Acinetobacter spp é um dos mais freqüentes agentes de infecções nosocomiais nos hospitais brasileiros. Vários surtos hospitalares causados por Acinetobacter resistente aos carbapenêmicos já foram descritos no Brasil. O presente estudo verificou a presença de alteração de proteínas da membrana externa e produção de carbapenemases em cepas de Acinetobacter spp. resistentes aos carbapenêmicos isoladas de corrente sanguínea de pacientes internados no HC-FMUSP. Os isolados foram identificados pelo método miniaturizado API20NE. As concentrações inibitórias mínimas dos carbapenêmicos foram realizadas através da técnica de microdiluição em caldo. As carbapenemases foram estudas através de testes fenotípicos, detecção dos genes foi realizada pela reação de amplificação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento e hidrólise de imipenem. As proteínas de membrana externa foram caracterizadas através da técnica de SDS-Page e PCR. A tipagem molecular foi realizada usando a técnica de eletroforese em campo pulsado. Noventa e oito por cento dos isolados apresentaram genes codificadores da enzima Oxa-51-like, sendo que a única amostra que não apresentou essa enzima, após seqüenciamento do gene codificador da porção 16S do RNA ribossomal, foi considerada da espécie A. calcoaceticus. A presença do gene blaoxa-51-like não foi encontrada adjacente a seqüência ISAba1. Em dezoito por cento do total das amostras foi detectada pela reação de PCR o gene blaoxa-51-like/oxa-23- like, sendo que sete desses isolados pertenciam ao mesmo clone. Somente em um isolado não foi detectada a presença do grupamento ISAba-1 adjacente ao gene codificador da enzima Oxa-23. Dessas amostras apenas uma hidrolisou o antimicrobiano imipenem. Cinco isolados apresentaram o gene blaimp (IMP-1 pelo seqüenciamento). Apenas dois desses isolados se mostraram capazes de hidrolisar imipenem e através da inibição com o EDTA confirmou-se a presença da produção de enzimas Metalo-- lactamase. Vários testes fenotípicos foram utilizados para a detecção de carbapenemase como DDST, CD e Etest. Quando comparados com a PCR (metodologia padrão-ouro), os melhores resultados foram observados com a aproximação de disco de imipenem (10g) com um disco contendo 3L do ácido -mercaptoetanol não diluído (sensibilidade de 100% e especificidade de 71%). Observou-se que na maioria dos isolados, as proteínas de membrana externa analisadas estavam diminuídas ou ausentes. Três isolados apresentaram ausência dessas proteínas, suas CIM variaram de 32 a 128g/mL e de 64 a 256g/mL para o imipenem e meropenem respectivamente. O presente estudo verificou que a resistência aos carbapenêmicos está relacionada à presença de carbapenemases e alterações de membrana externa. Além disso, a importância das carbapenemases como principal mecanismo de resistência em isolados de Acinetobacter deve ser melhor investigada, já que esses genes podem não estar sendo expressos / Acinetobacter spp is an important etiologic agent causing nasocomial infection in Brazilian hospitals. Carbapenem resistance among this agent has been increasing in the last decade, and several outbreaks due to resistant Acinetobacter had been identified in Brazil. This study verified the presence of altered outer membrane proteins and production of carbapenemase in carbapenem-resistant Acinetobacter spp. strains isolated from bloodstream infections of patients hospitalized in the HC-FMUSP. This study verified the presence of altered outer membrane proteins and production of carbapenemase in Acinetobacter spp. carbapenem-resistant strains isolated from bloodstream of patients hospitalized in the HC-FMUSP. The isolates were identified by miniatured method API20NE and the miminal inhibitory concentration of carbepenem was performed by broth microdilution. Carbapenemases were studied by phenotypic screnning tests, detection of its genes coder by amplification polymerase chain reaction (PCR), sequence and imipenem hydrolise. The proteins of external membrane were studied by SDS-PAGE and PCR. Molecular typing was performed using the technique of pulsed field gel electrophoresis. About 98% of these isolates were positives for genes encoding the enzyme Oxa-51-like, only one strain did not exhibit this enzyme. After sequencing of the gene encoding portion 16S ribosomal RNA this strain was considered the species A. calcoaceticus. The presence of the sequence adjacent ISAba1 was not found in none of these isolates with the gene blaOXA-51-like. Eighteen percent of the total of strains demonstrated by PCR the gene blaoxa-51-like/oxa-23-like. Seven of these strains belonged to the same clone. Only one isolate did not show the presence of ISAba1 adjacent to the gene encoding Oxa-23. Only one of this strain hydrolyzed imipenem. Five isolates had the gene blaimp, (IMP-1 by sequencing). Two of these isolates had proved capable of hydrolyzing the antibiotic imipenem and the inhibition with EDTA confirmed the presence of MBL-producing enzymes. Several phenotypic tests were used to screnning of carbapenemase as DDST, CD and Etest. When compared with PCR, the gold standard, the best results were seen with the next disk of imipenem (10 mg) with another disk containing 3L acid -mercaptoethanol pure (100% sensitivity and specificity 71%). In most isolates the outer membrane proteins were decreased or absent. Three isolate showed total absence of these proteins, their MIC ranged from 32 to 64 to 128g/mL and 256g/mL to imipenem and meropenem respectively. This study has shown that carbapenem resistance was linked to the presence of carbapemenases and alteration of the outer membrane. Moreover, the significance of carbapenemase as the main mechanism of resistance in isolates of Acinetobacter should be better investigated, since these genes might not be cast

