Comparative Kinetic Analysis of OXA-438 with Related OXA-48-Type Carbapenem-Hydrolyzing Class D β-Lactamases

Novel variants of OXA-48-type enzymes with the ability to hydrolyze oxyimino-cephalosporins and carbapenems are increasingly reported. Since its first report in 2011, OXA-163 is now extensively spread throughout Argentina, and several variants like OXA-247 have emerged. Here, we characterized a new blaOXA-48-like variant, OXA-438, and we performed a comparative kinetic analysis with the local variants OXA-247 and OXA-163 and the internationally disseminated OXA-48. blaOXA-163, blaOXA-247, and blaOXA-438 were located in a 70 kb IncN2 conjugative plasmid. OXA-438 presented mutations in the vicinity of conserved KTG (214-216), with a 2-aa deletion (R220-I221) and a D224E shift (as in OXA-163) compared to OXA-48. Despite Kpn163 (OXA-163), Kpn247 (OXA-247) and Eco438 (OXA-438) were resistant to meropenem and ertapenem, and the transconjugants (TC) remained susceptible (however, the carbapenems minimum inhibitory concentrations were ≥3 times 2-fold dilutions higher than the acceptor strain). TC163 and Eco48 were resistant to oxyimino-cephalosporins, unlike TC247 and TC438. kcat/Km values for cefotaxime in OXA-163 were slightly higher than the rest of the variants that were accompanied by a lower Km for carbapenems. For OXA-163, OXA-247, and OXA-438, the addition of NaHCO3 improved kcat values for both cefotaxime and ceftazidime; carbapenems kcat/Km values were higher than for oxyimino-cephalosporins. Mutations occurring near the conserved KTG in OXA-247 and OXA-438 are probably responsible for the improved carbapenems hydrolysis and decreased inactivation of oxyimino-cephalosporins compared to OXA-163. Dichroism results suggest that deletions at the β5-β6 loop seem to impact the structural stability of OXA-48 variants. Finally, additional mechanisms are probably involved in the resistance pattern observed in the clinical isolates.Fil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Ghiglione, Barbara. Instituto de Investigaciones En Bacteriologia y Virologia Molecular (ibavim) ; Facultad de Farmacia y Bioquimica ; Universidad de Buenos Aires; . Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: de Mendieta, Juan Manuel. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Curto, Lucrecia María. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas "Prof. Alejandro C. Paladini". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Físico-Química Biológicas; ArgentinaFil: Di Bella, Adriana. Hospital Nacional Profesor Alejandro Posadas; ArgentinaFil: Gutkind, Gabriel Osvaldo. Instituto de Investigaciones En Bacteriologia y Virologia Molecular (ibavim) ; Facultad de Farmacia y Bioquimica ; Universidad de Buenos Aires; . Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay; ArgentinaFil: Power, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Microbiología, Inmunología y Biotecnología. Cátedra de Microbiología; Argentina. Instituto de Investigaciones En Bacteriologia y Virologia Molecular (ibavim) ; Facultad de Farmacia y Bioquimica ; Universidad de Buenos Aires

Carbapenemase-Producing Extraintestinal Pathogenic Escherichia coli From Argentina: Clonal Diversity and Predominance of Hyperepidemic Clones CC10 and CC131

