As enterobactérias constituem importantes agentes causadores de infecções nosocomiais e possuem alta capacidade em adquirir mecanismos de resistência, inclusive aos carbapenêmicos, que são os principais fármacos utilizados para o tratamento das infecções causadas por esses microrganismos. Assim, as opções terapêuticas tornaram-se restritas e as polimixinas (polimixina B e colistina) voltaram a ser utilizadas na prática clínica. Estudos descrevem a ocorrência de heterorresistência à colistina em enterobactérias. Para a resistência adaptativa, não há relatos atuais para enterobactérias frente à polimixina B. O objetivo deste trabalho foi avaliar a presença destes dois fenômenos de resistência à polimixina B, e sua estabilidade, em isolados de Enterobacteriaceae produtores de Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC), provenientes de pacientes hospitalizados. A avaliação da heterorresistência foi feita através da análise do perfil populacional (PAP) em 8 isolados de enterobactérias, inoculando-se diluições seriadas dos mesmos em Agar Mueller Hinton contendo diferentes concentrações de polimixina B. Os ensaios de resistência adaptativa foram realizados para os mesmos isolados, submetendo-os ao cultivo em concentrações crescentes de polimixina B. A determinação da estabilidade das subpopulações resistentes foi feita através de passagens dos isolados, por 4 dias consecutivos, em meio livre de antibiótico, e posterior determinação da CIM. A CIM foi reavaliada após 2 e 6 meses de estocagem a -80ºC para os isolados com subpopulações heterorresistentes ou com resistência induzida. Realizou-se técnica de tipagem molecular (PFGE), entre as populações originais e respectivas subpopulações resistentes. Foram avaliados 4 isolados de Klebsiella pneumoniae caracterizadas como 4 clones distintos (K1, K2, K3 e K4), assim como os 3 isolados de Enterobacter cloacae - 2 de clone idêntico (Ec1a e Ec1b), mas com perfis fenotípicos distintos e um clonalmente distinto (Ec2), e uma cepa de Escherichia coli (E1). As CIM iniciais para polimixina B, realizadas por microdiluição em caldo, foram entre 0,0625 e 0,25 μg/mL. Quatro amostras demonstraram heterorresistência (K1, K2, K3 e K4), as quais cresceram nas concentrações 2 (K2), 3 (K1, K4) e 6 μg/mL (K3), e suas CIM após 4 dias de passagem em meio livre de antibiótico se mantiveram altas (K1 4 μg/mL, K2 e K3 16 μg/mL e K4 2 μg/mL). As subpopulações heterorresistentes representaram 0,000087% a 0,00036% de suas populações originais. Três amostras demonstraram resistência adaptativa (K1, K3 e K4), as quais cresceram até concentração 64 μg/mL de polimixina B, e a CIM após 4 dias de passagem em meio livre de antibiótico foi de 32 μg/mL para os três isolados. As CIM mantiveram-se elevadas após 2 e 6 meses de estocagem, tanto para os isolados heterorresistentes como para aqueles da indução da resistência. Por PFGE, verificou-se a relação clonal entre os isolados clínicos iniciais e as subpopulações resistentes. Dos 8 isolados estudados, 4 apresentaram heterorresistência e 3 apresentaram resistência adaptativa. A avaliação da CIM após 2 e 6 meses demonstrou estabilidade das subpopulações, sugerindo o envolvimento de mecanismos moleculares para ambos os fenômenos. Estudos moleculares devem ser realizados para melhor avaliação da heterorresistência e da resistência adaptativa, e melhor compreensão do significado clínico e implicações terapêuticas destes dois fenômenos. / Enterobacteriaceae representants are important agents of nosocomial infections and have high capacity to acquire mechanisms of resistance, including carbapenems, which are the major drugs used for the treatment of infections caused by these microorganisms. Thus, treatment options become limited and polymyxins (polymyxin B and colistin) were again used in clinical practice. Studies describe the occurrence of heteroresistance to colistin in Enterobacteriaceae For adaptive resistance, there are no current reports for those microorganisms front of polymyxin B. The purpose of this study was to evaluate the presence of these two phenomena of resistance to polymyxin B, and its stability in isolates of Enterobacteriaceae Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) producing, from hospitalized patients. The evaluation of heteroresistant was made by examining the population profile (PAP) of 8 isolates of enterobacteria inoculating serial dilutions thereof in Mueller Hinton agar containing different concentrations of polymyxin B. The adaptive resistance tests were performed for the same isolates by subjecting them to growing in increasing concentrations of polymyxin B. The determination of the stability of resistant subpopulations was performed after daily sub-cultured in antibiotic-free medium for 4 consecutive days, and subsequent determination of MIC. MICs were reevaluated after 2 and 6 months of storage at -80 ° C for the isolated subpopulations with heteroresistant or induced resistance. We conducted molecular typing technique (PFGE), between the original and resistant subpopulations respective populations. Were evaluated four isolates of Klebsiella pneumoniae characterized as 4 different clones (K1, K2, K3 and K4), as well as the three isolates of Enterobacter cloacae - 2 identical clone (EC1A and Ec1b), but with different and distinct phenotypic profiles (Ec2) and a strain of Escherichia coli (E1). The initial MICs for polymyxin B, performed by broth microdilution, were between 0.0625 and 0.25 μg/mL. Four samples showed heteroresistance (K1, K2, K3 and K4), which grew at concentrations 2 (K2), 3 (K1, K4) and 6 μg/ml (K3), and their MIC after 4 days passage in antibiotic-free medium remained high (K1 4 μg/mL, K2 and K3 16 μg/mL and K4 2μg/mL). The heteroresistant subpopulations represent 0.000087% to 0.00036% of their original populations. Three samples showed adaptive resistance (K1, K3 and K4), which growth in polymyxin B concentration of 64 μg/mL and MIC after 4 days passage in antibiotic-free medium was 32 μg/ml for all three isolates. MICs remained elevated after 2 and 6 months storage, both isolates heteroresistant as those inducing resistance. By PFGE, we evaluated the clonal relationship between the initial clinical isolates and resistant subpopulations. From the 8 isolates studied, 4 isolates demonstrated heteroresistance and 3 showed adaptive resistance. The evaluation of the MIC after 2 and 6 months showed stability of subpopulations, suggesting the involvement of molecular mechanisms for both phenomena. Molecular studies should be conducted to better evaluation of heteroresistance and adaptive resistance, and understanding of clinical significance and therapeutic implications of these phenomena.

