Novel cassette assay to quantify the outer membrane permeability of five β-lactams simultaneously in carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae and Enterobactercloacae

Poor penetration through the outer membrane (OM) of Gram-negative bacteria is a major barrier of antibiotic development. While β-lactam antibiotics are commonly used against Klebsiella pneumoniae and Enterobacter cloacae, there are limited data on OM permeability especially in K. pneumoniae. Here, we developed a novel cassette assay, which can simultaneously quantify the OM permeability to five β-lactams in carbapenem-resistant K. pneumoniae and E. cloacae. Both clinical isolates harbored a blaKPC-2 and several other β-lactamases. The OM permeability of each antibiotic was studied separately (“discrete assay”) and simultaneously (“cassette assay”) by determining the degradation of extracellular β-lactam concentrations via multiplex liquid chromatography-tandem mass spectrometry analyses. Our K. pneumoniae isolate was polymyxin resistant, whereas the E. cloacae was polymyxin susceptible. Imipenem penetrated the OM at least 7-fold faster than meropenem for both isolates. Imipenem penetrated E. cloacae at least 258-fold faster and K. pneumoniae 150-fold faster compared to aztreonam, cefepime, and ceftazidime. For our β-lactams, OM permeability was substantially higher in the E. cloacae compared to the K. pneumoniae isolate (except for aztreonam). This correlated with a higher OmpC porin production in E. cloacae, as determined by proteomics. The cassette and discrete assays showed comparable results, suggesting limited or no competition during influx through OM porins. This cassette assay allowed us, for the first time, to efficiently quantify the OM permeability of multiple β-lactams in carbapenem-resistant K. pneumoniae and E. cloacae. Characterizing the OM permeability presents a critical contribution to combating the antimicrobial resistance crisis and enables us to rationally optimize the use of β-lactam antibiotics

Ausência do carreamento nasal de Staphylococcus aureus resistentes à meticilina em pacientes em unidade básica de saúde de Porto Alegre, Brasil

INTRODUCTION: Community-associated methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) has emerged as a pathogen in individuals without traditional risk factors. MATERIAL AND METHODS: MRSA nasal carriage was assessed in individuals consulting at a Primary Health Unit in Brazil. RESULTS: A total of 336 individuals were included: 136 were tested only for MRSA and 200 for any S. aureus. No MRSA was found among the 336 individuals and 23 (11.5%) of 200 were colonized by S. aureus. DISCUSSION: Low prevalence rates have been found in non-hospitalized individuals, but MRSA surveillance should be encouraged to monitor clinical and molecular epidemiology of CA- MRSA.INTRODUÇÃO: Staphylococcus aureus resistentes à meticilina associados à comunidade (CA-MRSA) têm emergido como patógeno em indivíduos sem os tradicionais fatores de risco. MATERIAIS E MÉTODOS: Carreamento nasal de MRSA foi avaliado em indivíduos atendidos em unidade básica de saúde. RESULTADOS: 336 indivíduos foram incluídos: 136 foram testados somente para MRSA e 200 para qualquer S. aureus. Nenhum MRSA foi encontrado nos 336 indivíduos e 23 (11.5%) de 200 eram colonizados por S. aureus. DISCUSSÃO: Baixas taxas de prevalência têm sido encontradas em indivíduos não-hospitalizados, entretanto a vigilância de MRSA é encorajada para o monitoramento da epidemiologia clínica e molecular do CA- MRSA

Incidência de infecções por enterobactérias resistentes a carbapenêmicos em pacientes previamente colonizados

