In view of the increasing global challenge of bacterial resistance, there exists an urgent need for the rationale development of antibacterial compounds with either novel or multiple mechanisms of action. Two chalcone-derivatives, F1 and F23, demonstrated MICs within the range of 16 to >512 μg/ml against two plant pathogens (P. caratovoram and C. michiganensis subsp. michiganensis) as well as important clinical bacterial species. Both compounds displayed an MIC of 32 μg/ml against quinolone-resistant S. aureus. Whilst possessing weak activities individually, each semi-synthetic agent displayed notable synergistic action with polymyxin B against S. aureus, C. violaceum, E. coli and Ps. aeruginosa, thereby recording FICs within the range of <0.093 to 2 that indicated the existence of synergism in some instance. These chalcone compounds applied with polymyxin B displayed a notable FICindex of <0.093 against the Neisseriaceae C. violaceum, and a potential noteworthy capacity to extend the spectrum of activity of the latter antibiotic to include Gram-positive S. aureus species. F1 inhibited staphylococcal replication in broth and the combination of either of both chalcone-derivatives with polymyxin B instituted a metabolic blockage in S. aureus and other bacterial species as determined through a modified MTT reduction assay. The combined agents inflicted major disruptions to the S. aureus cytoplasmic membrane bilayer as evidenced by the release of intracellular potassium as well as the influx of Sytox Green fluorescent stain. Notable levels of cell membrane potential dissipation, leakage of intracellular potassium ions and blockage of reducing enzymes activities occurred within the first 30 minutes, well in advance of significant loss in cell viability that was recorded usually after 4 – 8 hours, suggesting these activities were prerequisites to cell death. In erythrocyte lysis assay, the synergistic combinations of 128 μg/ml of either of both chalcone derivatives with 128 μg/ml polymyxin B displayed the lowest degree of haemolysis, followed by that occurring with 32 μg/ml of the chalcone-derivatives combined with 256 μg/ml of the polypeptide antibiotic. In conclusion, further structure activity modifications aimed at improving the aqueous solubility of these chalcone-derivatives as well as the antibacterial activity recorded for certain combination concentrations of polymyxin B with either of these semi-synthetic agents may be required before considerations are made for the possibility for potential external formulations. Such preparations may include antiseptic creams, lotions, ointments, as well as aerosols that can be applied with nebulizers in targeted delivery for such cases like cystic fibrosis.

INTRODUÇÃO: O aumento da incidência de infecções causadas por bactérias resistentes a múltiplos antimicrobianos limita cada vez mais as opções terapêuticas, dificultando o tratamento e aumentando os índices de morbidade e mortalidade, além dos gastos em saúde. Ao longo dos últimos cinco anos, essa limitação tem levado ao reestabelecimento do uso de antimicrobianos consideradas ultrapassados, como as polimixinas. Este grupo passou a ser utilizado com cada vez mais frequência no tratamento de infecções causadas por microrganismos gram-negativos resistentes aos carbapenêmicos. As enterobactérias, em particular a espécie Klebsiella pneumoniae, tem apresentado frequentemente esse perfil, porém, a resistência à polimixinas têm sido relatada, eliminando essa importante alternativa terapêutica. Apesar da importância do tema, são escassas as publicações sobre frequência de resistência às polimixinas em K. pneumoniae e a relação clonal entre isolados resistentes à polimixina B no Brasil. OBJETIVOS: Avaliar a relação genética, perfil de sensibilidade antimicrobiana e mecanismos de resistência às polimixinas em K. pneumoniae. MATERIAIS E MÉTODOS: A execução deste trabalho dividiu-se em duas partes principais: (i) levantamento de dados de culturas positivas para K. pneumoniae da rotina de pacientes hospitalizados em instituições atendidas pelo serviço de análises clínicas do Fleury Medicina e Saúde; (ii) confirmação das concentrações inibitórias mínimas (CIM) para polimixina B, avaliação da relação clonal por eletroforese em campos pulsados (PFGE),e sequenciamento de múltiplos loci (MLST), avaliação da integridade do gene mgrB e da presença do gene mcr-1 por PCR entre isolados resistentes à polimixina B e aos carbapenêmicos (CPRKp). RESULTADOS e CONCLUSÕES: Na análise de 3.085 isolados de K. pneumoniae obtidos de pacientes internados em 11 hospitais da Grande São Paulo entre os anos de 2011 e 2015, foi evidenciado um aumento estatisticamente significativo na resistência aos carbapenêmicos de 6,8% em 2011 para 