Extraintestinal pathogenic Escherichia coli (ExPEC) causes infections outside the intestine. Particular ExPEC clones, such as clonal complex (CC)/sequence type (ST)131, have been known to sequentially accumulate antimicrobial resistance that starts with chromosomal mutations against fluoroquinolones, followed with the acquisition of blaCTX–M–15 and, more recently, carbapenemases. Here we aimed to investigate the distribution of global epidemic clones of carbapenemase-producing ExPEC from Argentina in representative clinical isolates recovered between July 2008 and March 2017. Carbapenemase-producing ExPEC (n = 160) were referred to the Argentinean reference laboratory. Of these, 71 were selected for genome sequencing. Phenotypic and microbiological studies confirmed the presence of carbapenemases confirmed as KPC-2 (n = 52), NDM-1 (n = 16), IMP-8 (n = 2), and VIM-1 (n = 1) producers. The isolates had been recovered mainly from urine, blood, and abdominal fluids among others, and some were from screening samples. After analyzing the virulence gene content, 76% of the isolates were considered ExPEC, although non-ExPEC isolates were also obtained from extraintestinal sites. Pan-genome phylogeny and clonal analysis showed great clonal diversity, although the first phylogroup in abundance was phylogroup A, harboring CC10 isolates, followed by phylogroup B2 with CC/ST131, mostly H30Rx, the subclone co-producing CTX-M-15. Phylogroups D, B1, C, F, and E were also detected with fewer strains. CC10 and CC/ST131 were found throughout the country. In addition, CC10 nucleated most metalloenzymes, such as NDM-1. Other relevant international clones were identified, such as CC/ST38, CC155, CC14/ST1193, and CC23. Two isolates co-produced KPC-2 and OXA-163 or OXA-439, a point mutation variant of OXA-163, and three isolates co-produced MCR-1 among other resistance genes. To conclude, in this work, we described the molecular epidemiology of carbapenemase-producing ExPEC in Argentina. Further studies are necessary to determine the plasmid families disseminating carbapenemases in ExPEC in this region.Fil: Sanz, María Belén. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: de Mendieta, Juan Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: Faccone, Diego Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: Poklepovich, Tomás. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Lucero, Celeste. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: Rapoport, Melina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: Campos, Josefina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Tuduri, Ezequiel. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud ; ArgentinaFil: Saavedra, Mathew O.. Houston Methodist Hospital; Estados UnidosFil: Van der Ploeg, Claudia. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Rogé, Ariel Diego. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud "Dr. C. G. Malbrán"; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; ArgentinaFil: Rosato, Adriana E.. University of California; Estados UnidosFil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; Argentin

Caracterización epidemiologica y molecular de aislamientos clínicos productores de carbapenemasas