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-05-30T17:13:22Z No. of bitstreams: 1 DIS_BELISA_AVILA_RODRIGUES_PARCIAL.pdf: 420085 bytes, checksum: 77f9b7ddcd1250899386df6d319c1934 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-30T17:13:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DIS_BELISA_AVILA_RODRIGUES_PARCIAL.pdf: 420085 bytes, checksum: 77f9b7ddcd1250899386df6d319c1934 (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (ACB) are opportunistic pathogens responsible for respiratory tract infections, wound infections, and bacteremia in intensive care units patients. These microorganisms became a problem in health care units due to their ability to acquire and accumulate resistance determinants. They are resistant to important antibiotics commonly used to treat infections caused by them. Thus, this study aimed to determine the antimicrobial susceptibility and detect resistance determinants in clinical ACB isolates. For this, 200 clinical ACB isolates, resistant to carbapenems, were collected from a hospital in Porto Alegre, Brazil. To determine susceptibility to antimicrobial agents, 16 antimicrobials were used in the disk diffusion technique and the minimum inhibitory concentration (MIC) for polymyxin B and meropenem was performed by broth microdilution. Additionally, MIC for polymyxin B in 17 isolates was determined using different methods in comparison with broth microdilution, adopted as reference method. The presence of blaOXA-23, blaOXA-51, blaIMP and blaNDM, as well as class 1 and 2 integrons, were detected by PCR. A total of 82.5% were extremely resistant (XDR) and 17.5% were multidrug resistant (MDR). Forty-six non-susceptibility patterns were found among the isolates, with polymyxins, tetracyclines, and aminoglycosides being the classes with higher rate of susceptibility. When different methods to determining MIC for polymyxin B were evaluated, very major errors and major errors were found in E-test and major errors in agar dilution, as compared with the reference method. The broth microdilution with polysorbate 80 showed a reduction of two or more dilutions in most isolates (82.3%). The blaOXA-23 and blaOXA-51 genes were found in 100% of the isolates, while 49% harbored blaIMP. The blaNDM gene was not found in any isolate. Class 1 and class 2 integrons were found in 68% and 88% of the isolates, respectively. The high percentage of XDR isolates, as well as the detection of important resistance determinants and the high rate of integrons found, reinforce the concern regarding ACB microorganisms and their spread in health care units. / Acinetobacter calcoaceticus-baumannii (ACB) s?o pat?genos oportunistas respons?veis por infec??es do trato respirat?rio, infec??es de feridas e bacteremia em pacientes internados em unidades de terapia intensiva. Esses microrganismos tornaram-se um problema nas unidades de assist?ncia ? sa?de devido ? sua capacidade de adquirir e acumular determinantes de resist?ncia a antimicrobianos, sendo respons?veis por altas taxas de resist?ncia aos principais antimicrobianos utilizados terapeuticamente. Desta forma, esse estudo teve por objetivo determinar a suscetibilidade a antimicrobianos, assim como detectar determinantes de resist?ncia em isolados cl?nicos de ACB. Para isso, foram utilizados 200 isolados cl?nicos, resistentes aos carbapen?micos, pertencentes ao complexo ACB, coletados de um hospital em Porto Alegre, Brasil, no per?odo de janeiro de 2012 a maio de 2015. Para determinar a suscetibilidade a antimicrobianos, 16 f?rmacos foram utilizados na t?cnica de disco-difus?o, assim como foi determinada a concentra??o inibit?ria m?nima (CIM) para polimixina B e meropenem por meio da t?cnica de microdilui??o em caldo. Adicionalmente, a CIM para polimixina B foi determinada em 17 isolados, empregando diferentes m?todos em compara??o com a microdilui??o em caldo, adotada como refer?ncia. Os genes blaOXA-23, blaOXA-51, blaIMP e blaNDM, bem como os integrons de classe 1 e 2 foram detectados por PCR. Um total de 82,5% dos isolados foram extremely resistant (XDR) e 17,5% foram multidrug resistant (MDR). Quarenta e seis padr?es de n?o-suscetibilidade foram encontrados entre os isolados, sendo que polimixinas, tetraciclinas e aminoglicos?deos foram as classes com maior taxa de suscetibilidade. Na determina??o de CIM para polimixina B com diferentes m?todos, very major errors e major errors foram encontrados em E-test, e major errors em dilui??o em ?gar, quando comparados com o m?todo de refer?ncia. A microdilui??o em caldo suplementado com polissorbato 80 mostrou redu??o de duas ou mais dilui??es na maioria dos isolados (82,3%). Os genes blaOXA-23 e blaOXA-51 foram encontrados em 100% dos isolados, enquanto 49% apresentaram blaIMP. O gene blaNDM n?o foi encontrado nos isolados analisados. Integrons de classe 1 foram encontrados em 68% dos isolados e integrons de classe 2 em 88%. O elevado percentual de isolados XDR, assim como a detec??o de importantes determinantes de resist?ncia e a alta taxa de integrons encontrada, refor?am a preocupa??o com microrganismos do complexo ACB e sua dissemina??o nas unidades de assist?ncia ? sa?de.

