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Previous issue date: 2012 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Klebsiella pneumoniae é um patógeno Gram-negativo da família Enterobacteriaceae, frequentemente
associado às infecções. Isolados clínicos de K. pneumoniae usualmente apresentam resistência a classe
dos beta-lactâmicos, devido a produção de carbapenemase do tipo KPC. Além da resistência a todos
os beta-lactâmicos disponíveis, a KPC possui alta capacidade de disseminação, pois tem sido descrita
em plasmídios associados à transposons (Tn4401). Foi descrita inicialmente nos EUA, e atualmente se
tornou uma ameaça global. A sua primeira descrição no Brasil ocorreu em 2006 e desde então sua
incidência tem crescido significativamente. Assim, o objetivo desse trabalho foi analisar o
polimorfismo genético, determinar o perfil de resistência a antimicrobianos, identificar o plasmídio
carreador e a região flanqueadora do gene blaKPC de 165 amostras de K.pneumoniae produtoras de
KPC provenientes de doze estados Brasileiros (AL, AM, CE, DF, ES, GO, MG, MA, PE, PI, RJ e SC)
no período de 2006 a 2010. A confirmação da produção de KPC e identificação da variante alélica
foram realizadas por PCR e sequenciamento. A susceptibilidade aos antimicrobianos foi determinada
através de difusão em ágar (CLSI, 2011) e determinação da CIM por Etest® (ANVISA N°1/2010).
PFGE e MLST foram utilizados para a análise epidemiológica. Avaliação da região flanqueadora do
gene blaKPC foi realizada através de PCR para detecção do Tn4401. A identificação do plasmídio
carreador do gene blaKPC foi realizada através de extração plasmidial (Kado e Liu, 1981) e
hibridização (Sambrook e Russel, 2001). As amostras foram recuperadas principalmente a partir de
sangue (39%) e urina (37%), e todas as cepas produziram KPC-2. Foi observada resistência a
ciprofloxacina (95,7%), sulfametoxazol/trimetoprima (84,2%), amicacina (34%) e gentamicina (57%),
fosfomicina (7,8%), polimixina B (11%) e tigeciclina (38%). A maioria das cepas se mostrou
multirresistente, sendo três resistentes a todas as classes de antimicrobianos testadas. Através de
PFGE, encontramos 28 grupos clonais, sendo três mais prevalentes: grupo A (40,6%- ES, RJ, SC e
CE); grupo C (23% - CE, DF, MG, GO, PE e RJ); grupo Q (9,7%- AL, ES, DF e PI). Através de
MLST, também se observou 28 clones, mostrando boa correlação. Os grupos clonais A/KpRj, C e Q
foram designados por MLST como ST437, ST11 e ST340 respectivamente. Através de análise
filogenética, observamos três complexos clonais entre nossas amostras: CC11 (ST11, ST340, ST437,
ST757, ST855), CC16-17 e CC758-840. O CC11 apresenta grande importância epidemiológica, pois
inclui dois STs que têm desempenhado papel de destaque em relação à disseminação do gene blaKPC:
ST258 e ST11 (encontrado em nosso trabalho). O gene blaKPC-2 foi encontrado associado ao Tn4401,
isoforma “a” em todas as amostras, e associado à plasmídios em 95,3% das amostras. Desses
plasmídios, 92% eram de 40kb (IncN) e 8% de 55kb (IncL/M). Dessa forma, acreditamos que em
nosso país esteja ocorrendo a disseminação do gene blaKPC tanto devido a dispersão de um mesmo
plasmídio de aproximadamente 40kb do grupo de IncN entre cepas de diferentes STs, como também a
disseminação de um mesmo complexo clonal (CC11), onde os clones A-KpRJ/ST437 e C/ST11 tem
desempenhado importante. / Klebsiella pneumoniae is a Gram-negative pathogen belonging to Enterobacteriaceae family, often
associated with infections. Clinical isolates of K. pneumoniae usually show resistance to beta-lactams,
due to production of KPC-type carbapenemase. In addition to resistance to all beta-lactams available,
this carbapenamase has high capacity to spread, since it has been described in plasmids associated
with transposons (Tn4401). KPC was first described in the U.S., and nowadays is considered a global
threat. The first description of KPC in Brazil occurred in 2006 and since then its incidence has greatly
increased. Thus, the objective of this study was to analyze the genetic polymorphism, determine the
antimicrobial resistance profile, and identify the carrier plasmid and the flanking region of the blaKPC
gene of 165 KPC-producing K.pneumoniae from twelve Brazilian states (AL, AM, CE, DF, ES, GO,
MG, MA, PE, PI, RJ and SC) in the period of years 2006 to 2010. Confirmation of KPC production
and identification of the allele variant were performed by PCR and sequencing. The antimicrobial
susceptibility was determined by agar diffusion (CLSI, 2011) and MIC determination by Etest®
(ANVISA 1/ 2010). PFGE and MLST were used for epidemiological analysis. Evaluation of flanking
region surrounding the blaKPC gene was performed by PCR for the detection of Tn4401. The
identification of the plasmid carrying the blaKPC gene was performed by plasmid extraction (Kado and
Liu, 1981) and hybridization (Sambrook and Russell, 2001). The isolates were mainly recovered from
blood (39%) and urine (37%), and all strains produced KPC-2. Resistance was observed to
ciprofloxacin (95,7%), sulfamethoxazole/trimethoprim (84.2%), amikacin (34%), gentamicin
(57%), fosfomycin (7.8%), polymyxin B (11%) and tigecycline (38%). Most of the strains showed
multidrug resistant pattern, and three of them were resistant to all classes of antimicrobials tested. By
PFGE, we found 28 clonal groups, three being the most prevalent: group A (40.6% - ES, RJ, SC and
EC), group C (23% - CE, DF, MG, GO, RJ and EP); group Q (9.7% - AL, ES, DF and PI). By MLST,
we also found 28 profiles, showing good consistency between these two methodologies. The clonal
group A/KpRj, C and Q were designated by MLST as ST437, ST11 and ST340 respectively.
Phylogenetic analysis showed three clonal complexes: CC11 (ST11, ST340, ST437, ST757, ST855),
CC16-17 and CC758-840. The CC11 has great epidemiological importance, because it includes two
STs that have been playing a prominent role in the spread of the blaKPC gene: ST258 and ST11 (found
in our work). The blaKPC-2 gene was found associated with Tn4401, isoform "a" in all samples, and
associated with plasmids in 95.3% of them. Of these plasmids, 92% had 40kb belonging to the IncN
group and 8% had 55kb (IncL/M). Thus, we believe that our country is experiencing the spread of the
gene blaKPC both associated with the dispersion of a single plasmid of approximately 40kb of the IncN
group among strains of different STs, but also by the spread of the same clonal complex (CC11),
where the clones A-KpRJ/ST437 and C/ST11 has played an important role.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.arca.fiocruz.br:icict/7044 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Pereira, Polyana Silva |
| Contributors | Moraes, Milton Ozório, Lima, Leila Mendonça, Moraes, Milton Ozório, Nauer, Simone Aranha, Marques, Elizabeth Andrade, Zahner, Viviane, Hofer, Ernesto, Asensi, Marise Dutra, Assef, Ana Paula D’Alincourt Carvalho |
| Publisher | Instituto Oswaldo Cruz |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ, instname:Fundação Oswaldo Cruz, instacron:FIOCRUZ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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