La resistencia a los antimicrobianos (RAM) en bacterias relevantes clínicamente es uno de los problemas más graves que afronta la humanidad hoy en día. La Organización Mundial de la Salud reconoció a la RAM como una amenaza global a la seguridad sanitaria que requiere de acciones transversales entre gobiernos y agentes sociales como un todo. Puntualmente, los carbapenemes son drogas de último recurso disponibles para tratar las infecciones causadas por enterobacteriales. Por esto, la resistencia a estas drogas ocasiona aumentos significativos en la morbilidad y mortalidad, a los que se suman los problemas económicos para todo el sistema de salud que se desprenden de ésta problemática. El Laboratorio Nacional de Referencia en Resistencia a los Antimicrobianos (LNRRA) de Argentina recibe todos los aislamientos con perfiles de resistencia de difícil detección (95 laboratorios WHONET y aquellos laboratorios participantes del Programa de Control de Calidad). En éste contexto, en el período 2008-2016 un total de 1689 enterobacteriales fueron derivadas al LNRRA como sospechosas de ser productoras de carbapenemasa, de los cuales 46 aislamientos resultaron sospechosos por fenotipia de producir una carbapenemasa de tipo metalo-β-lactamasa donde seis aislamientos de E. cloacae fueron positivos para VIM y 40 aislamientos de nueve especies de enterobacteriales positivos para IMP. Por todo esto, planteamos como objetivo general estudiar las características epidemiológicas y moleculares de aislamientos clínicos de enterobacteriales productores de metalo-β-lactamasas de tipo IMP y VIM de Argentina. Como Objetivo Específico I planteamos describir la epidemiología de 40 enterobacteriales productoras de blaIMP aislados de 12 hospitales de Argentina. Como Objetivo Específico II planteamos realizar la caracterización epidemiológica y molecular de seis aislamientos de Enterobacter cloacae productores de blaVIM. Para llevar adelante estos objetivos realizamos estudios fenotípicos, utilizado técnicas microbiológicas convencionales. Los ensayos de sensibilidad a los antimicrobianos se realizaron siguiendo los protocolos y normas establecidas por CLSI y EUCAST, además de procedimientos desarrollados en nuestro laboratorio. Por otra parte, se utilizaron diversas metodologías moleculares (PCR, nucleasa S1-PFGE, Southern Blot, secuenciación por Sanger, secuenciación masiva de nueva generación o WGS) para la determinación de la relación genética entre aislamientos (PFGE, MLST) y la caracterización molecular de los elementos genéticos móviles (secuenciación de todos los intregrones, de 6 plásmidos y 2 genomas).Tras el estudio fenotípico y molecular detectamos la producción de metalo-β-lactamasa blaIMP-8 en 40 aislamientos mientras que en los 6 restantes detectamos blaVIM-2 (n=5) y blaVIM-11 (n=1). Todos los aislamientos fueron mayormente resistentes a todos los antibióticos β-lactámicos incluyendo carbapenemes y a la fluorquinolonas, siendo amicacina, fosfomicina, colistín y tigeciclina las drogas más activas. Detectamos la producción de β-lactamasa de espectro extendido en el 25% (10/40) de los aislamientos productores de IMP donde blaPER-2 fue la más frecuente (7/40), mientras que en las portadoras de VIM solo se detectó blaPER-2 en un aislamiento. Asimismo, el 75% (30/40) de los aislamientos de blaIMP-8 y 5/6 en los de blaVIM portaron mecanismos plasmídicos de resistencia a las quinolonas. La secuenciación completa de los plásmidos de blaIMP-8 confirmó la característica conjugativa de los mismos, ya que 4 de ellos tuvieron un tamaño similar de aproximadamente 72 kb y que pertenecieron a los grupos de incompatibilidad M1 (n=3) o M2 (n=1) mientras que el plásmido de C. farmeri M19031 fue de 121 kb aproximadamente, con un grupo de incompatibilidad no determinado. Estos plásmidos portaron algunos genes de resistencia adicionales no detectados por PCR. Tras la secuenciación completa del plásmido de ECL-M15736, obtuvimos una secuencia de 52.630 pb, y determinamos que es un plásmido no conjugativo. Los plásmidos aquí descriptos son novedosos dado que no existen secuencias con altos porcentaje de identidad en la base de datos de GenBank con los descriptos aquí. Por último, el WGS de ECL-M9921 y KPN-M19434 nos permitió determinar el secuencio tipo de cada aislamiento (ST37 y ST12 respectivamente), la presencia de genes de resistencia no sugeridas por fenotipia, los genes de virulencia y el número total de plásmidos en cada cepa y sus replicones. Tras todos los estudios realizados comprobamos que tanto IMP como VIM se diseminan principalmente de manera horizontal intra e inter especie en plásmidos conjugativos. Estos resultados también sugieren la diseminación de los integrones a diversos plásmidos y diversas especies bacterianas. Considerando estos hallazgos, consideramos que sigue siendo fundamental el estudio y la vigilancia continúa de estos microorganismos en nuestro país para poder alertar a tiempo (por ejemplo la aparición de un clon epidémico) y para poder colaborar con la implementación y diseño de estrategias de control de infecciones que frenen la diseminación de estas bacterias.Fil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

Characterization of the First mecA-Positive Multidrug-Resistant Staphylococcus pseudintermedius Isolated from an Argentinian Patient

Staphylococcus pseudintermedius is commonly associated with colonization or infection in dogs, and was identified as a novel species within the genus Staphylococcus in 2006. Methicillin resistance emerged in S. pseudintermedius during the last decade. We describe here a genomic characterization of the first methicillin-resistant S. pseudintermedius (MRSP) recovered from a human patient in Argentina. The strain was phenotypically identified as MRSP 8510 by matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) and antimicrobial susceptibility testing. We assessed genetic characterization by mecA PCR, SCCmec (staphylococcal chromosomal cassette) typing, and whole-genome sequencing. MRSP 8510 was phenotypically resistant to six classes of antimicrobial agents, consistent with the genes found in its genome. We concluded that MRSP 8510 was a multidrug-resistant ST1412 isolate. This study highlights the importance of the detection and characterization of pathogens with potential risks of zoonotic transmission to humans, as they may constitute a reservoir of genes associated with antimicrobial resistance.Fil: Gagetti, Paula Silvana. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Errecalde, Laura. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Agudos "Juan A. Fernández"; ArgentinaFil: Wattam, Alice R.. University of Virginia; Estados UnidosFil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Ojeda Saavedra, Matthew. University of Virginia; Estados UnidosFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Rosato, Adriana E.. University of Virginia; Estados Unido