Diante do aumento global da resistência microbiana, cada vez mais as combinações de antimicrobianos são utilizadas na tentativa de obter uma atividade sinérgica eficaz que possa ser utilizada na prática clínica. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade de polimixina B isoladamente e em combinação com tigeciclina e carbapenêmicos (ertapenem e meropenem), frente a isolados de Enterobacter sp. resistentes aos carbapenêmicos. Foram selecionados quatro isolados de Enterobacter sp. resistentes aos carbapenêmicos, sendo três isolados produtores de carbapenemases (KPC, NDM, OXA-48-like) e um não produtor de carbapenemases (NPC). A avaliação da atividade sinérgica antimicrobiana foi realizada por ensaio de time-kill com as seguintes concentrações de cada antimicrobiano: tigeciclina 1mg/L, meropenem 1mg/L e ertapenem 0,5mg/L, que correspondem aos pontos de corte de sensibilidade do CLSI (2016). Para polimixina B, foram utilizadas diferentes concentrações de acordo com o perfil de susceptibilidade do isolado: para os isolados sensíveis, utilizou-se 0,5x; 1x e 2x a CIM do isolado; para o isolado resistente, foram utilizados 0,5x; 1x e 2x o ponto de corte de sensibilidade do CLSI (2 mg/L). Foi considerada sinérgica a combinação com redução ≥ 2 logs do inoculo inicial em comparação ao antimicrobiano sozinho mais ativo. As combinações de polimixina B em diferentes concentrações (0,5; 1 e 2mg/L) com meropenem apresentaram atividade sinérgica para a cepa produtora de NDM (CIM polimixina B 1 mg/L; CIM meropenem 8 mg/L) As combinações de polimixina B com tigeciclina foram sinérgicas apenas na concentração de polimixina B de 0,125 mg/L para cepa produtora de OXA-48-like (CIM polimixina B 0,25 mg/L; CIM tigeciclina 2 mg/L) e na concentração de 1 mg/L para a cepa produtora de NDM. Para a cepa NPC (CIM polimixina B 0,5 mg/L; CIM tigeciclina 4 mg/L; CIM meropenem 4 mg/L), apenas a tripla combinação com polimixina B (1 mg/L), tigeciclina e meropenem apresentou atividade sinérgica. A combinação de dois carbapenêmicos não apresentou atividade sinérgica para nenhum isolado, porém, quando acrescentado tigeciclina ao esquema, observou-se sinergismo no isolado produtor de OXA-48-like, o que leva ao questionamento da efetividade da terapia “carbapenem suicida”. Para o isolado produtor de KPC e com padrão de resistência a polimixina B, nenhuma das combinações testadas apresentou sinergismo. Esta situação é bastante preocupante devido à alta prevalência de infecções por bactérias produtoras de KPC nos hospitais brasileiros, juntamente com as crescentes taxas de resistência as polimixinas. / Due to the increase in microbial resistance, combinations of antimicrobials are increasingly being used to improve the therapeutic response. The objective of this study was to compare the activity of polymyxin B alone and in combination with tigecycline and carbapenem (ertapenem and meropenem) against to carbapenem-resistant Enterobacter sp isolates. Four isolates were selected, three were carbapenemase-producing (KPC, NDM, OXA-48-like) and a non-carbapenemase-producing (NCP). The evaluation of synergistic antimicrobial activity was performed by time-kill assay with the following concentrations of each antimicrobial: tigecycline 1mg/L, meropenem 1mg/L and ertapenem 0.5mg/L, which correspond to the breakpoints of CLSI (2016). For polymyxin B, different concentrations were used according to the susceptibility profile of the isolate: for susceptible isolates, it was used 0.5x; 1x and 2x the MIC of the isolate, for the resistant isolates it was used 0.5x; 1x and 2x the breakpoint of CLSI (2 mg/L). The combination with reduction ≥ 2 logs of the initial inoculum compared to the most active antimicrobial alone was considered synergies. Combinations of polymyxin B at different concentrations (0.5; 1 and 2 mg/L) with meropenem showed synergistic activity for the NDM-producing isolate (MIC polymyxin B 1 mg/L, MIC meropenem 8 mg/L) Combinations of polymyxin B with tigecycline were synergistic only at the concentration of polymyxin B of 0.125 mg/L for the OXA-48-like-producing isolate (MIC polymyxin B 0.25 mg/L, MIC tigecycline 2 mg/L) and at the concentration of 1 mg/L for the NDM-producing isolate. For the NCP isolate (MIC polymyxin B 0.5 mg/L; MIC tigecycline 4 mg/L; MIC meropenem 4 mg/L), only the triple combination of polymyxin B (1 mg/L) plus tigecycline and meropenem presented synergistic activity. The combination of two carbapenems was not synergic for the four isolates; however, when tigecycline was added to the regimen, synergies for the OXA-48-like-producing isolate were observed. Therefore, the so called, "carbapenem suicide" therapy was not effective in vitro against our isolates. For the KPC-producing isolate that it is polymyxin B resistant, none of the combinations tested showed synergies. This situation is very worrisome due to high prevalence of infections by KPC-producing in the Brazilian hospitals, associate with the increasing rates of polymyxins resistance.