35,5% em 2015. Em 2015, KPC foi detectada em 96,2% dos isolados resistentes aos carbapenêmicos. A distribuição das concentrações inibitórias mínimas de polimixina B entre todos os isolados de K. pneumoniae evidenciou uma distribuição bimodal com a CIM de 2 mg/L como o valor de ponto de corte para a susceptibilidade à polimixina B; assim, 3,6% do número total de isolados sensíveis aos carbapenêmicos foram interpretados como resistentes enquanto essa proporção foi de 22,5% entre as resistentes aos carbapenêmicos (CRKp). Entre esses últimos isolados também houve um aumento estatisticamente significativo na tendência anual de resistência à polimixina B, de 0% em 2011 para 27,1% em 2015. Estas taxas variaram de 0,7% em 2011 para 3,9% até junho de 2014 entre os sensíveis aos carbapenêmicos. Entre os antimicrobianos alternativos, a amicacina e a tigeciclina foram os compostos mais ativos. A análise por PFGE de 60 isolados de CPRKp obtidos de pacientes distintos nos anos de 2014 e 2015 evidenciou dois grandes grupos clonais: CPRKp1 e CPRKp2, os quais segundo a análise por MLST pertencem, respectivamente, aos grupos ST11 e ST437, ambos do complexo clonal 258. Foi observado o mesmo grupo ST entre isolados obtidos dentro de um mesmo hospital e também entre diferentes hospitais, públicos e privados. O mecanismo de resistência mais comum entre os isolados de CPRKp foi a presença de sequências de inserção interrompendo o gene mgrB. O gene mcr-1 não foi detectado em nenhum dos isolados. / INTRODUCTION: The increasing incidence of infections caused by bacteria resistant to multiple antimicrobials increasingly limits therapeutic options, making treatment difficult and increasing the morbidity and mortality and health spending. Over the past five years, this limitation has led to the reestablishment of the use of antimicrobials deemed outdated, such as polymyxins. This group is now used with increasing frequency to treat infections caused by carbapenem-resistant gram-negative microorganisms. Enterobacteria, especially Klebsiella pneumoniae, have often presented this profile, however, resistance to polymyxins have been also reported, eliminating this important therapeutic alternative. Despite the importance of this issue, the publications are scarce on the polymyxins resistance frequency in K. pneumoniae and clonal relationship among isolates resistant to polymyxin B in Brazil. OBJECTIVES: To evaluate the genetic relationship, antimicrobial susceptibility profile and polymyxin B resistance mechanisms in K. pneumoniae. MATERIALS AND METHODS: The execution of this work was divided into two main parts: (i) survey data on routine cultures positive for K. pneumoniae from patients hospitalized in institutions attended by the clinical analysis service of Fleury Health and Medicine; (ii) confirmation of to polymyxin B minimum inhibitory concentrations (MIC), evaluation of clonal relationship by electrophoresis pulsed field gel electrophoresis (PFGE), multilocus sequence typing (MLST), evaluation of the integrity of the mgrB gene and the presence of mcr-1 gene by PCR among isolates resistant to polymyxin B and carbapenems (CPRKp). RESULTS AND CONCLUSIONS: The analysis of 3,085 K. pneumoniae isolates obtained from inpatients from 11 hospitals in the São Paulo urban area between 2011 and 2015, has shown a statistically significant increase in carbapenem resistance from 6.8% in 2011 to 35.5% in 2015. In 2015, KPC was detected in 96.2% of isolates resistant to carbapenems. The polymyxin B MIC distribution of all Klebsiella pneumoniae showed a bimodal distribution with the MIC of 2 mg/L as the cutoff value for polymyxin B susceptibility; thus, 3.6% of the total number of isolates susceptible to carbapenems were interpreted as resistant while this proportion was 22.5% among carbapenem-resistant isolates (CRKp). Among these isolates there was also a statistically significant increase in the annual trend of polymyxin B resistance, from 0% in 2011 to 27.1% in 2015. These rates ranged from 0.7% in 2011 to 3.9% by June 2014 between carbapenem-susceptible isolates. Among alternative antimicrobials, amikacin and tigecycline were the most active compounds. The analysis by PFGE of 60 CPRKp isolates obtained from different patients in the years 2014 and 2015 showed two major clonal groups: CPRKp1 and CPRKp2, which according to the analysis by MLST belong respectively to ST11 and ST437 groups, both from clonal complex 258. We observed the same ST group of isolates obtained within a hospital and between different public and private hospitals. The most common mechanism of polymyxin B resistance among CPRKp isolates was the presence of insertion sequences interrupting the mgrB gene. The mcr-1 gene was not detected in any of the isolates.