Performance of a PCR assay for the rapid identification of the Klebsiella pneumoniae ST258 epidemic clone in Latin American clinical isolates

The worldwide dissemination of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing Klebsiella pneumoniae ST258 demands a rapid PCR-based typing method to detect unique genes of the ST258 clone. This study evaluates a PCR developed by Adler et al. (2014) for the detection of ST258 in K. pneumoniae clinical isolates centered on the identification of the pilv-I and prp genes. We tested 143 clinical isolates from Argentina (n = 109), Chile (n = 1), Colombia (n = 1), Costa Rica (n = 2), Ecuador (n = 5), El Salvador (n = 2), Nicaragua (n = 5), Panamá (n = 2), Paraguay (n = 2), Perú (n = 3) and Trinidad and Tobago (n = 11) recovered from 2006 to 2015. blaKPC, pilv-l and prp genes were detected by PCR and sequenced by standard procedures. ST258 and non-ST258 were defined by PFGE and/or MLST. Isolates were grouped according to PFGE patterns: 58 were compatible with ST258 (group 1) and 85 with non-ST258 (group 2). MLST study was done on an arbitrary selection of isolates. The pilv-l gene was present only in ST258 isolates, regardless of the presence of the blaKPC gene. Results for the prp gene were variable. Its presence did not define ST258. The pilv-I PCR had a sensitivity and specificity of 100%, respectively, for the detection of ST258 in the isolates under investigation. Given our findings, the pilv-I PCR could replace more time and resource consuming methods, allowing for more rapid detection of the circulating high risk K. pneumoniae clone ST258 in Latin American (LA) countries.Fil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Rapoport, Mario Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Piergrossi, N.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Faccone, Diego Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: de Belder, Denise Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: ReLAVRA-Group. No especifica;Fil: Petroni, A.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Corso, A.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; Argentin

Novel class 1 Integrons and sequence types in VIM-2 and VIM-11-producing clinical strains of Enterobacter cloacae

All VIM-producing Enterobacteriaceae (six Enterobacter cloacae) submitted to the Argentinian Reference Laboratory in Antimicrobial Resistance in the period 2008-13 were characterized. The isolates were referred from 6 nosocomial institutions located in 5 different cities across the country. All isolates showed carbapenem disk diffusion inhibition zones ≤22mm and synergism between a carbapenem disk and EDTA/SMA. The six isolates were PCR positive for blaVIM. Imipenem MICs were ≤1 to 8μg/ml. Typing by PFGE and MLST distinguished six pulsotypes and sequence types with blaVIM located on novel class 1 integron arrays: ECL-1: ST182, In883; ECL-2, ST90, In885; ECL-3, ST88, In346 with blaVIM-11; ECL-4, ST184, In900; ECL-5, ST749-new, In900; ECL-6, ST91 and uncharacterized In. Only ECL-2 was able to transfer blaVIM-2 to E. coli J53 by biparental conjugation. blaVIM was located in plasmids of 53-82Kb and in the chromosome (ECL-1 and ECL-5). The diversity of clones, class 1 integrons, plasmids and location of blaVIM, reveals the plasticity of the genetic elements described and highlights the importance of surveillance programs as tools to identify the transmission of these highly resistant metallo-β-lactamase-producing Enterobacteriaceae.Fil: de Belder, Denise Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Faccone, Diego Francisco. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tijet, N.. Public Health Ontario; CanadáFil: Melano, R.. Public Health Ontario; CanadáFil: Rapoport, Melina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Petroni, Alejandro. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Lucero, Celeste. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentin

Genetic Diversity of KPC-Producing Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens , and Citrobacter freundii Isolates from Argentina