Base teórica: Devido à diminuição do desenvolvimento de novos antimicrobianos nas últimas décadas, terapias combinadas têm sido empregadas contra bactérias multirresistentes como opção à monoterapia no tratamento de infecções graves. Para tratar infecções causadas por Peusdomonas aeruginosa resistente a carbapenêmicos, amicacina e polimixina B têm sido utilizadas em associações com imipenem, pois possuem diferentes mecanismos de ação, o que, teoricamente, indicaria a possibilidade de efeito sinérgico. Objetivo: O objetivo deste trabalho foi verificar a interação, in vitro, de amicacina e polimixina B em associação com imipenem frente a diferentes isolados de P. aeruginosa resistentes a carbapenêmico. Métodos: Foram selecionados isolados de P. aeruginosa resistentes a carbapenêmico oriundos do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, coletados no período de janeiro a março de 2015. Foi realizada eletroforese em gel de campo pulsado e detecção do gene blaSPM-1 para selecionar diferentes clones. Seis isolados (três SPM-1 positivos e três negativos para a carbapenemase) foram selecionados para realização da técnica de time-kill, a fim de avaliar a atividade antimicrobiana das combinações de imipenem com amicacina e imipenem com polimixina B. Resultados: Sinergismo ocorreu para combinações de imipenem com amicacina em 3 isolados, dos quais um era SPM-1 positivo e dois eram SPM-1 negativos e todos apresentaram CIMs relativamente baixas a intermediárias. Quanto às combinações de imipenem com polimixina B, houve sinergismo somente para dois isolados, um SPM-1 positivo e um SPM-1 negativo, contudo houve antagonismo em 5 isolados, dois SPM-1 positivos e três SPM-1 negativos. Para 4 isolados, as combinações de imipenem com amicacina tiveram atividade bactericida, enquanto, para todos os isolados, as combinações de imipenem com polimixina B, bem como polimixina B isoladamente, 1x e 2x a CIM apresentaram atividade bactericida. Conclusão: Sinergismo pode ocorrer, para combinações de imipenem mais amicacina, quando os isolados apresentam CIMs relativamente baixas ou intermediárias para imipenem (≤16 μg/mL a 128 μg/mL) e amicacina (≤32 μg/mL). Entretanto, antagonismo aconteceu independentemente de valores altos ou baixos de concentrações inibitórias mínimas para imipenem e polimixina B. Além disso, a presença ou ausência do gene blaSPM-1 não pareceu influenciar nos resultados. / Background: Due to a decrease on new antibiotic development over the last decades, combined therapies have been employed against multigrug-resistant bacteria as an option to monotherapy in severe infection treatment. In order to treat infections caused by carbapenem resistant Pseudomonas aeruginosa, amikacin and polymyxin B have been used in associations with imipenem, because they possess different mechanisms of action, which could, theoretically, indicate the possibility of synergistic effect. Objective: The aim of this study was to verify the interaction, in vitro, of amikacin and polymyxin B in association with imipenem against various carbapenem resistant P. aeruginosa isolates. Methods: Carbapenem resistant P. aeruginosa isolates have been selected from Hospital de Clínicas de Porto Alegre, collected from January to March 2015. Pulsed field gel electrophoresis and detection of blaSPM-1 gene has been performed to select different clones. Six isolates (three SPM-1 positive and three negative for the carbapenemase) were selected for time-kill assay, in order to assess antimicrobial activity of imipenem plus amikacin and imipenem plus polymyxin B combinations. Results: Synergism occurred for combinations of imipenem plus amikacin in three isolates, from which one was SPM-1 positive and two were SPM-1 negative, and all presented relatively low to intermediate minimum inhibitory concentrations. About imipenem plus polymyxin B combinations, synergism occurred in only two isolates, one SPM-1 positive and one SPM-1 negative, however antagonism occurred in five isolates, two SPM-1 positive and three SPM-1 negative. For 4 isolates, imipenem plus amikacin combinations had bactericidal effect, while, for all isolates, combinations of imipenem plus 1x and 2x the MIC of polymyxin B presented bactericidal activity. Conclusions: Synergism can occur, for imipenem plus amikacin combinations, when isolates present relatively low or intermediate MIC of imipenem (≤16 μg/mL to 128 μg/mL) and amikacin (≤32 μg/mL). However, antagonism happened regardless high or low minimum inhibitory concentrations for imipenem and polymyxin B. Also, the presence or absence of blaSPM-1 gene did not seem to influence the results.