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-03-05Bitstream added on 2014-06-13T19:55:50Z : No. of bitstreams: 1 polotto_m_me_sjrp.pdf: 775251 bytes, checksum: 14af3ff30a1888d1fbc13ef59a721f5b (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Pseudomonas aeruginosa é um bacilo Gram-negativo, aeróbio, não formador de esporos encontrado no solo, água, plantas e animais, incluindo os seres humanos, onde provoca infecções oportunistas. Infecções causadas por P. aeruginosa são de difícil tratamento devido a sua virulência e resistência a vários antimicrobianos. Os carbapenêmicos são geralmente ativos contra P. aeruginosa multirresistentes, mas as altas taxas de resistência a estas drogas estão se tornando comuns e podem indicar a produção de metalo-betalactamases (MβLs). O propósito deste estudo foi detectar e identificar, em cepas de P. aeruginosa resistentes a carbapenêmicos genes que codificam a produção de MβLs (blaSPM, blaIMP e blaVIM) e ESBLs (blaCTX-M e blaGES), e avaliar a similaridade genética entre as cepas. Foram avaliadas sessenta cepas de P. aeruginosa resistentes aos carbapenêmicos isoladas de pacientes do Hospital de Base de São José do Rio Preto, no período de junho de 2009 a dezembro de 2009. Os testes de sensibilidade foram realizados de acordo com a padronização do “Clinical and Laboratory Standards Institute” (CLSI) (2009) utilizando o método de disco-difusão. O teste fenotípico para a produção de MβLs foi realizado através do método de aproximação de discos, com os substratos ceftazidima e imipenem e com o inibidor de MβLs 2-MPA. A detecção dos genes de MβLs blaIMP, blaVIM e blaSPM e de ESBLs blaCTX-M e blaGES foi realizada por PCR, e a identificação através de seqüenciamento. A avaliação da similaridade genética entre as cepas foi realizada nas amostras produtoras de MβL e ESBLs do tipo CTX-M através de PFGE. No teste de suscetibilidade por disco-difusão 98,3% (59/60) das cepas apresentaram resistência ao imipenem e 75% (45/60) ao meropenem. Polimixina B foi o único agente a inibir o crescimento de 100% das amostras... / Pseudomonas aeruginosa is a versatile microorganism, with low nutritional demands and easy proliferation in culture medium. It’s a Gram-negative bacillus, aerobic, nonsporulated and it can be isolated from soil, water, plants and animals, including humans. P. aeruginosa infections are hard to treat because of its virulence and resistance to various antimicrobials. Carbapenens are usually active against multiresistant P. aeruginosa, but high levels of resistance to these antibiotics are becoming common and it can indicate metallo-beta-lactamases presence (MβLs). The purpose of this study was to detect and identify, in P. aeruginosa strains, MβL and ESBL encoding genes (blaSPM, blaIMP, blaVIM, blaCTX-M and blaGES) and to determine genetic similarity between the carrier strains. The study was done analyzing sixty P. aeruginosa strains resistant to carbapenens isolated at Hospital de Base de São José do Rio Preto, in the period of june/2009 to December/2009. The isolates were submitted to disc-diffusion susceptibility test, as standardized by the “Clinical and Laboratory Standards Institute” (CLSI) (2009). The phenotypic test for MβL production was performed by means of the double disk synergy method, having ceftazidime and imipenem used as substratum and 2-MPA as an inhibitor. The polymerase chain reaction (PCR) was used to detect the MβLs genes (blaIMP, blaVIM, blaSPM) and the ESBL genes (blaCTX-M and blaGES) and sequencing was carried out for their identification. The genetic similarity between the strains was evaluated in samples which were positive for MβLs and ESBLs genes using the PFGE technique. In disc-diffusion susceptibility test, 98,3% (59/60) of the strains were imipenem resistant and 75% (45/60) were meropenem resistant. All isolates were inhibited by Polymixin B. Tracheal aspirate were the most frequent isolated clinic specimen, with 40% (24/60) of total.

Acinetobacter spp é um dos mais freqüentes agentes de infecções nosocomiais nos hospitais brasileiros. Vários surtos hospitalares causados por Acinetobacter resistente aos carbapenêmicos já foram descritos no Brasil. O presente estudo verificou a presença de alteração de proteínas da membrana externa e produção de carbapenemases em cepas de Acinetobacter spp. resistentes aos carbapenêmicos isoladas de corrente sanguínea de pacientes internados no HC-FMUSP. Os isolados foram identificados pelo método miniaturizado API20NE. As concentrações inibitórias mínimas dos carbapenêmicos foram realizadas através da técnica de microdiluição em caldo. As carbapenemases foram estudas através de testes fenotípicos, detecção dos genes foi realizada pela reação de amplificação em cadeia da polimerase (PCR), sequenciamento e hidrólise de imipenem. As proteínas de membrana externa foram caracterizadas através da técnica de SDS-Page e PCR. A tipagem molecular foi realizada usando a técnica de eletroforese em campo pulsado. Noventa e oito por cento dos isolados apresentaram genes codificadores da enzima Oxa-51-like, sendo que a única amostra que não apresentou essa enzima, após seqüenciamento do gene codificador da porção 16S do RNA ribossomal, foi considerada da espécie A. calcoaceticus. A presença do gene blaoxa-51-like não foi encontrada adjacente a seqüência ISAba1. Em dezoito por cento do total das amostras foi detectada pela reação de PCR o gene blaoxa-51-like/oxa-23- like, sendo que sete desses isolados pertenciam ao mesmo clone. Somente em um isolado não foi detectada a presença do grupamento ISAba-1 adjacente ao gene codificador da enzima Oxa-23. Dessas amostras apenas uma hidrolisou o antimicrobiano imipenem. Cinco isolados apresentaram o gene blaimp (IMP-1 pelo seqüenciamento). Apenas dois desses isolados se mostraram capazes de hidrolisar imipenem e através da inibição com o EDTA confirmou-se a presença da produção de enzimas Metalo-- lactamase. Vários testes fenotípicos foram utilizados para a detecção de carbapenemase como DDST, CD e Etest. Quando comparados com a PCR (metodologia padrão-ouro), os melhores resultados foram observados com a aproximação de disco de imipenem (10g) com um disco contendo 3L do ácido -mercaptoetanol não diluído (sensibilidade de 100% e especificidade de 71%). Observou-se que na maioria dos isolados, as proteínas de membrana externa analisadas estavam diminuídas ou ausentes. Três isolados apresentaram ausência dessas proteínas, suas CIM variaram de 32 a 128g/mL e de 64 a 256g/mL para o imipenem e meropenem respectivamente. O presente estudo verificou que a resistência aos carbapenêmicos está relacionada à presença de carbapenemases e alterações de membrana externa. Além disso, a importância das carbapenemases como principal mecanismo de resistência em isolados de Acinetobacter deve ser melhor investigada, já que esses genes podem não