The predominance of Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC)-producing K. pneumoniae was caused by the spread of ST258 clone. In Latin America, KPC was reported in 2006, with the isolation of genetically unrelated K. pneumoniae in Colombia. Since then, the expansion of blaKPC in either K. pneumoniae ST258 or other Enterobacteriaceae (ETB) species was increasingly reported. In this study, we characterized 89 KPC producing Escherichia coli, Klebsiella oxytoca, Serratia marcescens, and Citrobacter freundii that were received between 2010 and 2014. The results revealed that all isolates harbored blaKPC-2. Moreover, the dissemination of KPC by non-K. pneumoniae was mainly caused by the dispersion of ETB mostly genetically unrelated. E. coli is a community pathogen that may serve as the vehicle for the spread of KPC into community settings. Recently, KPC was detected in E. coli ST131, an international epidemic and multidrug-resistant clone. We found that 5/29 KPC-producing E. coli belonged to ST131 and four were blaCTXM-15 producers. The detection of blaKPC in ST131 should be closely monitored to prevent further dissemination. The blaKPC isgenerally located within Tn4401 transposon capable of mobilization through transposition found in plasmids in ST258. Less is known about the diversity of blaKPC genetic elements that disseminate horizontally among other species of ETB. We found that 16/29 E. coli and 2/18 S. marcescens harbored blaKPC-2 in Tn4401a. In 71 isolates, blaKPC-2 was located amidst diverse Tn3-derived genetic elements bearing non-Tn4401 structure. Further studies on the plasmids that encode blaKPC-2 in these clinical isolates may provide additional insight into its transmission mechanisms.Fil: de Belder, Denise Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Lucero, Celeste. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Rapoport, Melina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Rosato, Adriana. Houston Methodist Research Institute; Estados UnidosFil: Faccone, Diego Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Petroni, Alejandro. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Albornoz, Ezequiel Pablo. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; Argentin

Multiple clones of metallo-β-lactamase-producing Acinetobacter ursingii in a children hospital from Argentina

Acinetobacter spp. are opportunistic pathogens being A. baumannii the most frequently identified in nosocomial settings. A. ursingii was mainly described as causing bacteremia and outbreaks in neonatal intensive care units. Ten A. ursingii isolates were recovered from rectal swab screening for carbapenemase-producing bacteria between June 2013 and December 2015 from a children hospital in Argentina. All ten isolates were metallo-β-lactamase-producing, nine were positive for blaIMP-1 and one for blaNDM-1. IMP-positive isolates were also positive for blaOXA-58 gene. All isolates were susceptible to ciprofloxacin, colistin and minocycline, and nine were susceptible to ampicillin-sulbactam and gentamicin. Two A. ursingii displayed high level of resistance to aztreonam associated with blaCTX-M-15 in one isolate, and blaVEB-1 in the other. Eight SmaI-PFGE patterns were recognized. We evaluated the usefulness of Acinetobacter MLST-Pasteur scheme, to analyse A. ursingii isolates, however the rpoB gene was not amplified. A new set of primers were designed for specific amplification and sequencing, allowing the analysis of rpoB gene for this species. New alleles and the sequence types 748, 749, 750, 751, 993, 1186, 1187, and 1189 were included at the Acinetobacter MLST-Pasteur database. Those isolates showing related PFGE patterns were assigned to the same ST. To the best of our knowledge, this is the first report of MBL-producing A. ursingii in Argentina. The inclusion of A. ursingii species to the Acinetobacter MLST-Pasteur scheme allows deeper molecular characterization and a better understanding about the epidemiology of this germen.Fil: Faccone, Diego Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Martino, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Albornoz, Ezequiel Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Biondi, Estefania. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez"; ArgentinaFil: Vazquez, Miryam. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez"; ArgentinaFil: Rapoport, Melina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Rodrigo, Veronica. Gobierno de la Ciudad de Buenos Aires. Hospital General de Niños "Ricardo Gutiérrez"; ArgentinaFil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentin

Resistência à colistina em plasmídeos mediada pelo gene mcr-1 em isolados clínicos de Escherichia coli da Argentina: Um estudo retrospectivo, 2012-2018