A.baumannii é um importante patógeno em infecções nosocomiais principalmente por sua capacidade de se tornar resistente aos antimicrobianos. Surtos de A.baumannii resistente aos carbapenêmicos (ABRC) têm sido descritos em todo mundo. Devido à emergência de resistência aos antimicrobianos e ausência de novas opções de tratamento, as polimixinas reemergiram como opção de terapia contra infecções causadas por A.baumannii. O uso de polimixina é associado a maior mortalidade e menor eficácia comparada a outros antimicrobianos. Alguns estudos in vitro têm avaliado a combinação de polimixina com outros antimicrobianos a fim de aumentar a eficácia dos tratamentos. O objetivo deste estudo foi avaliar o sinergismo entre a polimixina B com outros antimicrobianos em isolados de ABRC, pelo método de Curvas Tempo-Morte bacteriana (Time- Kill Curves). Os isolados foram provenientes de banco de amostras e foram avaliadas as combinações de polimixina B com carbapenêmicos (imipenem e meropenem), tigeciclina, rifampicina, amicacina e ceftazidima. As combinações foram testadas nos tempo 0, 30’, 1,4,12 e 24 h. Sinergismo entre polimixina B foi demonstrado contra todos antimicrobianos para ambos isolados, exceto para ceftazidima e imipenem no isolado 1. Nosso estudo mostrou que tigeciclina, amicacina e rifampicina são agentes mais ativos combinados com polimixina B, sendo assim estes agentes podem apresentar efeito benéfico em combinação com a polimixina no tratamento de ABRC. / A.baumannii is an important pathogen in nosocomial infections primarily for its ability to become resistant to antimicrobials. Outbreaks carbapenem- resistant A.baumannii (CRAB) has been described worldwide. Due to the emergence of antimicrobial resistance and the absence of new treatment options, the polymyxins reemerged as an option therapy against infections caused by A.baumannii. The use of polymyxin is associated with higher mortality and lower effectiveness compared to other antimicrobials. In vitro studies have evaluated the combination of polymyxin with other antimicrobial agents to enhance the effectiveness of the treatments. This study was to evaluate the synergy between polymyxin B with other antimicrobials in isolates from ABRC, by Time-Kill Curves. The isolates were from stool samples and were evaluated combinations of polymyxin B with carbapenems (imipenem and meropenem), tigecycline, rifampin, amikacin and ceftazidime. The combinations were tested at time 0, 30 ', 1,4,12 and 24 h. Synergism between polymyxin B was demonstrated against all antimicrobials for both isolates, except for ceftazidime and imipenem in isolated 2. Our study showed that tigecycline, amikacin and rifampicin more active agents are combined with polymyxin B, and thus these agents may have a beneficial effect in combination with a polymyxin in treating CRAB.

Opções terapêuticas para tratar infecções por Pseudomonas aeruginosa são limitadas por seus diversos mecanismos de resistência, que podem ou não ser detectados no laboratório clínico. Um fenótipo observado na rotina laboratorial é o surgimento de subpopulações resistentes a partir de uma população sensível aos antimicrobianos – heteroresistência. Em P. aeruginosa esse fenômeno já foi investigado para carbapenêmicos, porém, em relação à polimixina B, não há dados literários. Objetivamos avaliar a heteroresistência à polimixina B em dois grupos de P. aeruginosa, um sensível e outro resistente aos carbapenêmicos. Cento e vinte e quatro isolados de P. aeruginosa foram obtidos, aleatoriamente, no Hospital de Clínicas de Porto Alegre em 2011. O perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos, disco difusão e microdiluição em caldo – CIM (determinação da concentração inibitória mínima) para polimixina B, foi realizada conforme o Clinical Laboratory Standard Institute (CLSI) 2011. Isolados resistentes aos carbapenêmicos foram avaliados para CIM dos carbapenêmicos e cefalosporinas, e para pesquisa fenotípica e genotípica de metalo-β-lactamase (MβL). Um total de 24/124 isolados foi separado em dois grupos, um sensível (grupo S) e outro resistente (grupo R) aos carbapenêmicos (imipenem e/ou meropenem) para investigação da heteroresistência a polimixina B. Realizou-se ensaio de heteroresistência em duplicata através de diluições seriadas, partindo de uma suspensão de 0,5 de MacFarland e inoculadas em Agar Mueller Hinton com concentrações crescentes de polimixina B (0; 0,5; 1; 2; 4 e 8μg/mL). Após 5 dias de passagem em meio sem antibiótico, foi determinada a CIM dos isolados que cresceram na concentração mais alta de polimixina B. O perfil de análise populacional (PAP) foi definido pela razão do número de unidades formadoras de colônia (UFC) da placa com maior concentração de polimixina B onde houve crescimento bacteriano, pelo número de UFC da placa sem antibiótico. Foram consideradas heteroresistentes amostras que