Na lesão renal aguda, os mecanismos de defesa atuam como genes protetores, como a proteína heat shock 32 (HSP 32), também conhecida como heme oxigenase-1 (HO-1). A polimixina B (PmxB) é um antimicrobiano nefrotóxico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a participação da enzima HO-1 na toxicidade da PmxB em células LLC-PK1. As células foram submetidas aos seguintes tratamentos: Controle (CTL- 0µM); Hemin (indutor de HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Protoporfirina de zinco (ZnPP - inibidor de HO-1, 10M,); Nitro-L-arginina-metilester (L-NAME - inibidor de iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM de Hemin uma hora antes da PmxB); PmxB + ZnPP (10M de ZnPP uma hora antes da PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M de Hemin e 0,1mM de L-NAME uma hora antes da PmxB). Os grupos foram avaliados em 24 e 72 horas. Foram analisados os seguintes parâmetros: desidrogenase láctica (DHL), peroxidação lipídica (MDA), expressão gênica da HO-1 por RT-PCR, síntese protéica da HO-1 por imunofluorescência, óxido nítrico (NO) pelo método de Griess e expressão protéica da HO-1 e da iNOS por western blotting. Os resultados mostraram que a PmxB elevou o DHL com aumento dos níveis de MDA. O Hemin e a ZnPP elevaram as variáveis DHL, MDA e óxido nítrico (NO). O indutor de HO-1 incrementou a expressão protéica da HO-1 e da iNOS. A PmxB se confirmou como citotóxica e a HO-1 intensificou a lesão por mecanismos oxidativos. O efeito da HO-1 na lesão celular parece ser mediado pelo NO / In the acute kidney injury, the mechanisms of defense act as protector genes, as the protein heat shock 32 (HSP 32), also known as heme oxygenase-1 (HO-1). The polymyxin B (PmxB) is a nephrotoxic antimicrobial. The aim of this study was to distinguish the role of the HO-1 enzyme in the PmxB toxicity in LLC-PK1 cells. The cells were submitted to the following treatments: Control (CTL- 0µM); Hemin (inhibitor of HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Zinc protoporphyrin (ZnPP - inhibitor of HO-1, 10M,); NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME - inhibitor of iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM of Hemin one hour before the PmxB); PmxB + ZnPP (10M of ZnPP one hour before the PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M of Hemin and 0,1mM of L-NAME one hour before the PmxB). All groups were evaluated in 24 and 72 hours. The following parameters were analysed: lactate dehydrogenase (LDH), lipid peroxidation (MDA), genic expression of HO-1 by RT-PCR, protein syntesis of HO-1 by immunofluorescence, nitric oxide (NO) by Griess method and protein expression of HO-1 and of iNOS by western blotting. The results showed that PmxB increased the LDH and the levels of MDA. Hemin and ZnPP also increased the LDH variables, MDA and nitric oxide (NO). The inducer of HO-1 improved the protein expression of HO-1 and of iNOS. The PmxB was confirmed as a cytotoxic and the HO-1 intensified the failure by oxidative mechanisms. The effect of HO-1 in the cell injury seemed to be mediated by NO

Les entérobactéries productrices de carbapénèmases peuvent être responsables d’impasses thérapeutiques puisque ces souches sont multirésistantes aux antibiotiques. La colistine, un antibiotique de la famille des polymyxines, fait partie des molécules de derniers recours potentiellement utilisables pour le traitement des patients infectés par ces souches. Son utilisation est ainsi en augmentation constante mais des résistances émergent.Ce travail a contribué à l’amélioration du diagnostic de la résistance à la colistine par le développement de deux nouveaux outils diagnostiques : un test rapide, le Rapid Polymyxin NP test et un milieu de culture sélectif, la gélose SuperPolymyxin. Il a permis d’identifier de nouvelles mutations chromosomiques au sein des gènes pmrA, pmrB, phoP, phoQ, mgrB et crrB responsables de l’acquisition de résistances et d’hétérorésistance à la colistine chez K. pneumoniae et K. oxytoca. Il a révélé que les mutations chromosomiques et les résistances plasmidiques étaient additionnelles et pouvaient entraîner l’acquisition d’un haut niveau de résistance à la colistine chez E. coli. Il a permis d’identifier une épidémie de souches de K. pneumoniae productrices de la carbapénèmase OXA-48 et résistantes à la colistine en France en 2014. Il a démontré que Hafnia était un genre d’entérobactéries présentant une résistance naturelle de bas niveau à la colistine. Enfin, il a permis de proposer une option thérapeutique, le ceftazidime/avibactam en association ou non avec l’aztréonam, pour traiter les patients infectés par les souches de K. pneumoniae productrices de carbapénèmases et résistantes à la colistine.Ce travail a ainsi contribué à améliorer les connaissances sur la résistance à la colistine chez les BGN au niveau du diagnostic, des mécanismes de résistance acquis, des résistances naturelles, et de l’épidémiologie et a permis de proposer des combinaisons d’antibiotiques actives in vitro sur les souches de K. pneumoniae productrices de carbapénèmases et résistantes à la colistine. / Carbapenemase-producing Enterobacteriaceae may be responsible for therapeutic impasses since these strains are multidrug-resistant. Colistin, an antibiotic of the polymyxin family, is one of the last-resort molecules potentially usable for the treatment of patients infected with these strains. Its use is thus constantly increasing but resistances emerge.This work contributed to improve the diagnosis of colistin resistance by developing two new diagnostic tools: a rapid test, the Rapid Polymyxin NP test and a selective culture medium, the SuperPolymyxin agar. It identified new chromosomal mutations within the pmrA, pmrB, phoP, phoQ, mgrB and crrB genes responsible for the acquisition of colistin resistance and heteroresistance in K. pneumoniae and K. oxytoca. It revealed that chromosomal mutations and plasmid resistance were additional and could lead to the acquisition of a high level of colistin resistance in E. coli. It identified an outbreak caused by colistin-resistant OXA-48-producing K. pneumoniae strains in France in 2014. It demonstrated that Hafnia was a genus of enterobacteria with low-level intrinsic resistance to colistin. Finally, it suggested a therapeutic option, the ceftazidime / avibactam in combination or not with aztreonam, to treat patients infected with colistin-resistant and carbapenemase-producing K. pneumoniae.This work has significantly contributed to improve the knowledge of colistin resistance in Gram negatives in diagnostic, in characterization of acquired or intrinsic resistance mechanisms, and in epidemiology.