Objective. To describe the resistance profile and the genetic characteristics of Escherichia coli isolates that harbor the mobilizable colistin resistance gene mcr-1 in Argentina. Methods. This was a retrospective study of 192 E. coli isolates positive for mcr-1 obtained from 69 hospitals of Buenos Aires City and 14 Argentinean provinces in 2012 - 2018. The antimicrobial susceptibility was performed by agar diffusion, broth macrodilution, and/or agar dilution. Standard polymerase chain reaction (PCR) was performed to detect resistance genes and incompatibility groups; specific PCR was applied to discriminate between blaCTX-M allelic groups and mcr-1.5 variant. The genetic relatedness among isolates was evaluated by XbaI-pulsed field gel electrophoresis and multilocus sequence typing in a subset of isolates. Results. All E. coli isolates showed minimal inhibitory concentrations to colistin ≥ 4μg/mL; nearly 50% were resistant to third-generation cephalosporins, with CTX-M-2 being the main extended-spectrum β-lactamase detected. Five E. coli were carbapenemase-producers (3 NDM, 2 KPC). The mcr-1.5 variant was detected in 13.5% of the isolates. No genetic relationship was observed among the mcr-1-positive E. coli clinical isolates, but a high proportion (164/192; 85.4%) of IncI2 plasmids was detected. Conclusions. The presence of IncI2 plasmids among highly diverse E. coli clones suggests that the mcr-1 gene's wide distribution in Argentina may be driven by the horizontal transmission of IncI2 plasmids.Objetivo. Describir el perfil de resistencia y las características genéticas de aislamientos clínicos de Escherichia coli que portan el gen movilizable de resistencia a colistina mcr-1 en Argentina. Métodos. Se realizó un estudio retrospectivo para analizar 192 aislamientos de E. coli mcr-1 positivo, obtenidos en 69 hospitales de la Ciudad de Buenos Aires y 14 provincias de Argentina entre 2012 y 2018. La sensibilidad a los antimicrobianos se analizó mediante los métodos de difusión en agar, macrodilución en caldo y/o dilución en agar. Se aplicó la técnica estándar de reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para detectar genes de resistencia y grupos de incompatibilidad; se aplicó PCR específica para distinguir entre variantes alélicas del gen blaCTX-M y la variante mcr-1.5. La relación genética entre los aislamientos fue evaluada mediante la técnica de electroforesis en gel de campo pulsado usando la enzima Xbal y la tipificación por secuencias de múltiples locus en un subconjunto de aislamientos. Resultados. Todos los aislamientos de E. coli mostraron concentraciones inhibitorias mínimas de colistina ≥ 4μg/mL. Casi el 50% mostró resistencia a las cefalosporinas de tercera generación y CTX-M-2 fue la β-lactamasa de espectro extendido que más se detectó. Cinco aislamientos de E. coli mostraron ser productoras de carbapenemasas (3 NDM, 2 KPC). La variante mcr-1.5 se detectó en 13,5% de las cepas aisladas. No se observó relación genética entre los aislamientos clínicos estudiados de E. coli positivas para mcr-1, aunque sí se detectó una proporción elevada (164/192; 85,4%) de plásmidos Incl2. Conclusiones. La elevada ocurrencia de plásmidos IncI2 en un grupo altamente diverso de clones de E. coli podría indicar que la amplia difusión del gen mcr-1 en Argentina estaría asociada a la transmisión horizontal de plásmidos IncI2.Objetivo. Descrever o perfil de resistência e as características genéticas de isolados clínicos de Escherichia coli que carregam o gene mobilizábel de resistência à colistina mcr-1 na Argentina. Métodos. Neste estudo retrospectivo, foram analizados 192 isolados de E. coli positivos para mcr-1 obtidos em 69 hospitais da Cidade de Buenos Aires e 14 províncias da Argentina, entre 2012 e 2018. A sensibilidade aos antimicrobianos foi examinada usando métodos de difusão em ágar, macrodiluição em caldo e/ou diluição em ágar. A técnica padrão de reação em cadeia da polimerase (PCR) foi aplicada para detectar genes de resistência e grupos de incompatibilidade; a PCR específica foi aplicada para discriminar entre variantes alélicas do gene blaCTX-M e a variante mcr-1.5. A relação genética entre os isolados foi avaliada por eletroforese em gel de campo pulsado usando a enzima XbaI e a tipagem por sequências de múltiplos lócus, em um subconjunto de isolados. Resultados. Todos os isolados de E. coli apresentaram concentrações inibitórias mínimas de colistina ≥4μg/ mL. Quase 50% foram resistentes às cefalosporinas de terceira geração, e CTX-M-2 foi a β-lactamase de espectro estendido mais detectada. Cinco isolados de E. coli foram produtores de carbapenemase (3 NDM, 2 KPC). A variante mcr-1.5 foi detectada em 13,5% dos isolados. Não foi observada relação genética entre os isolados clínicos de E. coli positivos para mcr-1, mas foi detectada uma alta proporção (164/192; 85,4%) de plasmídeos IncI2. Conclusões. A alta ocorrência de plasmídeos IncI2 em um grupo altamente diverso de clones de E. coli sugere que a ampla distribuição do gene mcr-1 na Argentina estaria associada a transmissão horizontal de plasmídeos IncI2.Fil: Faccone, Diego Francisco. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rapoport, Mario Daniel. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Albornoz, Ezequiel Pablo. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Celaya, Federico. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: de Mendieta, Juan Manuel. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: de Belder, Denise Gisele. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lucero, María Celeste. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Danze, Diego. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Instituto de Investigación.Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud "Dr. Carlos G. Malbrán"; Argentina. Dirección Nacional de Institutos de Investigación. Administración Nacional de Laboratorios e Institutos de Salud. Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas. Área de Antimicrobianos; Argentin

