diversity of resistance determinants that can be found in a clinical isolate, highlighted the variability of genetic environments in which carbapenemases can be present and demonstrated that next-generation sequencing is a valuable tool for the characterization of multidrug-resistant isolates, and can provide information regarding the molecular typing and the identification of resistance determinants.

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