apresentaram subpopulações com crescimento em concentração de polimixina B ≥ 2 μg/mL. Amostras com subpopulações com crescimento em concentração de polimixina B superiores duas vezes ao CIM original, mas < 2 μg/mL, foram classificadas como heterogêneas. O resultado do disco difusão indicou heterogeneidade de suscetibilidade, sendo que gentamicina e imipenem foram os antibióticos com maior percentual de resistência e aztreonam e ciprofloxacino apresentaram os maiores perfis de sensibilidade. Todos os isolados foram sensíveis à polimixina B, com CIM50 e CIM90 de 1μg/mL e 2μg/mL, respectivamente. Trinta e sete isolados (30%; 37/124) apresentaram resistência aos carbapenêmicos. Quatro amostras foram positivas para MβL no teste fenotípico, sendo que o gene blaIMP foi idenficado nestas amostras. O grupo S não apresentou subpopulação heteroresistente, porém 3 isolados apresentaram subpopulação heterogênea. A freqüência do PAP no grupo S variou entre 2,1x10-4 a 4,0x10-7. O grupo R apresentou uma amostra heteroresistente e 6 isolados apresentaram subpopulação heterogênea, a freqüência do PAP variou entre 2,6x10-4 a 2,0x10-7. Os resultados deste estudo indicam baixa ocorrência de heteroresistência à polimixina B em amostras de P. aeruginosa tanto resistentes quanto sensíveis aos carbapenêmicos. No entanto, diversas amostras apresentaram subpopulações heterogêneas (CIM aumentada para a polimixina B), o que poderia explicar eventuais falhas terapêuticas durante o tratamento. / Therapeutic options to treat infections caused by Pseudomonas aeruginosa are limited because of their different resistance mechanisms that can be or don't be detected in the clinical laboratory. A phenotype that has been observed in our laboratory is the emergence of resistant subpopulations from a population sensitive to antibiotics - a phenomenon named heteroresistance. In P. aeruginosa this phenomenon has been investigated for carbapenems, however, in relation to the polymyxin B no data in the literature. We investigate the heteroresistance and polymyxin B into two groups P. aeruginosa, one sensitive and second resistant to carbapenems. One hundred twenty-four strains of P. aeruginosa were obtained randomly at the Hospital de Clinicas de Porto Alegre in 2011. The Antimicrobial Susceptibility Testing (Disk-difusion and the microdiluition broth, with determination of minimum inhibitory concentration (MIC) for polymyxin B, was performed according the Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI), 2011. Isolates resistant to carbapenems were evaluated for MIC of carbapenems and cephalosporins, also for phenotypic and genotypic metallo-β-lactamase (MβL). A total of 24/124 strains were separated in two groups, one sensitive (S group) and other resistant (R group) to carbapenems (imipenem and / or meropenem) for investigation of heteroresistance polymyxin B. The assay was performed in duplicate heteroresistance through serial dilutions, starting from a 0.5 MacFarland suspension and inoculated into Mueller Hinton Agar with increasing concentrations of polymyxin B (0; 0,5; 1; 2; 4 e 8μg/mL). After 5 days of passage in medium without antibiotics, was determined the MIC of the isolates that grew at the highest concentration of polymyxin B. The population analysis profile (PAP) was defined as the ratio of the number of colony forming units (CFU) on the card with the highest concentration of polymyxin B in which bacterial growth, the number of CFU plate without antibiotic. We considered heteroresistant samples that showed subpopulations with growth in concentration of polymyxin B ≥ 2 mg / mL. Samples with subpopulations growing at higher concentration of polymyxin B twice CIM original, but <2 mg / mL were classified as heterogeneous. The result of AST indicated heterogeneity of susceptibility, and gentamicin and imipenem were the highest percentage with antibiotic resistance and aztreonam and norfloxacin showed the highest sensitivity profiles. All isolates were susceptible to polymyxin B, with CIM50 and CIM90 of 1μg/mL and 2μg/mL, respectively. Thirty-seven isolates (30%; 37/124) were resistant to carbapenems. Four samples were positive for the phenotypic test to MβL and the blaIMP gene was indentificated in this samples. The S group showed no subpopulation heteroresistente, but 3 isolates showed heterogeneous subpopulation. The frequency of PAP in group S varied between 2,0x10-4 to 4,0x10-7. The group R provided a sample heteroresistant and 6 isolates showed heterogeneous subpopulation, the frequency of PAP varied between 2,6x10- 4 a 2,0x10-7. The results of this study indicate a low occurrence of heteroresistance to polymyxin B in samples of P. aeruginosa so resistant assensitive to carbapenems. However, several samples showed heterogeneous subpopulations (MIC increased to polymyxin B) which could explain possible treatment failure during treatment.