In vivo horizontal dissemination of the blaKPC-2 gene carried on diverse genetic platforms among clinical isolates of Enterobacteriaceae

This study investigated the molecular characteristics of six blaKPC-positive Enterobacteriaceae recovered from three patients in Argentina. Antimicrobial susceptibility testing was performed following Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) 2014 recommendations. Molecular characterisation of the isolates was performed by biparental conjugation, PCR, sequencing, S1 nuclease restriction, and Southern blot hybridisation with a blaKPC probe using standard protocols and conditions. The isolates studied were as follows. Case 1: Escherichia coli (ECO-P1) and Klebsiella pneumoniae (KPN-P1) isolated from a rectal swab harboured blaKPC-2 in transposon Tn4401a on non-typeable and non-conjugative plasmids. Case 2: Enterobacter cloacae (ECL-P2) and K. pneumoniae (KPN-P2) were isolated from two blood cultures. blaKPC-2 was found in a novel genetic variant of ISKpn8-blaKPC-2-ISKpn6-like on conjugative plasmids of IncL/M type. Case 3, Citrobacter freundii (CFR-P3) and Klebsiella oxytoca (KOX-P3) were isolated from skin and skin-structure infection. The blaKPC gene was detected on ISKpn8-ΔblaTEM-blaKPC-2-ISKpn6-like located on an IncA/C conjugative plasmid. CFR-P3 and KOX-P3 harboured blaPER-2 in addition to the blaKPC gene. In conclusion, we document the horizontal dissemination of blaKPC-2 from diverse Enterobacteriaceae clinical isolates with different genetic backgrounds. This is the first report of E. coli harbouring blaKPC associated with Tn4401a in Argentina.Fil: Anchordoqui, Maria Sol. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: de Belder, Denise Gisele. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Lucero, C.. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Rapoport, Mario Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Faccone, Diego Francisco. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Rodriguez, A.. Clínica y Maternidad Suizo Argentina; ArgentinaFil: Di Martino, A.. Sanatorio Mitre; ArgentinaFil: Martino, F.. Clínica y Maternidad Suizo Argentina; ArgentinaFil: Herrero, I.. Hospital Municipal de Urgencias; ArgentinaFil: Pasteran, Fernando. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Corso, Alejandra. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; ArgentinaFil: Gómez, Sonia Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Dirección Nacional de Instituto de Investigación. Administración Nacional de Laboratorio e Instituto de Salud “Dr. C. G. Malbrán”; Argentin