Introdução: Nos últimos anos, a incidência mundial de enterobactérias resistentes a carbapenêmicos (ERC) tem aumentado. A disseminação de ERC é preocupante considerando as limitações terapêuticas e a alta mortalidade de infecções causadas por essas bactérias. O objetivo deste estudo foi determinar a incidência de infecções por ERC em pacientes previamente colonizados. Métodos: Estudo de coorte, retrospectivo, realizado em hospital universitário de Porto Alegre, no período de janeiro a dezembro de 2014. Foram incluídos todos os pacientes com coleta de swab retal para pesquisa de ERC. Foram considerados infectados pacientes com isolado de ERC em amostra clínica que apresentaram swab retal prévio positivo para a mesma espécie. A mortalidade bruta foi analisada em 30 dias após o isolamento de ERC. Resultados: Foram coletados 2.733 swabs retais, sendo 78 (2,85%) destes positivos para ERC (pacientes colonizados). Um total de 33% (26/78) dos pacientes colonizados também apresentaram ERC em amostra clínica. O tempo médio entre o isolamento de ERC em swab (colonização) e em material clínico (infecção) foi de 14,9 dias (± 13,6). A maior parte das amostras clínicas positivas para ERC foi em urina (46,1%; 12/26). A mortalidade foi de 61% (16/26) nos pacientes colonizados e com infecção versus 46% (24/52) nos pacientes colonizados que não desenvolveram infecção. Conclusão: Nossos dados demonstram que 1/3 de pacientes colonizados desenvolveram infecção por ERC. Foi possível observar uma mortalidade maior em pacientes infectados em relação a pacientes apenas colonizados por ERC

Incidence of carbapenems resistant enterobacteriaceae infections in previously colonized patients

Introdução: Nos últimos anos, a incidência mundial de enterobactérias resistentes a carbapenêmicos (ERC) tem aumentado. A disseminação de ERC é preocupante considerando as limitações terapêuticas e a alta mortalidade de infecções causadas por essas bactérias. O objetivo deste estudo foi determinar a incidência de infecções por ERC em pacientes previamente colonizados. Métodos: Estudo de coorte, retrospectivo, realizado em hospital universitário de Porto Alegre, no período de janeiro a dezembro de 2014. Foram incluídos todos os pacientes com coleta de swab retal para pesquisa de ERC. Foram considerados infectados pacientes com isolado de ERC em amostra clínica que apresentaram swab retal prévio positivo para a mesma espécie. A mortalidade bruta foi analisada em 30 dias após o isolamento de ERC. Resultados: Foram coletados 2.733 swabs retais, sendo 78 (2,85%) destes positivos para ERC (pacientes colonizados). Um total de 33% (26/78) dos pacientes colonizados também apresentaram ERC em amostra clínica. O tempo médio entre o isolamento de ERC em swab (colonização) e em material clínico (infecção) foi de 14,9 dias (± 13,6). A maior parte das amostras clínicas positivas para ERC foi em urina (46,1%; 12/26). A mortalidade foi de 61% (16/26) nos pacientes colonizados e com infecção versus 46% (24/52) nos pacientes colonizados que não desenvolveram infecção. Conclusão: Nossos dados demonstram que 1/3 de pacientes colonizados desenvolveram infecção por ERC. Foi possível observar uma mortalidade maior em pacientes infectados em relação a pacientes apenas colonizados por ERC.Introduction: In the last years, the global incidence of carbapenems resistant enterobacteriaceae (CRE) has increased. The spread of CRE is worrying, considering the therapeutic limitations and the high mortality of CRE infections. The objective of this study was to determine the incidence of these infections in previously colonized patients. Methods: Retrospective cohort study conducted in a university hospital of Porto Alegre. The study evaluated medical records of patients hospitalized from January to December 2014 who had rectal swabs collected for investigation of CRE at some point during their stay. They were considered infected patients with CRE isolated from clinical sample who had previous positive rectal swab for the same species. Crude mortality was analyzed 30 days after isolation of CRE. Results: A total of 2,733 swabs were collected, 78 (2.85%) of which were positive for CRE (colonized patients). A total of 33% (26/78) of colonized patients were also positive for CRE in clinical samples. The average time between the isolation of CRE from swabs (colonization) and from clinical samples (infection) was 14.9 days (± 13.6). Most clinical isolates were positive in urine (46.1%; 12/26). Mortality was 61% (16/26) in patients colonized with infection vs. 46% (24/52) in colonized patients who did not develop infection. Conclusion: Our data demonstrated that 1/3 of colonized patients developed CRE infection. Mortality rates were found to be higher in infected patients than in patients only colonized with CRE