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Caracterização fenotípica e molecular de isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa produtores de metalo-beta-lactamases

By Floristher Elaine Carrara-Marroni

Abstract

A produção de metalo-beta-lactamases (MβL) é um importante mecanismo de resistência aos carbapenêmicos detectado com aumentada freqüência entre isolados clínicos de Pseudomonas aeruginosa recuperados no Brasil. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o perfil de sensibilidade aos antimicrobianos, pesquisar a ocorrência de MβL e caracterizar fenotipicamente e genotipicamente isolados de Pseudomonas aeruginosa recuperados de pacientes internados ou atendidos no Hospital Universitário de Londrina e no Ambulatório do Hospital das Clínicas. Um total de 240 isolados de P. aeruginosa, coletados consecutivamente durante o período de março de 2003 a março de 2005, foram avaliados. Destes, 141 isolados que não apresentaram sensibilidade à ceftazidima e/ou aos carbapenêmicos foram selecionados para a pesquisa de MβLs e detecção por PCR de genes codificadores destas enzimas. Uma alta taxa de resistência aos antimicrobianos foi verificada entre as P. aeruginosa estudadas sendo que somente as polimixinas mostraram atividade contra 100% dos isolados. Quarenta e sete isolados foram produtores de MβL e os genes blaSPM-1 e blaIMP-16 foram encontrados em 45 e 2 isolados, respectivamente. Os isolados produtores de SPM-1 foram agrupados em 11 clones com diferentes perfis de multirresistência aos antimicrobianos. As cepas de P. aeruginosa pertencentes ao clone A apresentaram relação genética com o clone epidêmico brasileiro produtor de SPM-1, denominado SP, e a disseminação deste clone foi verificada em diferentes setores do HU. Os isolados produtores de SPM-1 foram recuperados com maior freqüência entre pacientes internados na Enfermaria Masculina e nas UTIs do HU, sugerindo um importante papel destes setores na disseminação e manutenção de cepas produtoras de MβLs neste hospital. Os isolados Pa30 e Pa43, produtores de IMP-16, não apresentaram resistência aos carbapenêmicos e foram agrupados em um clone distinto. O seqüenciamento dos isolados Pa30 e Pa43 mostrou a presença do gene blaIMP-16 como um único cassete gênico localizado em um novo integron da classe 1. O gene cassete blaIMP-16 foi precedido por um promotor Pc fraco e por um outro promotor P2 inativo. Este gene está localizado num plasmídeo de 60Kb nos dois isolados produtores de IMP-16. Os isolados Pa30 e Pa43 apresentaram níveis transcricionais de oprD e de ampC similares aos da cepa de referência Pa01 indicando que, provavelmente, estes isolados apresentam uma expressão normal da porina OprD e produzem quantidades basais da enzima AmpC. Uma hiperexpressão dos sistemas de efluxo MexAB-OprM, MexCD-OprJ e MexXY foi verificada em ambos isolados produtores de IMP-16. Este estudo relata a primeira detecção do gene blaIMP-16 na região Sul do Brasil e a primeira descrição de isolados clínicos de P. aeruginosa produtores de IMP-16 não resistentes aos carbapenêmicos.Metallo-β-lactamases (MβL) production is an important mechanism of carbapenem resistance among clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa that is becoming more frequently observed in Brazil. This study was designed to evaluate the antimicrobial susceptibility profile, MβL occurrence and the phenothypic and genotypic traits of Pseudomonas aeruginosa clinical isolates recovered from inpatients and outpatients, treated at Hospital Universitário de Londrina and Ambulatório do Hospital das Clínicas. Initially, a total of 240 isolates consecutively collected from March 2003 to March 2005 were evaluated and 141 isolates non-susceptible to ceftazidime and/or carbapenems were selected to detect MβL production and the presence of MβL genes. A high rate of antimicrobial resistance was found and only polymyxins showed 100% activity against the P. aeruginosa isolates evaluated. A total of 47 isolates were MβL-producers and the blaSPM-1 and blaIMP-16 genes were detected in 45 and 2 isolates, respectively. SPM-1 isolates comprised 11 clones with different multidrug-resistant profiles. The SPM-1-producing P. aeruginosa strains of clone A showed close genetic relatedness to the Brazilian epidemic SPM-1 strain termed SP clone and the dissemination this clone was verified in different wards in HU. The SPM-1-producing isolates were mainly recovered from patients hospitalized in the male patients’ ward and ICUs, suggesting an important role of these areas in the nosocomial dissemination and maintenance of MβL-producing strains in this hospital. The two IMP-16-producing isolates were clustered in a distinct clone and no exhibited resistance to carbapenems. Sequencing revealed that both isolates carried the blaIMP-16 genes as a single cassete in a novel class-1 integron. The blaIMP-16 gene cassete were preceded by a weak Pc promotor and an inactive P2 promoter. This gene was carried on a 60Kb plasmid in both IMP-16- producing isolates. Pa 30 and Pa 43 showed transcriptional levels of oprD and ampC similar to that PA01 reference strain, probably indicating normal expression of the porin OprD and basal production of ampC enzyme. A hiperexpression of the efflux systems MexAB-OprM, MexCD-OprJ and MexXY were verified in both IMP-16-producers. This study report the first detection of blaIMP-16 gene in the Southern Brazil and the first description of IMP-16-producing P. aeruginosa isolates non-resistant to carbapenems

Topics: Pseudomonas aeruginosa, Infecções por bactérias gram-negativas, Antibióticos beta-lactamicos, Microbiologia, Gram-negative bacterial infections, Beta-lactam antibiotics
Publisher: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Microbiologia.
Year: 2009
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UEL:oai:uel.br:vtls000154143
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