Um estudo de coorte prospectivo foi realizado com o objetivo de comparar a eficácia da polimixina B à de outros antibióticos. Foram estudados pacientes com pneumonia ou traqueobronquite associadas à ventilação mecânica causadas por Pseudomonas aeruginosa ou Acinetobacter baumannii. Critérios de inclusão para este estudo foram idade igual ou superior a dezoito anos e uso de terapia antimicrobiana apropriada por período igual ou superior a 48 horas. O desfecho primário avaliado foi mortalidade em 30 dias. Variáveis clínicas foram comparadas entre os pacientes que utilizaram polimixina B e os que utilizaram outras drogas. O modelo de regressão de Cox foi realizado. Um total de 67 episódios ocorridos em 63 pacientes foi analisado: 45(67,2%) foram tratados com polimixina B e 22 (32,8%) com comparadores. A maior parte dos comparadores (72,7%) era de beta-lactâmicos. A maioria dos episódios foi de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV). As infecções foram causadas por P. aeruginosa em 28 casos (41,8%), por A. baumannii em 35 casos (52,2%) e por ambos em 4 casos (6%). A mortalidade geral em 30 dias foi de 44,8% (30 de 67): 53,3% (24 de 45) no grupo da polimixina B e 27,3% (6 de 22) no grupo dos comparadores (p=0,08). A taxa de mortalidade no grupo da polimixina e comparadores foi de 65,6 e 12,0 por 1000 pacientes-dia, respectivamente (p=0,02). A análise multivariada mostrou que o uso de polimixina B foi fator independente associado à mortalidade em 30 dias (Hazard Ratio ajustada, 4,3; Intervalo de Confiança de 95%, 1,39-13,03), após ajuste para tempo de internação hospitalar antes da infecção e aumento > 100% da creatinina em relação ao valor basal durante o tratamento. O escore APACHE II no inicio da infecção foi mantido no modelo final, embora não tenha atingido significância estatística, para ajuste de possível fator confundidor residual. Não houve diferenças significativas nos desfechos secundários, incluindo tempo de ventilação mecânica após terapia adequada, superinfecção e erradicação bacteriana nas secreções respiratórias. A terapia com polimixina B foi inferior comparada a outras drogas na pneumonia e traqueobronquite associadas à ventilação mecânica causadas por P. aeruginosa e A. baumannii. / To compare the efficacy of polymyxin B with other antimicrobials in the treatment of ventilator-associated pneumonia (VAP) and tracheobronchitis (VAT) by Pseudomonas aeruginosa or Acinetobacter baumannii, a prospective cohort study was performed. Patients who received appropriate therapy for ≥48h were analyzed. The primary outcome was 30-day mortality. A total of 67 episodes were analyzed: 45 (67.2%) treated with polymyxin B and 22 (32.8%) with comparators. Thirty-day mortality was 44.8%: 53.3% (24 of 45) in the polymyxin B group and 27.3% (6 of 22) in the comparator group, P=0.08. The mortality rates in the polymyxin B and comparator group were 65.6 and 12.0 per 1000-patients-day, respectively (P=0.02) Treatment with polymyxin B was independently associated with 30-day mortality in multivariate model, with similar results in the subgroup of patients with VAP, suggesting that this antibiotic may be inferior to other drugs in the treatment of VAP and VAT by these organisms.

Orientador: James Venturini / Resumo: Devido ao crescente isolamento de espécimes de Klebsiella pneumoniae resistentes a praticamente todas as classes de drogas antimicrobianas, a busca por novas drogas que sejam alternativa terapêutica para o tratamento das infecções por eles causadas se torna relevante. Nesse contexto, a complexação de íons metálicos a drogas antimicrobianas é uma das abordagens empregadas, uma vez que é possível gerar novas drogas com atividade superior as drogas já existentes. No presente estudo, foi realizada a síntese de metalofármaco por reação de coordenação entre sulfato de polimixina B e cobre (II). O produto desta reação foi caracterizado e sua atividade antimicrobiana frente a espécimes de K. pneumoniae resistentes aos carbapenêmicos e à polimixina B foi avaliada. Os resultados demonstraram que as concentrações inibitórias mínimas (MIC) do complexo sintetizado foram menores em relação aos MICs de polimixina B para 44,44% dos espécimes avaliados; para 33,33% dos espécimes os MIC’s foram equivalentes, e para 22,23% dos espécimes os MIC’s do complexo foram superiores aos MIC’s da polimixina B. Esses resultados são promissores, uma vez que houve um incremento na atividade bacteriana da polimixina complexada ao metal para quase metade dos espécimes avaliados, mostrando que a síntese de novas drogas antimicrobianas através da complexação de íons metálicos é uma técnica que deve ser mais explorada. Além disso, nossos resultados devem conduzir a novos estudos que visem a melhor compreensão da... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Due to the increasing isolation of Klebsiella pneumoniae specimens resistant to virtually all classes of antimicrobial drugs, the research for new drugs that are alternative therapeutics for the treatment of infections caused by them becomes relevant. In this context, the complexation of metal ions to antimicrobial drugs is one of the approaches used, since it is possible to generate new drugs with higher activity than existing drugs. In the present study, metallodrugs synthesis was performed by a coordination reaction between polymyxin B sulfate and copper (II). The product of this reaction was characterized and its antimicrobial activity against specimens of K. pneumoniae resistant to carbapenems and polymyxin B was evaluated. The results showed that the minimum inhibitory concentrations (MIC) of the synthesized complex were lower than the polymyxin B MICs for 44.44% of the evaluated specimens; for 33.33% of the specimens the MICs were equivalent, and for 22.23% of the specimens the MICs of the complex were superior to the MICs of polymyxin B. These results are encouraging, since there was an increase in the bacterial activity of metal complexed polymyxin for almost half of the evaluated specimens, showing that the synthesis of new antimicrobial drugs through the complexation of metallic ions is a technique that should be further explored. In addition, our results should lead to further studies aiming to a better understanding of the structure, mechanisms of action, toxicit... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Um estudo de coorte prospectivo foi realizado com o objetivo de comparar a eficácia da polimixina B à de outros antibióticos. Foram estudados pacientes com pneumonia ou traqueobronquite associadas à ventilação mecânica causadas por Pseudomonas aeruginosa ou Acinetobacter baumannii. Critérios de inclusão para este estudo foram idade igual ou superior a dezoito anos e uso de terapia antimicrobiana apropriada por período igual ou superior a 48 horas. O desfecho primário avaliado foi mortalidade em 30 dias. Variáveis clínicas foram comparadas entre os pacientes que utilizaram polimixina B e os que utilizaram outras drogas. O modelo de regressão de Cox foi realizado. Um total de 67 episódios ocorridos em 63 pacientes foi analisado: 45(67,2%) foram tratados com polimixina B e 22 (32,8%) com comparadores. A maior parte dos comparadores (72,7%) era de beta-lactâmicos. A maioria dos episódios foi de pneumonia associada à ventilação mecânica (PAV). As infecções foram causadas por P. aeruginosa em 28 casos (41,8%), por A. baumannii em 35 casos (52,2%) e por ambos em 4 casos (6%). A mortalidade geral em 30 dias foi de 44,8% (30 de 67): 53,3% (24 de 45) no grupo da polimixina B e 27,3% (6 de 22) no grupo dos comparadores (p=0,08). A taxa de mortalidade no grupo da polimixina e comparadores foi de 65,6 e 12,0 por 1000 pacientes-dia, respectivamente (p=0,02). A análise multivariada mostrou que o uso de polimixina B foi fator independente associado à mortalidade em 30 dias (Hazard Ratio ajustada, 4,3; Intervalo de Confiança de 95%, 1,39-13,03), após ajuste para tempo de internação hospitalar antes da infecção e aumento > 100% da creatinina em relação ao valor basal durante o tratamento. O escore APACHE II no inicio da infecção foi mantido no modelo final, embora não tenha atingido significância estatística, para ajuste de possível fator confundidor residual. Não houve diferenças significativas nos desfechos secundários, incluindo tempo de ventilação mecânica após terapia adequada, superinfecção e erradicação bacteriana nas secreções respiratórias. A terapia com polimixina B foi inferior comparada a outras drogas na pneumonia e traqueobronquite associadas à ventilação mecânica causadas por P. aeruginosa e A. baumannii. / To compare the efficacy of polymyxin B with other antimicrobials in the treatment of ventilator-associated pneumonia (VAP) and tracheobronchitis (VAT) by Pseudomonas aeruginosa or Acinetobacter baumannii, a prospective cohort study was performed. Patients who received appropriate therapy for ≥48h were analyzed. The primary outcome was 30-day mortality. A total of 67 episodes were analyzed: 45 (67.2%) treated with polymyxin B and 22 (32.8%) with comparators. Thirty-day mortality was 44.8%: 53.3% (24 of 45) in the polymyxin B group and 27.3% (6 of 22) in the comparator group, P=0.08. The mortality rates in the polymyxin B and comparator group were 65.6 and 12.0 per 1000-patients-day, respectively (P=0.02) Treatment with polymyxin B was independently associated with 30-day mortality in multivariate model, with similar results in the subgroup of patients with VAP, suggesting that this antibiotic may be inferior to other drugs in the treatment of VAP and VAT by these organisms.

A.baumannii é um importante patógeno em infecções nosocomiais principalmente por sua capacidade de se tornar resistente aos antimicrobianos. Surtos de A.baumannii resistente aos carbapenêmicos (ABRC) têm sido descritos em todo mundo. Devido à emergência de resistência aos antimicrobianos e ausência de novas opções de tratamento, as polimixinas reemergiram como opção de terapia contra infecções causadas por A.baumannii. O uso de polimixina é associado a maior mortalidade e menor eficácia comparada a outros antimicrobianos. Alguns estudos in vitro têm avaliado a combinação de polimixina com outros antimicrobianos a fim de aumentar a eficácia dos tratamentos. O objetivo deste estudo foi avaliar o sinergismo entre a polimixina B com outros antimicrobianos em isolados de ABRC, pelo método de Curvas Tempo-Morte bacteriana (Time- Kill Curves). Os isolados foram provenientes de banco de amostras e foram avaliadas as combinações de polimixina B com carbapenêmicos (imipenem e meropenem), tigeciclina, rifampicina, amicacina e ceftazidima. As combinações foram testadas nos tempo 0, 30’, 1,4,12 e 24 h. Sinergismo entre polimixina B foi demonstrado contra todos antimicrobianos para ambos isolados, exceto para ceftazidima e imipenem no isolado 1. Nosso estudo mostrou que tigeciclina, amicacina e rifampicina são agentes mais ativos combinados com polimixina B, sendo assim estes agentes podem apresentar efeito benéfico em combinação com a polimixina no tratamento de ABRC. / A.baumannii is an important pathogen in nosocomial infections primarily for its ability to become resistant to antimicrobials. Outbreaks carbapenem- resistant A.baumannii (CRAB) has been described worldwide. Due to the emergence of antimicrobial resistance and the absence of new treatment options, the polymyxins reemerged as an option therapy against infections caused by A.baumannii. The use of polymyxin is associated with higher mortality and lower effectiveness compared to other antimicrobials. In vitro studies have evaluated the combination of polymyxin with other antimicrobial agents to enhance the effectiveness of the treatments. This study was to evaluate the synergy between polymyxin B with other antimicrobials in isolates from ABRC, by Time-Kill Curves. The isolates were from stool samples and were evaluated combinations of polymyxin B with carbapenems (imipenem and meropenem), tigecycline, rifampin, amikacin and ceftazidime. The combinations were tested at time 0, 30 ', 1,4,12 and 24 h. Synergism between polymyxin B was demonstrated against all antimicrobials for both isolates, except for ceftazidime and imipenem in isolated 2. Our study showed that tigecycline, amikacin and rifampicin more active agents are combined with polymyxin B, and thus these agents may have a beneficial effect in combination with a polymyxin in treating CRAB.