estar sendo expressos / Acinetobacter spp is an important etiologic agent causing nasocomial infection in Brazilian hospitals. Carbapenem resistance among this agent has been increasing in the last decade, and several outbreaks due to resistant Acinetobacter had been identified in Brazil. This study verified the presence of altered outer membrane proteins and production of carbapenemase in carbapenem-resistant Acinetobacter spp. strains isolated from bloodstream infections of patients hospitalized in the HC-FMUSP. This study verified the presence of altered outer membrane proteins and production of carbapenemase in Acinetobacter spp. carbapenem-resistant strains isolated from bloodstream of patients hospitalized in the HC-FMUSP. The isolates were identified by miniatured method API20NE and the miminal inhibitory concentration of carbepenem was performed by broth microdilution. Carbapenemases were studied by phenotypic screnning tests, detection of its genes coder by amplification polymerase chain reaction (PCR), sequence and imipenem hydrolise. The proteins of external membrane were studied by SDS-PAGE and PCR. Molecular typing was performed using the technique of pulsed field gel electrophoresis. About 98% of these isolates were positives for genes encoding the enzyme Oxa-51-like, only one strain did not exhibit this enzyme. After sequencing of the gene encoding portion 16S ribosomal RNA this strain was considered the species A. calcoaceticus. The presence of the sequence adjacent ISAba1 was not found in none of these isolates with the gene blaOXA-51-like. Eighteen percent of the total of strains demonstrated by PCR the gene blaoxa-51-like/oxa-23-like. Seven of these strains belonged to the same clone. Only one isolate did not show the presence of ISAba1 adjacent to the gene encoding Oxa-23. Only one of this strain hydrolyzed imipenem. Five isolates had the gene blaimp, (IMP-1 by sequencing). Two of these isolates had proved capable of hydrolyzing the antibiotic imipenem and the inhibition with EDTA confirmed the presence of MBL-producing enzymes. Several phenotypic tests were used to screnning of carbapenemase as DDST, CD and Etest. When compared with PCR, the gold standard, the best results were seen with the next disk of imipenem (10 mg) with another disk containing 3L acid -mercaptoethanol pure (100% sensitivity and specificity 71%). In most isolates the outer membrane proteins were decreased or absent. Three isolate showed total absence of these proteins, their MIC ranged from 32 to 64 to 128g/mL and 256g/mL to imipenem and meropenem respectively. This study has shown that carbapenem resistance was linked to the presence of carbapemenases and alteration of the outer membrane. Moreover, the significance of carbapenemase as the main mechanism of resistance in isolates of Acinetobacter should be better investigated, since these genes might not be cast

As enterobactérias são importantes pátogenos comunitários e hospitalares e o aparecimento cada vez mais frequente de cepas multirresistentes tem sido motivo de preocupação em hospitais e instituições de saúde por todo o mundo, devido às opções terapêuticas restritas. Nas últimas décadas, o aumento global de cepas produtoras de β-lactamases plasmidiais induzíveis e β-lactamases de espectro estendido (ESBL), fizeram com que os carbapenêmicos fossem considerados a primeira opção para o tratamento de infecções graves. No entanto, a resistência aos carbapenêmicos já é considerada um problema de saúde pública em diversos países e a produção da enzima Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) tem sido descrita como o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos na família Enterobacteriaceae. Considerando que apenas relatos esporádicos de cepas produtoras de KPC têm sido reportados no Rio Grande do Sul (RS), em contraste à situação de muitos estados brasileiros, este estudo teve por objetivo estabelecer a prevalência de KPC entre isolados com reduzida sensibilidade aos carbapenêmicos provenientes de 11 hospitais do RS, promover a caracterização molecular destes isolados, bem como avaliar as principais metodologias fenotípicas utilizadas na sua detecção. Diferenças significativas foram observadas entre os perfis de sensibilidade a imipenem (IPM) e meropenem (MEM), quando comparados ao de ertapenem (ERT), sendo que para este último menos de 10% dos isolados foram considerados sensíveis em comparação a mais de 73% para os dois primeiros. Nossos resultados também demonstraram que a redução de sensibilidade aos carbapenêmicos esteve associada à produção de β-lactamases do tipo AmpC e ESBL, em detrimento de carbapenemases. Dentre as principais carbapenemases encontradas em enterobactérias, apenas cepas produtoras de KPC foram detectadas entre os isolados estudados, cuja prevalência foi de 4%. Entre os produtores de KPC, foram identificadas espécies de E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens e K. georgiana, provenientes de quatro hospitais distintos. A análise por sequenciamento revelou que todos foram produtores da enzima KPC-2. Quanto ao perfil de sensibilidade, a maioria foi altamente resistente aos β-lactâmicos e às quinolonas, enquanto que, amicacina e polimixima foram os antibióticos mais efetivos contra os isolados in vitro. Dois grupos clonais foram evidenciados entre os isolados de E. cloacae e S. marcescens e quatro entre os isolados de K. pneumoniae, na análise por PFGE. Com relação ao contexto genético que envolve o blaKPC-2, apenas uma caracterização parcial foi possível, evidenciando uma plataforma alterada em relação ao ambiente genético clássico (Tn4401). A análise plasmidial dos produtores de KPC resultou em plasmídeos de tamanhos variáveis, evidenciando a maior prevalência de plasmídeos de ~20Kb no carreamento do gene. A análise também revelou que todos foram não- tipáveis pela técnica de PBRT. Com relação às metodologias fenotípicas utilizadas na detecção de KPC, o IPM apresentou melhor desempenho que o MEM na realização do teste de discos combinados com ácido borônico (AB), resultando em 100% de sensibilidade (SN) e 96.1% de especificidade (SP). A quantificação do Teste Modificado de Hodge (MHT), proposta neste trabalho, eliminou a subjetividade na sua interpretação e evidenciou um aumento considerável na SP do teste em relação à metodologia