Introdução: As polimixinas são consideradas as opções terapêuticas de resgate para o tratamento das infecções de corrente sanguínea (ICS) por bacilos Gram-negativos (BGN) com resistência aos carbapenens (CR) e a combinação com outro antimicrobiano tem sido utilizada apesar da falta de evidência clínica para esta prática. Objetivo: Avaliar o uso de polimixina B intravenosa em monoterapia e em combinação com outro antimicrobiano para ICS por BGN CR. Pacientes e Métodos: Foi um estudo de coorte retrospectivo em um hospital terciário, incluindo 99 pacientes. A comparação dos tipos terapias foi através do propensity score. Resultados: A mortalidade global em 30 dias foi de 43,4%: 40,7% (24 de 59) e 47,5% (19 de 40), p=0,51, em pacientes que receberam combinação e monoterapia, respectivamente. A sepse grave/choque séptico no dia da ICS, alta pontuação do escore de bacteremia de Pitt e a presença de neoplasia como doença de base foram, independentemente, associados a maior mortalidade em 30 dias no modelo de regressão de Cox. A terapia combinada não foi significativamente associada a este resultado (hazard ratio, 0,70; intervalo de confiança de 95%, 0,36-1,36); p=0,29). Apesar de não ser significativa, houve uma tendência a um efeito benéfico da associação em pacientes com ICS por BGN CR da família Enterobacteriaceae. Não houve diferença no desenvolvimento de insuficiência renal aguda em pacientes que receberam terapia de combinação comparado com os que receberam monoterapia. Conclusão: Não houve diferença na mortalidade em 30 dias em pacientes com ICS por BGN CR tratados com polimixina B em combinação com outro antimicrobiano ou em monoterapia. A prática rotineira de combinar um segundo antibiótico em esquemas baseados em polimixinas, especialmente, se a bactéria apresenta resistência in vitro ao carbapenem, ainda necessita estudos clínicos adicionais. / Background: Polymyxins are usually the last resort therapy for carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR GNB) bloodstream infections (BSIs), combination with another antimicrobial has been used despite the lack of clinical evidence supporting such practice. Objetive: We aimed to assess the use of intravenous polymyxin B in combination with another antimicrobial in comparison with polymyxin B as a single drug for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. Patient and methods: We compared combination versus monotherapy with polymyxin B for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. It was a retrospective cohort study at a tertiary-hospital including 99 patients. Results: The overall 30-day mortality was 43.4%: 40.7% (24 of 59) and 47.5% (19 of 40), P=0.51, in patients receiving combination and monotherapy, respectively. Severe sepsis/ septic shock at BSI onset higher Pitt bacteremia score and neoplasia were independently associated with higher 30-day mortality in a Cox-regression model. Combination therapy was not significantly associated with this outcome (Hazard Ratio, 0.70; 95% confidence interval, 0.36-1.36); P=0.29). Although not significant, there was a tendency to a beneficial effect of combination in patients with Enterobacteriaceae CR GNB BSIs. There was no difference in development of AKI in patients receiving combination therapy compared to those receiving monotherapy. Conclusions: There was no difference in 30-day mortality in patients with CR GNB BSIs treated with polymyxin B in combination with another antimicrobial compared with polymyxin B alone. The routine practice of combining a second antibiotic in polymyxins-based regimes, especially if the bacteria present in vitro resistance to the agent, still lacks support from clinical studies.

