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Caracterização e epidemiologia molecular de cepas de Klebsiella pneumoniae produtoras de ESBLs isoladas de pacientes do Hospital Universitário de Londrina, no período de 2000-2004

By Eliana Carolina Vespero

Abstract

Klebsiella pneumoniae desempenha papel importante em infecções hospitalares causando, principalmente, pneumonia, sepse, infecção urinária e de ferida cirúrgica. Os objetivos deste estudo foram: determinar os perfis de resistência a antimicrobianos, caracterizar ESBLs (ß-lactamases de espectro ampliado), avaliar a similaridade genética, comparar técnicas de tipagem molecular bacteriana e pesquisar a presença de integrons, em 141 cepas de K. pneumoniae isoladas de pacientes do Hospital Universitário de Londrina, no período de cinco anos (2000-2004). Após determinados os perfis de resistência (Kirby-Bauer), foram definidas as CIMs (Concentrações Inibitórias Mínimas) aos antimicrobianos, utilizando o método de diluição em ágar (CLSI 2006). A produção de ESBLs foi confirmada utilizando os testes de associação com ácido clavulânico e de disco sinergismo. A pesquisa de genes de ß-lactamases blaTEM, blaSHV e blaCTX-M, foi realizada por PCR e sequenciamento; foi ainda realizada pesquisa de classes de integrons e caracterização do integron classe 1. Para determinar a similaridade genética entre as cepas foram utilizados métodos baseados em PCR e RFLP-PFGE. Todas as amostras apresentaram sensibilidade aos antimicrobianos imipenem, meropenem e cefoxitina. Presença de diferentes genes e combinações de genes que codificam enzimas nas cepas, foi observado, sendo blaCTX-M-2 o mais freqüente (131 isolados). A presença de integrons revelou: 131 (93%) cepas com integron classe 1; nove (6,4%) com classe 2 e sete (5%) cepas com ambas as classes. Não foi detectada a presença de integron classe 3. A caracterização do integon classe 1 transportando o gene blaCTX-M-2 demostrou tratar-se de um integron classe 1 incomum. Entre os métodos de tipagem, PFGE apresentou elevado índice de discriminação (DI) com 0,989, REP-PCR (0,969), combinação dos cinco métodos (0,999), combinação rep-PCR e RAPD (0,986); seguidos de RAPD (0,946), ERIC-PCR (0,938) e BOX-PCR (0,937). Nossos resultados sugerem que os métodos baseados em PCR são apropriados para análise inicial de cepas de K. pneumoniae e que RFLP-PFGE seria indicada para análise complementar. CTX-M-2 foi a ESBL prevalente em nossa região e os genes que a codificam encontram-se localizadas em um integron classe 1 incomum. Este integron já foi descrito transportando a mesma enzima na Argentina e no Uruguai, no entanto, este é o primeiro relato deste integron em nossa região, no Brasil. Nossos resultados sugerem que ESBLs, em K. pneumoniae, sobre tudo CTX-M-2 e SHV-5 são as enzimas mais freqüentes em nossa região. E que a multiplicidade de genótipos pode ser resultante da disseminação da enzima CTX-M-2 e de genes de resistência presentes em elementos genéticos móveis, incluindo integrons.The role of Klebsiella pneumoniae as nosocomial agent has been frequently described particularly in urinary tract infections, pneumonia, sepse and wounds. The aim of this study was to evaluate the resistance profiles, to characterize different ESBLs produced, to analyse the level of genetic similarity, to compare different molecular typing techniques and to detect the presence of integrons in 141 ESBLs-producing K. pneumoniae strains, isolated from hospitalized patients, obtained over a five-year period (2000-2004), in a hospital in Paraná State, southern Brazil. Strains were initially tested for their resistance to antimicrobial drugs (Kirby-Bauer), MICs were determined by agar dilution method (CLSI 2006). ESBL production was confirmed using the clavulanic acid association and double disk screening. For detection of blaTEM, blaSHV e blaCTX-M, PCR and sequencing was used. It was also performe thr search for different classes of integrons and the class 1 integron carrying the gene blaCTX-M-2, was characterized. To determine genetic similarity among the strains methods based on PCR and RFLP-PFGE were used. All strains presented susceptibility to imipenem, meropenem and cefoxitin. Different genes and combination genes for ESBL were detected among the isolates, and blaCTX-M-2 was the most frequent (131 isolates). Presence of integrons was as follows: 131 (93%) class 1, nine (6.4%) class 2 and seven (5.0%) harbouring both classes integrons. No class 3 integron was detected. Characterization of class 1 integron harbouring blaCTX-M-2 showed that it is an uncomum class 1 integron. Among the methods for molecular typing RFLP-PFGE presented a good discriminatory index (DI) (0,989) and REP-PCR (0,969), the combination of the five methods (0,999), combination of rep-PCR and RAPD (0,986), followed by RAPD (0,946), ERIC-PCR (0,938) and BOX-PCR (0,937). These results suggest that PCR based methods are adequate for the initial analysis for diversity of K. pneumonia strains, while RFLP-PFGE as a complementary one. CTX-M-2 the prevalent ESBL in our region is located in the uncommom class 1 integron as already described in Argentia and Uruguai. This integron is being reported for the first time, in our region, in Brazil. Our results suggest that ESBLs-producing K. pneumoniae strains, mainly CTX-M-2 and SHV-5 are the more frequent in our region. We can also suggest that the diversity of genotypes may be the results as well as de dissemination of CTX-M-2, and the fact that resistance genes are frequently present in genetic mobile elements, like integrons

Topics: Epidemiologia molecular, Microbiologia, Streptococcus pneumoniae, Molecular epidemiology, Microbiology
Publisher: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Microbiologia.
Year: 2007
OAI identifier: oai:agregador.ibict.br.BDTD_UEL:oai:uel.br:vtls000125820
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