convencional. Em conclusão, nossos resultados confirmaramm a elevada plasticidade genética e os diversos fenótipos observados na família Enterobacteriaceae; contribuíram para o conhecimento da epidemiologia local de resistência aos carbapenêmicos e dos isolados produtores de KPC; bem como reforçaram o valor das metodologias fenotípicas como ferramenta capaz de discriminar os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos. / The Enterobacteriaceae family includes important community and nosocomial pathogens frequently associated to multirresistance. Multidrug-resistant strains represent an important concern among hospitals and healthcare institutions around the world, due to the limited therapeutic options. In recent decades, the overall increase of strains producing inducible β-lactamases and extended spectrum β-lactamases (ESBL) has lead to the use of carbapenems as the first option for the treatment of serious infections. However, the carbapenem resistance has been considered a public health problem in many countries and the production of the enzyme Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) has been described as the major resistance mechanism to carbapenems in this family. Whereas only sporadic reports of KPC-producing strains have been reported in Rio Grande do Sul (RS), in contrast to the situation in many Brazilian states, this study aimed to establish the prevalence of KPC among isolates with reduced susceptibility to carbapenems from 11 disctinct hospitals of RS, promote the molecular characterization of these isolates, as well as evaluate the main phenotypic methods used for KPC detection. Significant differences were observed among the susceptibility profiles of imipenem (IPM) and meropenem (MEM), when compared to ertapenem (ERT): less than 10% of the isolates were classified as susceptible to ERT compared to over 73% to IPM and MEM. Our results demonstrated that the reduced susceptibility to carbapenems, was mainly due to the production of AmpC β-lactamases and ESBL, instead of true carbapenemases. Regarding the major carbapenemases found in Enterobacteriaceae, only KPC was detected among the isolates studied, at a prevalence of 4%. KPC producers included the species E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens and K. georgiana, from four different hospitals. The sequencing analysis demonstrated that all of them were KPC-2 producers. According to the susceptibility profile, most were highly resistant to β-lactams and quinolones, whereas polymyxin and amikacin were the most effective drugs in vitro. Two clonal groups were detected among isolates of E. cloacae and S. marcescens and four among isolates of K. pneumoniae, by PFGE analysis. Only a partial characterization of the genetic context that involves the blaKPC-2 gene was possible for these isolates, indicating an altered platform compared to the classic genetic environment (Tn4401). The plasmid analysis indicated plasmids of variable sizes, with a higher prevalence of those of ~ 20Kb involved with the blaKPC-2 gene. The analysis also showed that all of them were non-typable by PBRT technique. With respect to the phenotypic methods used for KPC detection, IPM proved to present a better performance than MEM in the combined-disc test with boronic acid (AB), resulting in 100% of sensitivity (SN) and 96.1% of specificity (SP). The quantification of Modified Hodge Test (MHT), proposed in this study, eliminated the subjectivity of this test leading to a considerable increase in the SP of the test compared to the conventional methodology. In conclusion, our results confirmed the high genetic plasticity and the distinct phenotypes observed in the Enterobacteriaceae family; contributed to the knowledge of the local epidemiology of carbapenem resistance and for KPC-producing isolates; as well as reinforced the use of phenotypic methods as an useful tool able to discriminate the mechanisms involved in carbapenem resistance.

Orientador: Mara Correa Lelles Nogueira / Banca: Renata Cristina Picão / Banca: Eleni Gomes / Resumo: Pseudomonas aeruginosa é um bacilo Gram-negativo, aeróbio, não formador de esporos encontrado no solo, água, plantas e animais, incluindo os seres humanos, onde provoca infecções oportunistas. Infecções causadas por P. aeruginosa são de difícil tratamento devido a sua virulência e resistência a vários antimicrobianos. Os carbapenêmicos são geralmente ativos contra P. aeruginosa multirresistentes, mas as altas taxas de resistência a estas drogas estão se tornando comuns e podem indicar a produção de metalo-betalactamases (MβLs). O propósito deste estudo foi detectar e identificar, em cepas de P. aeruginosa resistentes a carbapenêmicos genes que codificam a produção de MβLs (blaSPM, blaIMP e blaVIM) e ESBLs (blaCTX-M e blaGES), e avaliar a similaridade genética entre as cepas. Foram avaliadas sessenta cepas de P. aeruginosa resistentes aos carbapenêmicos isoladas de pacientes do Hospital de Base de São José do Rio Preto, no período de junho de 2009 a dezembro de 2009. Os testes de sensibilidade foram realizados de acordo com a padronização do "Clinical and Laboratory Standards Institute" (CLSI) (2009) utilizando o método de disco-difusão. O teste fenotípico para a produção de MβLs foi realizado através do método de aproximação de discos, com os substratos ceftazidima e imipenem e com o inibidor de MβLs 2-MPA. A detecção dos genes de MβLs blaIMP, blaVIM e blaSPM e de ESBLs blaCTX-M e blaGES foi realizada por PCR, e a identificação através de seqüenciamento. A avaliação da similaridade genética entre as cepas foi realizada nas amostras produtoras de MβL e ESBLs do tipo CTX-M através de PFGE. No teste de suscetibilidade por disco-difusão 98,3% (59/60) das cepas apresentaram resistência ao imipenem e 75% (45/60) ao meropenem. Polimixina B foi o único agente a inibir o crescimento de 100% das amostras... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Pseudomonas aeruginosa is a versatile microorganism, with low nutritional demands and easy proliferation in culture medium. It's a Gram-negative bacillus, aerobic, nonsporulated and it can be isolated from soil, water, plants and animals, including humans. P. aeruginosa infections are hard to treat because of its virulence and resistance to various antimicrobials. Carbapenens are usually active against multiresistant P. aeruginosa, but high levels of resistance to these antibiotics are becoming common and it can indicate metallo-beta-lactamases presence (MβLs). The purpose of this study was to detect and identify, in P. aeruginosa strains, MβL and ESBL encoding genes (blaSPM, blaIMP, blaVIM, blaCTX-M and blaGES) and to determine genetic similarity between the carrier strains. The study was done analyzing sixty P. aeruginosa strains resistant to carbapenens isolated at Hospital de Base de São José do Rio Preto, in the period of june/2009 to December/2009. The isolates were submitted to disc-diffusion susceptibility test, as standardized by the "Clinical and Laboratory Standards Institute" (CLSI) (2009). The phenotypic test for MβL production was performed by means of the double disk synergy method, having ceftazidime and imipenem used as substratum and 2-MPA as an inhibitor. The polymerase chain reaction (PCR) was used to detect the MβLs genes (blaIMP, blaVIM, blaSPM) and the ESBL genes (blaCTX-M and blaGES) and sequencing was carried out for their identification. The genetic similarity between the strains was evaluated in samples which were positive for MβLs and ESBLs genes using the PFGE technique. In disc-diffusion susceptibility test, 98,3% (59/60) of the strains were imipenem resistant and 75% (45/60) were meropenem resistant. All isolates were inhibited by Polymixin B. Tracheal aspirate were the most frequent isolated clinic specimen, with 40% (24/60) of total. / Mestre

As enterobactérias são importantes pátogenos comunitários e hospitalares e o aparecimento cada vez mais frequente de cepas multirresistentes tem sido motivo de preocupação em hospitais e instituições de saúde por todo o mundo, devido às opções terapêuticas restritas. Nas últimas décadas, o aumento global de cepas produtoras de β-lactamases plasmidiais induzíveis e β-lactamases de espectro estendido (ESBL), fizeram com que os carbapenêmicos fossem considerados a primeira opção para o tratamento de infecções graves. No entanto, a resistência aos carbapenêmicos já é considerada um problema de saúde pública em diversos países e a produção da enzima Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) tem sido descrita como o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos na família Enterobacteriaceae. Considerando que apenas relatos esporádicos de cepas produtoras de KPC têm sido reportados no Rio Grande do Sul (RS), em contraste à situação de muitos estados brasileiros, este estudo teve por objetivo estabelecer a prevalência de KPC entre isolados com reduzida sensibilidade aos carbapenêmicos provenientes de 11 hospitais do RS, promover a caracterização molecular destes isolados, bem como avaliar as principais metodologias fenotípicas utilizadas na sua detecção. Diferenças significativas foram observadas entre os perfis de sensibilidade a imipenem (IPM) e meropenem (MEM), quando comparados ao de ertapenem (ERT), sendo que para este último menos de 10% dos isolados foram considerados sensíveis em comparação a mais de 73% para os dois primeiros. Nossos resultados também demonstraram que a redução de sensibilidade aos carbapenêmicos esteve associada à produção de β-lactamases do tipo AmpC e ESBL, em detrimento de carbapenemases. Dentre as principais carbapenemases encontradas em enterobactérias, apenas cepas produtoras de KPC foram detectadas entre os isolados estudados, cuja prevalência foi de 4%. Entre os produtores de KPC, foram identificadas espécies de E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens e K. georgiana, provenientes de quatro hospitais distintos. A análise por sequenciamento revelou que todos foram produtores da enzima KPC-2. Quanto ao perfil de sensibilidade, a maioria foi altamente resistente aos β-lactâmicos e às quinolonas, enquanto que, amicacina e polimixima foram os antibióticos mais efetivos contra os isolados in vitro. Dois grupos clonais foram evidenciados entre os isolados de E. cloacae e S. marcescens e quatro entre os isolados de K. pneumoniae, na análise por PFGE. Com relação ao contexto genético que envolve o blaKPC-2, apenas uma caracterização parcial foi possível, evidenciando uma plataforma alterada em relação ao ambiente genético clássico (Tn4401). A análise plasmidial dos produtores de KPC resultou em plasmídeos de tamanhos variáveis, evidenciando a maior prevalência de plasmídeos de ~20Kb no carreamento do gene. A análise também revelou que todos foram não- tipáveis pela técnica de PBRT. Com relação às metodologias fenotípicas utilizadas na detecção de KPC, o IPM apresentou melhor desempenho que o MEM na realização do teste de discos combinados com ácido borônico (AB), resultando em 100% de sensibilidade (SN) e 96.1% de especificidade (SP). A quantificação do Teste Modificado de Hodge (MHT), proposta neste trabalho, eliminou a subjetividade na sua interpretação e evidenciou um aumento considerável na SP do teste em relação à metodologia convencional. Em conclusão, nossos resultados confirmaramm a elevada plasticidade genética e os diversos fenótipos observados na família Enterobacteriaceae; contribuíram para o conhecimento da epidemiologia local de resistência aos carbapenêmicos e dos isolados produtores de KPC; bem como reforçaram o valor das metodologias fenotípicas como ferramenta capaz de discriminar os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos. / The Enterobacteriaceae family includes important community and nosocomial pathogens frequently associated to multirresistance. Multidrug-resistant strains represent an important concern among hospitals and healthcare institutions around the world, due to the limited therapeutic options. In recent decades, the overall increase of strains producing inducible β-lactamases and extended spectrum β-lactamases (ESBL) has lead to the use of carbapenems as the first option for the treatment of serious infections. However, the carbapenem resistance has been considered a public health problem in many countries and the production of the enzyme Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) has been described as the major resistance mechanism to carbapenems in this family. Whereas only sporadic reports of KPC-producing strains have been reported in Rio Grande do Sul (RS), in contrast to the situation in many Brazilian states, this study aimed to establish