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-07-27 / P. aeruginosa é um importante microorganismo em infecções de corrente sanguínea. O tratamento da P. aeruginosa resistente aos carbapenêmicos é um desafio, já que as drogas mais utilizadas para este fim, as polimixinas, tem uma ação inferior aos carbapenêmicos. No entanto, o uso combinado de polimixinas com carbapenêmicos tem demonstrado sinergismo em estudos in vitro. Objetivos: Avaliar a resposta ao tratamento com polimixina B versus polimixina B e imipenem em pacientes com infecção da corrente sanguínea associada a assistência à saúde, primária ou secundária, causada por Pseudomonas aeruginosa resistente aos carbapenêmicos e identificar os fatores associados à mortalidade. Métodos: Realizamos um estudo tipo coorte retrospectivo, com pacientes internados no Hospital São Paulo - UNIFESP, no período de 01 de janeiro de 2000 à 31 de dezembro de 2009. A identificação dos pacientes foi realizada através de levantamento de dados da ficha de notificação de hemoculturas com posterior revisão dos prontuários. Os pacientes foram inicialmente divididos em óbitos e sobreviventes e avaliados quanto a exposição a diversos fatores associados à letalidade hospitalar e relacionada a infecção. Foi realizada pesquisa de metalobetalactamase nas amostras de P. aeruginosa que puderam ser recuperadas, por técnica de biologia molecular. Resultados: Foram estudadas 69 infecções de corrente sanguínea por P. aeruginosa resistente aos carbapenêmicos, das quais 35 foram tratadas com monoterapia com polimixina B e 34 com terapia combinada. O óbito relacionado a infecção, definido como aquele que ocorreu nos primeiros 14 dias do diagnóstico da infecção da corrente sanguínea, foi de 42,8% nos pacientes que utilizaram monoterapia e 44,1% naqueles que utilizaram terapia combinada (p=0,917). Foram fatores associados à mortalidade durante a internação hospitalar, o uso prévio de glicopeptídeos (OR 10,71, IC 1,20-95,34, p=0,033) e o escore de Charlson no momento da internação (OR 1,9, IC 1,22-2,94, p=0,004). Foram variáveis associadas à mortalidade relacionada à infecção, a presença de choque séptico (OR 9,99, IC 1,81- 55,22, p=0,006) e uso de nutrição parenteral (OR 7,45, IC 1,23-45,24, p=0,029). Foi encontrada uma alta taxa de mortalidade. A terapia combinada não modificou a evolução dos pacientes. A mortalidade hospitalar no grupo com monoterapia foi de 77,1% entre os pacientes que receberam monoterapia e 79,4% nos que receberam terapia combinada (p=0,819). Em pacientes tratados com terapia combinada, quando analisada a presença ou não de metalobetalactamase, não houve diferença estatisticamente significativa quanto aos desfechos. Conclusões: Nesta população, foram fatores independentes para o óbito durante a internação o uso prévio de glicopeptídeos e a pontuação no score de Charlson e, para o óbito relacionado à infecção, a presença de choque séptico e o uso de nutrição parenteral. A presença de metalo-beta-lactamase não influiu no desfecho. / Pseudomonas aeruginosa is an important pathogen causing nosocomial bloodstream infections. The treatment of carbapenem-resistant P. aeruginosa is a challenge as the drugs used for this purpose, the polymyxins, have lower activity compared with carbapenems. However, it has been suggested that polymyxins have the ability to make gram-negative bacteria more susceptible to other antibiotics. As carbapenems are considered the main drugs against P. aeruginosa, it would be interesting to demonstrate the efficacy of this combination in vivo, targeting a more effective therapy. Objectives: To evaluate the response of the treatment with polymyxin B versus polymyxin B and carbapenem in patients with nosocomial bloodstream infection caused by carbapenenresistant Pseudomonas aeruginosa and identify factors associated with mortality among those patients Methods: A retrospective cohort study was performed at Hospital São Paulo - UNIFESP, from January 1st, 2000 to December 31, 2009. The identification of patients was done through data collection from the blood cultures report. Patients were initially divided into deaths and survivors, and assessed for exposure to various factors potentially associated with in-hospital mortality and infection-related mortality. Presence of metalobetalactamase was tested trough PCR technique. Results: We studied 69 bloodstream infections caused by carbapenems-resistant P. aeruginosa. Thirthy-five were treated with polymyxin B monotherapy and 34 with combined therapy. In- hospital mortality was 77.1% and 79.4% in the monotherapy group and combined therapy group, respectively (p = 0.819). The infection-related mortality was 42.8% among patients who received monotherapy, and 44.1% in those receiving combined therapy (p = 0.917). Factors associated with mortality were previous use of glycopeptides (OR 10.71, CI95% 1.20 to 95.34, p = 0.033) and Charlson score (OR 1.9, CI95% 1, 22 to 2.94, p = 0.004). Infection-related mortality was associated with the presence of septic shock (OR 9.99, CI95% 1.81 to 55.22, p = 0.006) and parenteral nutrition (OR 7.45, CI95% 1.23 - 45.24, p = 0.029). No statistically significant difference was found between patients with MBLharboring and non-MBL-harboring strains treated with combined therapy. Conclusions: No difference was found between the monotherapy and combined therapy group regarding mortality. Independent factors related to in- hospital mortality were prior use of glycopeptides and the Charlson score. Presence of septic shock and use of parenteral nutrition were independently associated with infection-related mortality. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-05-04. Added 1 bitstream(s) on 2015-08-11T03:26:26Z : No. of bitstreams: 1 Publico-304.pdf: 908273 bytes, checksum: fde22ebc553f8fa63d900f7873b29d41 (MD5) / Introdução: Acinetobacter spp. e Pseudomonas aeruginosa constituem importantes patógenos causadores de infecções relacionadas à assistência à saúde em hospitais brasileiros e tem se tornado, cada vez mais, resistentes a praticamente todos os antimicrobianos disponíveis. Dessa forma, a indicação clínica do uso parenteral das polimixinas tem sido restabelecida nos últimos anos. Consequentemente, os laboratórios de microbiologia devem estar aptos a realizar testes de sensibilidade que forneçam resultados confiáveis. Objetivo: Avaliar a influência dos métodos de sensibilidade aos antimicrobianos no uso clínico das polimixinas. Material e métodos: Foram testadas nove amostras de P. aeruginosa e 10 de Acinetobacter spp., quanto à sensibilidade à polimixina B e colistina. Foram comparados os resultados obtidos por diluição em ágar, microdiluição em caldo e Etest, realizados conforme recomendações do CLSI. Para cada metodologia foi avaliada a influência do meio de cultura, concentração de cálcio, concentração do inóculo e tempo de incubação, na determinação da CIM. Resultados: Houve uma boa correlação entre as distintas técnicas de sensibilidade às polimixinas para Acinetobacter spp., diferente de P. aeruginosa. Foi observado 100% de concordância entre os resultados obtidos com meio Iso-Sensitest e o meio Mueller-Hinton, por diluição em agar e Etest, para Acinetobacter spp. Já pela metodologia de microdiluição em caldo, essa correlação foi menor: 90% e 60% para polimixina B e colistina, respectivamente. Para P. aeruginosa, a metodologia de Etest foi a que mais sofreu variação nas CIMs, quando utilizados diferentes meios de cultura para realização dos testes de sensibilidade. Em geral, com o meio BHI foram obtidas CIMs mais baixas do que com o meio Müeller-Hinton. O aumento da concentração de cálcio no meio de cultura promoveu a elevação em ±1Log2 nas CIMs de ambas espécies, sendo a metodologia de Etest a que mais sofreu influência dessa variável, sendo que, 55,6% e 88,9% de erros leve foram observados para polimixina B e colistina, respectivamente. Além disso, 11,1% de erro grave foi observado em testes com polimixina B. A metodologia de diluição em ágar sofreu maior influencia do tamanho do inóculo do que microdiluição em caldo, apresentando taxas de erro leve de erros leve de 10% (polimixina B) e 30% (colistina), para Acinetobacter spp.; e 33,3% (polimixina B) e 66,6% (colistina), para P. aeruginosa. Quando realizada leitura com diferentes tempos de incubação, só foi observada diferenças nas CIMs entre os isolados de P. aeruginosa, sendo a metodologia de Etest a que sofreu maior influência dessa variável, onde foram observadas taxas de erro leve de 33,3% (polimixina B) e 44,4% (colistina). Pela metodologia de diluição em ágar ocorreu 11,1% de erro leve. A metodologia de microdiluição em caldo não sofreu influência dessa variável. / Introduction: Acinetobacter spp. e Pseudomonas aeruginosa are important pathogens that cause infections in Brazilian hospitals and have become resistant to almost every available antimicrobial. Thereby, the clinical indication of parenteral use of polymyxin has been reestablished in recent years. Therefore, the clinical laboratory of microbiology need be able to perform reliable susceptibility antimicrobial tests. Objective: Analyze the influence of susceptibility antimicrobial tests in the clinical use of polymyxins. Material and Methods: Nine P. aeruginosa and 10 Acinetobacter spp. strains were tested to polymyxin susceptibility. The results of agar dilution, broth microdilution and Etest were compared, according CSLI. The influence of culture medium, calcium concentration, inoculum concentration and incubation time in the susceptibility antimicrobial test was evaluated. Results: There was good agreement between different polymyxin antimicrobial susceptibility methods for Acinetobacter spp isolates, but not for P. aeruginosa. It was observed 100% of agreement between Iso-sensitest and Müeller-Hinton medium through agar dilution and Etest for Acinetobacter spp. isolates. Through broth microdilution occurred 90% of agreement for polymyxin B and 60% for colistin. Between P. aeruginosa isolates, Etest had greater MIC variation when using different culture mediuns. In general, BHI medium had low MICs comparing with Müller- Hinton. The calcium concentration increase in the culture medium promoted MICs elevation in ±1Log2 of dilution, for both microrganisms. Etest had 55,6% (polymyxin B) and 88,9% (colistin) of minor error, and 11,1% of major error in polymyxin B. Inoculum size had greater influence in agar dilution, with minor error rates of 10% (polymyxin B) and 30% (colistin) for Acinetobacter spp. isolates, and 33,3% (polymyxin B) and 66,6% (colistin) for P. aeruginosa isolates. Different time incubations caused MICs variation only between P. aeruginosa isolates. Etest method had 33,3% (polymyxin B) and 44,4%(colistin) of minor error. Through agar dilution, the minor error rate was 11,1% with incubation time variation. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Introdução: As polimixinas são consideradas as opções terapêuticas de resgate para o tratamento das infecções de corrente sanguínea (ICS) por bacilos Gram-negativos (BGN) com resistência aos carbapenens (CR) e a combinação com outro antimicrobiano tem sido utilizada apesar da falta de evidência clínica para esta prática. Objetivo: Avaliar o uso de polimixina B intravenosa em monoterapia e em combinação com outro antimicrobiano para ICS por BGN CR. Pacientes e Métodos: Foi um estudo de coorte retrospectivo em um hospital terciário, incluindo 99 pacientes. A comparação dos tipos terapias foi através do propensity score. Resultados: A mortalidade global em 30 dias foi de 43,4%: 40,7% (24 de 59) e 47,5% (19 de 40), p=0,51, em pacientes que receberam combinação e monoterapia, respectivamente. A sepse grave/choque séptico no dia da ICS, alta pontuação do escore de bacteremia de Pitt e a presença de neoplasia como doença de base foram, independentemente, associados a maior mortalidade em 30 dias no modelo de regressão de Cox. A terapia combinada não foi significativamente associada a este resultado (hazard ratio, 0,70; intervalo de confiança de 95%, 0,36-1,36); p=0,29). Apesar de não ser significativa, houve uma tendência a um efeito benéfico da associação em pacientes com ICS por BGN CR da família Enterobacteriaceae. Não houve diferença no desenvolvimento de insuficiência renal aguda em pacientes que receberam terapia de combinação comparado com os que receberam monoterapia. Conclusão: Não houve diferença na mortalidade em 30 dias em pacientes com ICS por BGN CR tratados com polimixina B em combinação com outro antimicrobiano ou em monoterapia. A prática rotineira de combinar um segundo antibiótico em esquemas baseados em polimixinas, especialmente, se a bactéria apresenta resistência in vitro ao carbapenem, ainda necessita estudos clínicos adicionais. / Background: Polymyxins are usually the last resort therapy for carbapenem-resistant Gram-negative bacteria (CR GNB) bloodstream infections (BSIs), combination with another antimicrobial has been used despite the lack of clinical evidence supporting such practice. Objetive: We aimed to assess the use of intravenous polymyxin B in combination with another antimicrobial in comparison with polymyxin B as a single drug for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. Patient and methods: We compared combination versus monotherapy with polymyxin B for CR GNB BSIs, adjusting for a propensity score for indication of combination therapy. It was a retrospective cohort study at a tertiary-hospital including 99 patients. Results: The overall 30-day mortality was 43.4%: 40.7% (24 of 59) and 47.5% (19 of 40), P=0.51, in patients receiving combination and monotherapy, respectively. Severe sepsis/ septic shock at BSI onset higher Pitt bacteremia score and neoplasia were independently associated with higher 30-day mortality in a Cox-regression model. Combination therapy was not significantly associated with this outcome (Hazard Ratio, 0.70; 95% confidence interval, 0.36-1.36); P=0.29). Although not significant, there was a tendency to a beneficial effect of combination in patients with Enterobacteriaceae CR GNB BSIs. There was no difference in development of AKI in patients receiving combination therapy compared to those receiving monotherapy. Conclusions: There was no difference in 30-day mortality in patients with CR GNB BSIs treated with polymyxin B in combination with another antimicrobial compared with polymyxin B alone. The routine practice of combining a second antibiotic in polymyxins-based regimes, especially if the bacteria present in vitro resistance to the agent, still lacks support from clinical studies.

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The serine-carbapenemase production was detected by modified Hodge test and combined disk test with boronic acid; metallo-β-lactamases - MβL by double-disk synergy test with imipenem and EDTA; extended spectrum β-lactamases - ESBL by combined disk with cefotaxime and ceftazidime with and without clavulanate, and plasmid AmpC type by combined disk with boronic acid and cefoxitin. The in vitro activity of tigecycline and polymyxin B against the enzyme-producing isolates was assessed using the broth microdilution method and for not β-lactam antimicrobials by disk diffusion and semi-automated system. The association between independent risk factors and colonization or infection by carbapenemase-producing K. pneumoniae was determined by logistic regression analysis. The carbapenem resistance was found in 8.06% of all isolates K. pneumoniae and 6.90% were carbapenemase producers. Among carbapenemases producers isolates, 77.78% were KPC type β-lactamase, 37.04% demonstrated the simultaneous production of plasmid AmpC β-lactamase and KPC, 29.63% associated with MβL or ESBL and KPC, 11.11% MβL/ESBL/KPC and 7.41% MβL/ESBL/KPC/plasmid AmpC. High percentages of not β-lactams antimicrobial resistance were observed, ranging from 61.10% - 74.70% to fluoroquinolones and 52.10% - 54.30% to aminoglycosides. Polymyxin B showed limited activity against the carbapenemase-producing K. pneumoniae (35.70%) and tigecycline was the only antimicrobial that inhibited 75.0% of these multidrug-resistant strains. The independent risk factors for K. pneumoniae carbapenemase producers were prolonged hospitalization (p = 0.031), previous use of carbapenems (p = 0.041) and exposure to more than three antimicrobials (p = 0.034). The detection of multidrug- resistant carbapenemase-producing isolates and the knowledge of different resistance mechanisms can result in significant impact on the treatment outcomes and strategies for infection control and prevention. / Klebsiella pneumoniae produtora