the prevalence of KPC among isolates with reduced susceptibility to carbapenems from 11 disctinct hospitals of RS, promote the molecular characterization of these isolates, as well as evaluate the main phenotypic methods used for KPC detection. Significant differences were observed among the susceptibility profiles of imipenem (IPM) and meropenem (MEM), when compared to ertapenem (ERT): less than 10% of the isolates were classified as susceptible to ERT compared to over 73% to IPM and MEM. Our results demonstrated that the reduced susceptibility to carbapenems, was mainly due to the production of AmpC β-lactamases and ESBL, instead of true carbapenemases. Regarding the major carbapenemases found in Enterobacteriaceae, only KPC was detected among the isolates studied, at a prevalence of 4%. KPC producers included the species E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens and K. georgiana, from four different hospitals. The sequencing analysis demonstrated that all of them were KPC-2 producers. According to the susceptibility profile, most were highly resistant to β-lactams and quinolones, whereas polymyxin and amikacin were the most effective drugs in vitro. Two clonal groups were detected among isolates of E. cloacae and S. marcescens and four among isolates of K. pneumoniae, by PFGE analysis. Only a partial characterization of the genetic context that involves the blaKPC-2 gene was possible for these isolates, indicating an altered platform compared to the classic genetic environment (Tn4401). The plasmid analysis indicated plasmids of variable sizes, with a higher prevalence of those of ~ 20Kb involved with the blaKPC-2 gene. The analysis also showed that all of them were non-typable by PBRT technique. With respect to the phenotypic methods used for KPC detection, IPM proved to present a better performance than MEM in the combined-disc test with boronic acid (AB), resulting in 100% of sensitivity (SN) and 96.1% of specificity (SP). The quantification of Modified Hodge Test (MHT), proposed in this study, eliminated the subjectivity of this test leading to a considerable increase in the SP of the test compared to the conventional methodology. In conclusion, our results confirmed the high genetic plasticity and the distinct phenotypes observed in the Enterobacteriaceae family; contributed to the knowledge of the local epidemiology of carbapenem resistance and for KPC-producing isolates; as well as reinforced the use of phenotypic methods as an useful tool able to discriminate the mechanisms involved in carbapenem resistance.

As enterobactérias são importantes pátogenos comunitários e hospitalares e o aparecimento cada vez mais frequente de cepas multirresistentes tem sido motivo de preocupação em hospitais e instituições de saúde por todo o mundo, devido às opções terapêuticas restritas. Nas últimas décadas, o aumento global de cepas produtoras de β-lactamases plasmidiais induzíveis e β-lactamases de espectro estendido (ESBL), fizeram com que os carbapenêmicos fossem considerados a primeira opção para o tratamento de infecções graves. No entanto, a resistência aos carbapenêmicos já é considerada um problema de saúde pública em diversos países e a produção da enzima Klebsiella pneumoniae Carbapenemase (KPC) tem sido descrita como o principal mecanismo de resistência a esta classe de antibióticos na família Enterobacteriaceae. Considerando que apenas relatos esporádicos de cepas produtoras de KPC têm sido reportados no Rio Grande do Sul (RS), em contraste à situação de muitos estados brasileiros, este estudo teve por objetivo estabelecer a prevalência de KPC entre isolados com reduzida sensibilidade aos carbapenêmicos provenientes de 11 hospitais do RS, promover a caracterização molecular destes isolados, bem como avaliar as principais metodologias fenotípicas utilizadas na sua detecção. Diferenças significativas foram observadas entre os perfis de sensibilidade a imipenem (IPM) e meropenem (MEM), quando comparados ao de ertapenem (ERT), sendo que para este último menos de 10% dos isolados foram considerados sensíveis em comparação a mais de 73% para os dois primeiros. Nossos resultados também demonstraram que a redução de sensibilidade aos carbapenêmicos esteve associada à produção de β-lactamases do tipo AmpC e ESBL, em detrimento de carbapenemases. Dentre as principais carbapenemases encontradas em enterobactérias, apenas cepas produtoras de KPC foram detectadas entre os isolados estudados, cuja prevalência foi de 4%. Entre os produtores de KPC, foram identificadas espécies de E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens e K. georgiana, provenientes de quatro hospitais distintos. A análise por sequenciamento revelou que todos foram produtores da enzima KPC-2. Quanto ao perfil de sensibilidade, a maioria foi altamente resistente aos β-lactâmicos e às quinolonas, enquanto que, amicacina e polimixima foram os antibióticos mais efetivos contra os isolados in vitro. Dois grupos clonais foram evidenciados entre os isolados de E. cloacae e S. marcescens e quatro entre os isolados de K. pneumoniae, na análise por PFGE. Com relação ao contexto genético que envolve o blaKPC-2, apenas uma caracterização parcial foi possível, evidenciando uma plataforma alterada em relação ao ambiente genético clássico (Tn4401). A análise plasmidial dos produtores de KPC resultou em plasmídeos de tamanhos variáveis, evidenciando a maior prevalência de plasmídeos de ~20Kb no carreamento do gene. A análise também revelou que todos foram não- tipáveis pela técnica de PBRT. Com relação às metodologias fenotípicas utilizadas na detecção de KPC, o IPM apresentou melhor desempenho que o MEM na realização do teste de discos combinados com ácido borônico (AB), resultando em 100% de sensibilidade (SN) e 96.1% de especificidade (SP). A quantificação do Teste Modificado de Hodge (MHT), proposta neste trabalho, eliminou a subjetividade na sua interpretação e evidenciou um aumento considerável na SP do teste em relação à metodologia convencional. Em conclusão, nossos resultados confirmaramm a elevada plasticidade genética e os diversos fenótipos observados na família Enterobacteriaceae; contribuíram para o conhecimento da epidemiologia local de resistência aos carbapenêmicos e dos isolados produtores de KPC; bem como reforçaram o valor das metodologias fenotípicas como ferramenta capaz de discriminar os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos. / The Enterobacteriaceae family includes important community and nosocomial pathogens frequently associated to multirresistance. Multidrug-resistant strains represent an important concern among hospitals and healthcare institutions around the world, due to the limited therapeutic options. In recent decades, the overall increase of strains producing inducible β-lactamases and extended spectrum β-lactamases (ESBL) has lead to the use of carbapenems as the first option for the treatment of serious infections. However, the carbapenem resistance has been considered a public health problem in many countries and the production of the enzyme Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) has been described as the major resistance mechanism to carbapenems in this family. Whereas only sporadic reports of KPC-producing strains have been reported in Rio Grande do Sul (RS), in contrast to the situation in many Brazilian states, this study aimed to establish the prevalence of KPC among isolates with reduced susceptibility to carbapenems from 11 disctinct hospitals of RS, promote the molecular characterization of these isolates, as well as evaluate the main phenotypic methods used for KPC detection. Significant differences were observed among the susceptibility profiles of imipenem (IPM) and meropenem (MEM), when compared to ertapenem (ERT): less than 10% of the isolates were classified as susceptible to ERT compared to over 73% to IPM and MEM. Our results demonstrated that the reduced susceptibility to carbapenems, was mainly due to the production of AmpC β-lactamases and ESBL, instead of true carbapenemases. Regarding the major carbapenemases found in Enterobacteriaceae, only KPC was detected among the isolates studied, at a prevalence of 4%. KPC producers included the species E. cloacae, K. pneumoniae, S. marcescens and K. georgiana, from four different hospitals. The sequencing analysis demonstrated that all of them were KPC-2 producers. According to the susceptibility profile, most were highly resistant to β-lactams and quinolones, whereas polymyxin and amikacin were the most effective drugs in vitro. Two clonal groups were detected among isolates of E. cloacae and S. marcescens and four among isolates of K. pneumoniae, by PFGE analysis. Only a partial characterization of the genetic context that involves the blaKPC-2 gene was possible for these isolates, indicating an altered platform compared to the classic genetic environment (Tn4401). The plasmid analysis indicated plasmids of variable sizes, with a higher prevalence of those of ~ 20Kb involved with the blaKPC-2 gene. The analysis also showed that all of them were non-typable by PBRT technique. With respect to the phenotypic methods used for KPC detection, IPM proved to present a better performance than MEM in the combined-disc test with boronic acid (AB), resulting in 100% of sensitivity (SN) and 96.1% of specificity (SP). The quantification of Modified Hodge Test (MHT), proposed in this study, eliminated the subjectivity of this test leading to a considerable increase in the SP of the test compared to the conventional methodology. In conclusion, our results confirmed the high genetic plasticity and the distinct phenotypes observed in the Enterobacteriaceae family; contributed to the knowledge of the local epidemiology of carbapenem resistance and for KPC-producing isolates; as well as reinforced the use of phenotypic methods as an useful tool able to discriminate the mechanisms involved in carbapenem resistance.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Antimicrobial resistance is considered a serious public health problem worldwide and complicates the treatment of infections caused by resistant microorganisms. The carbapenems are antimicrobial agents considered the last resource for treatment of severe infections caused by Klebsiella pneumoniae and the resistance to β-lactams can result in the accumulation of different resistance mechanisms (carbapenemases, efflux pump and loss of porins). This study aimed to evaluate multiple resistance mechanisms in 27 clinical isolates of K. pneumoniae resistant to carbapenems coming from the University Hospital of Santa Maria-RS from July 2013 to August 2014. These isolates were evaluated the susceptibility profiles through broth microdilution against ciprofloxacin, imipenem, ertapenem, meropenem, cefepime, ceftazidime and cefoxitin. Carbapenemase detection was performed through phenotypic tests with combined disc test with phenylboronic acid (AFB) and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and Blue-Carba test. In addition, genotypic tests to detect genes enconding carbapenemase were performed. Efflux pump was evaluated by broth microdilution together with efflux pump inhibitor and loss of porins were evaluated by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). High levels of resistance verified by the minimum inhibitory concentration (MIC) 50 and 90 for ciprofloxacin (64 and 128μg/mL), imipenem (32 to >128μg/mL), ertapenem (>128 and >128μg/mL), meropenem (128 and >128 μg/mL), cefepime (>128 and >128 μg/mL), ceftazidime (64 and 128μg/mL) and cefoxitin (128 and >128 μg/mL), respectively. In the resistance through carbapenemases production, 89% of the clinical isolates showed blaKPC gene and no clinical isolated showed genes encoding the metallo- β-lactamases. It was observed that the Blue-Carba test and combined disc test with AFB showed 100% concordance, while the combined disc test with EDTA showed high number of false positive (48%) when compared with genotypic test. Four isolates showed phenotypic profile consistent with the presence of efflux pump and all clinical isolates had lost one or both porins, being that in three isolated, this was the only resistance mechanism found. In 14% of the isolates can observe simultaneously observe the presence of three resistance mechanisms. Consequently, it is of fundamental scientific interest that studies are conducted in order to investigate and understand the mechanisms involved in resistance to carbapenems in order to assist strategies of prevention and infection control. / A resistência aos antimicrobianos é considerada um grave problema de saúde pública em âmbito