de carbapenemase é uma enterobactéria, comumente associada à resistência aos múltiplos antimicrobianos. A presença deste fenótipo de multirresistência consiste em um importante desafio do ponto de vista epidemiológico, quanto ao manejo terapêutico e ao controle de infecção. Um estudo observacional retrospectivo foi conduzido em um hospital público terciário em Goiânia, Go, Brasil, no período entre 2006 e 2011, para investigar os fenótipos de carbapenemases, a atividade in vitro da tigeciclina e polimixina B e determinar os fatores de risco associados à infecção ou colonização por K. pneumoniae produtora de carbapenemase. A presença de serina carbapenemase foi detectada por meio do teste de Hodge modificado e disco combinado com ácido borônico; metalo-β-lactamases – MβL por sinergismo de disco duplo com imipenem e EDTA; β-lactamases de espectro estendido – ESBL, através do disco combinado com cefotaxima e ceftazidima com e sem ácido clavulânico e AmpC plasmidial por disco combinado com ácido borônico e cefoxitina. A atividade in vitro da tigeciclina e polimixina B foi avaliada através do método de microdiluição em caldo e dos antimicrobianos não β-lactâmicos por disco-difusão e sistema semiautomatizado. A associação entre fatores de risco independentes e colonização ou infecção foi determinada através de regressão logística. A resistência aos carbapenêmicos foi verificada em 8,06% do total de K. pneumoniae e a atividade de carbapenemase em 6,90%. Dentre os isolados produtores de carbapenemases, 77,78% foram considerados β-lactamase tipo KPC, 37,04% demonstraram a produção simultânea de AmpC plasmidial e KPC, 29,63% associação com MβL ou ESBL e KPC, 11,11% MβL/ESBL/KPC e 7,41% MβL/ESBL/KPC/AmpC plasmidial. Altas taxas de resistência aos antimicrobianos não β-lactâmicos foram observadas, variando de 61,10% - 74,70% para fluoroquinolonas e 52,10% - 54,30% para aminoglicosídeos. A polimixina B apresentou baixa atividade in vitro contra estes isolados (35,70%) e a tigeciclina foi o único antimicrobiano que inibiu 75,0% dos mesmos. Os fatores de risco independentes para K. pneumoniae produtora de carbapenemase foram a internação prévia prolongada (p = 0,031), uso prévio de carbapenêmicos (p = 0,041) e exposição a mais de três antimicrobianos (p = 0,034). A detecção de isolados produtores de carbapenemase multirresistentes e o conhecimento dos diferentes mecanismos de resistência podem resultar em significante impacto nos resultados terapêuticos e estratégias de controle de infecção e prevenção.

Na lesão renal aguda, os mecanismos de defesa atuam como genes protetores, como a proteína heat shock 32 (HSP 32), também conhecida como heme oxigenase-1 (HO-1). A polimixina B (PmxB) é um antimicrobiano nefrotóxico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a participação da enzima HO-1 na toxicidade da PmxB em células LLC-PK1. As células foram submetidas aos seguintes tratamentos: Controle (CTL- 0µM); Hemin (indutor de HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Protoporfirina de zinco (ZnPP - inibidor de HO-1, 10M,); Nitro-L-arginina-metilester (L-NAME - inibidor de iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM de Hemin uma hora antes da PmxB); PmxB + ZnPP (10M de ZnPP uma hora antes da PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M de Hemin e 0,1mM de L-NAME uma hora antes da PmxB). Os grupos foram avaliados em 24 e 72 horas. Foram analisados os seguintes parâmetros: desidrogenase láctica (DHL), peroxidação lipídica (MDA), expressão gênica da HO-1 por RT-PCR, síntese protéica da HO-1 por imunofluorescência, óxido nítrico (NO) pelo método de Griess e expressão protéica da HO-1 e da iNOS por western blotting. Os resultados mostraram que a PmxB elevou o DHL com aumento dos níveis de MDA. O Hemin e a ZnPP elevaram as variáveis DHL, MDA e óxido nítrico (NO). O indutor de HO-1 incrementou a expressão protéica da HO-1 e da iNOS. A PmxB se confirmou como citotóxica e a HO-1 intensificou a lesão por mecanismos oxidativos. O efeito da HO-1 na lesão celular parece ser mediado pelo NO / In the acute kidney injury, the mechanisms of defense act as protector genes, as the protein heat shock 32 (HSP 32), also known as heme oxygenase-1 (HO-1). The polymyxin B (PmxB) is a nephrotoxic antimicrobial. The aim of this study was to distinguish the role of the HO-1 enzyme in the PmxB toxicity in LLC-PK1 cells. The cells were submitted to the following treatments: Control (CTL- 0µM); Hemin (inhibitor of HO-1, 25µM); Hemin II (250M), Zinc protoporphyrin (ZnPP - inhibitor of HO-1, 10M,); NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME - inhibitor of iNOS, 0,1mM); PmxB (375µM); PmxB + Hemin (25µM of Hemin one hour before the PmxB); PmxB + ZnPP (10M of ZnPP one hour before the PmxB); PmxB + Hemin + L-NAME (25M of Hemin and 0,1mM of L-NAME one hour before the PmxB). All groups were evaluated in 24 and 72 hours. The following parameters were analysed: lactate dehydrogenase (LDH), lipid peroxidation (MDA), genic expression of HO-1 by RT-PCR, protein syntesis of HO-1 by immunofluorescence, nitric oxide (NO) by Griess method and protein expression of HO-1 and of iNOS by western blotting. The results showed that PmxB increased the LDH and the levels of MDA. Hemin and ZnPP also increased the LDH variables, MDA and nitric oxide (NO). The inducer of HO-1 improved the protein expression of HO-1 and of iNOS. The PmxB was confirmed as a cytotoxic and the HO-1 intensified the failure by oxidative mechanisms. The effect of HO-1 in the cell injury seemed to be mediated by NO