mundial e dificulta o tratamento de infecções causadas por microrganismos resistentes. Os carbapenêmicos são os antibacterianos considerados último recurso para o tratamento de infecções graves causadas por Klebsiella pneumoniae e a resistência a esse grupo de β-lactâmicos pode resultar da acumulação de diferentes mecanismos de resistência (carbapenemases, bomba de efluxo e perdas de porinas). Este trabalho teve como objetivo avaliar os múltiplos mecanismos de resistência de 27 isolados clínicos de K. pneumoniae resistente a carbapenêmicos oriundos do Hospital Universitário de Santa Maria-RS no período de julho de 2013 a agosto de 2014. Foram avaliados os perfis de suscetibilidade desses isolados através de microdiluição em caldo frente aos antimicrobianos ciprofloxacino, imipenem, ertapenem, meropenem, cefepima, ceftazidima e cefoxetina. A detecção de carbapenemases foi realizada através de testes fenotípicos com a utilização do disco de antimicrobiano associado com os inibidores ácido fenilborônico (AFB) e ácido etilenodiamino tetra-acético (EDTA) e através do teste Blue-Carba. Também foram realizados testes genotípicos para detectar os genes que codificam as carbapenemases. Bombas de efluxo foram avaliadas através de microdiluição em caldo juntamente com inibidor de bomba de efluxo e a perda de porinas foi avaliada pela eletroforese em gel de sulfato de dodecilo de sódio-poliacrilamida (SDS-PAGE). Altos níveis de resistência foram verificados nesses isolados pela concentração inibitória mínima (CIM) 50 e 90 para ciprofloxacino (64 e 128μg/mL), imipenem (32 e >128μg/mL), ertapenem (>128 e >128μg/mL), meropenem (128 e >128 μg/mL), cefepima (>128 e >128μg/mL), ceftazidima (64 e 128μg/mL) e cefoxitina (128 e >128 μg/mL), respectivamente. Na resistência através da produção de carbapenemases, 89% dos isolados apresentaram o gene blaKPC e nenhum isolado apresentou genes que codificam as metalo-β-lactamases. Foi observado que os testes Blue-Carba e disco combinado com AFB apresentaram 100% de concordância, enquanto o teste de disco combinado com EDTA apresentou elevado número de falso-positivos (48%) quando comparados com o teste genotípico. Quatro isolados apresentaram perfil fenotípico compatível com a presença de bomba de efluxo e todos os isolados apresentaram perda de uma ou ambas porinas, sendo que em três isolados, esse foi o único mecanismo de resistência encontrado. Em 14% dos isolados pode-se observar concomitantemente a presença dos três mecanismos de resistência. Devido ao exposto, é de fundamental interesse científico que estudos sejam realizados para investigar e compreender os mecanismos envolvidos na resistência aos carbapenêmicos, a fim de auxiliar em estratégias de prevenção e controle de infecção.

Made available in DSpace on 2015-05-14T12:59:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 730230 bytes, checksum: c9ea66b757014e0b2d6d2b07b2de3af1 (MD5) Previous issue date: 2012-02-14 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Acinetobacter species have gained importance in recent years due to their increased involvement in serious infections and antimicrobial resistance. Since multidrug resistant bacteria pose a challenge to the treatment of infections, it is necessary to find new substances with antimicrobial properties in combating these microorganisms. Thus, medicinal plants are studied, since they are used for treatment of various illnesses. Therefore, many studies on biological activity have been performed with essential oils obtained from medicinal plants, such as the essential oil from Citrus limon (EOCL), attempting to help overcome this problem. Thus the present study aimed to evaluate the effect of the essential oil of EOCL against multidrug resistant strains of Acinetobacter spp. Its chemical composition was determined by GC/MS and its antibacterial activity was assessed by determining their MIC and MBC by microplate bioassay, its Time kill too was determinated. Also was analyzed the effect of modulating action of conventional antibiotics by microplate bioassay. Among phytochemicals, Neral (29.4%) presented as the major essential component of EOCL. The oil caused growth inhibition in 16 (67%) of 24 strains tested, showing a MIC of 625 μg/ml and MBC of 1250 μg/mL. In a time kill study, the oil displayed a concentration-dependent antibacterial activity. Results of combining antibiotics and EOCL had shown us a synergistic and additive effect with EOCL /antibiotics combinations. The results of this study suggest that essential oil of C. limon may suppress the growth of Acinetobacter species and could be a source of metabolites with modified antibacterial activity. / Espécies do gênero Acinetobacter ganharam importância nos últimos anos devido ao seu envolvimento crescente em infecções graves e resistência antimicrobiana. Uma vez que bactérias resistentes a múltiplas drogas representam um desafio para o tratamento de infecções, é necessário encontrar novas substâncias com propriedades antimicrobianas no combate a estes microrganismos. Para tentar superar este panorama, várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas em busca de novos produtos antibacterianos, dentre elas estão os estudos com os metabólitos de plantas, como o óleo essencial de Citrus limon (OECL). Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito do óleo essencial de Citrus limon contra cepas de Acinetobacter multidroga resistentes. Sua composição química foi determinada por CG/EM e sua atividade antibacteriana avaliada pela determinação de sua CIM e CBM pela técnica de microdiluição, sua cinética de morte microbiana também foi analisada. Verificou-se também seu efeito modulador da ação dos antibióticos convencionais por técnicas de microdiluição. Entre os fitoconstituintes, neral (29,4%) apresenta-se como o principal componente de OECL. O referido óleo inibiu o crescimento de 67% das 24 cepas ensaiadas, tendo sua CIM estabelecida em 625 μg/mL e a CBM em 1250 μg/mL Este óleo possui atividade antibacteriana dependente de sua concentração e do tempo de exposição no microrganismo e é um modulador da ação dos antibióticos convencionais. Os resultados deste estudo sugerem que o referido óleo pode suprimir o crescimento de espécies de Acinetobacter e poderia ser uma fonte de metabólitos com atividade modificadora antibacteriana.