Os carbapenemos são antibióticos de última linha em medicina humana e o seu uso é proibido em medicina veterinária, para que a sua utilização terapêutica continue a ser possível. Contudo, os níveis de resistência estão a aumentar mundialmente e têm surgido descrições de resistência a esta classe em animais de companhia.
Na primeira parte desta tese, foi feita uma avaliação da prevalência de Enterobacterales produtores de carbapenemases em Portugal, provenientes de estirpes clínicas de animais companhia, assim como uma caracterização dos seus elementos genéticos móveis. Dos 977 isolados clínicos de Enterobacterales originários de um laboratório de diagnóstico veterinário, 261 isolados resistentes foram estudados e a sequenciação do genoma completo foi feita para estirpes produtoras de carbapenemases. A frequência observada foi de 0,51% (n=5/977) e incluiu uma Klebsiella pneumoniae ST273 produtora de OXA-181, duas K. pneumoniae ST147 produtoras de KPC-3, uma K. pneumoniae ST392 produtora de KPC-3 e uma Escherichia coli ST127 produtora de OXA-48. O gene blaKPC-3 encontrava-se no transposão Tn4401d em plasmídeos do tipo IncFIA e IncN, enquanto o gene blaOXA-181 encontrava-se num plasmídeo do tipo IncX3. Todos os plasmídeos e transposões eram homólogos aos descritos em medicina humana. Estas descobertas sugerem a ocorrência de uma disseminação horizontal destas bactérias de humanos para animais de companhia, realçando a importância de realizar o rastreio de resistência aos carbapenemos em laboratórios de diagnóstico veterinário e a implementação de medidas de prevenção e controlo de infeção (PCI) para que se evite a disseminação destas bactérias na comunidade.
Com o aumento do número de animais de companhia por família, acompanhado pela evolução dos níveis de cuidados prestados em centros de atendimento médico-veterinários (CAMV), é expectável que o número de infeções nosocomiais provocadas por bactérias multirresistentes venha a aumentar, à semelhança do que ocorre em hospitais humanos. Contudo, contrariamente ao que existe em medicina humana, onde protocolos de PCI monitorizam o surgimento de bactérias multirresistentes no ambiente, em medicina veterinária a implementação destes protocolos está aquém do expectável.
Assim, a avaliação do nível de contaminação ambiental e colonização das equipas foi realizada em diferentes CAMV em Portugal. Catorze CAMV foram avaliados, com amostragem de superfícies críticas e colheita de amostras nasais, retais e de mãos da equipa. Para todas as amostras, foram rastreadas bactérias Gram-negativas produtoras de beta-lactamases de espetro alargado e/ou carbapenemases. As concentrações mínimas inibitórias de imipenemo e meropenemo foram calculadas para bactérias produtoras de carbapenemases. A sequenciação do genoma completo foi feita para bactérias resistentes aos carbapenemos.
A avaliação ambiental demonstrou que 6,5% das superfícies testadas estava contaminada com bactérias Gram-negativas multirresistentes, nomeadamente: i) um CAMV tinha Acinetobacter spp. produtor de OXA-23 (n=5); ii) outro CAMV tinha Pseudomonas juntendi produtora de IMP-8; iii) isolados de Stenotrophomonas maltophilia (n=12) e Pseudomonas aeruginosa (n=3) foram encontrados em várias superfícies de múltiplos CAMV. Estirpes de P. aeruginosa resistentes aos carbapenemos, que apresentavam mutações na porina OprD, foram isoladas de duas amostras retais e uma amostra de mãos. Estirpes de S. maltophilia foram encontradas no total de quatro amostras (duas retais, duas de mãos). Uma amostra nasal testou positivo para K. pneumoniae ST11 resistente aos carbapenemos por truncatura da OmpK36. Estes resultados apontam para o papel que os CAMV poderão ter na disseminação de bactérias multirresistentes. Adicionalmente, torna-se claro que é fundamental implementar protocolos de PCI, auditados com regularidade, em conjunto com workshops educacionais para estudantes e profissionais de medicina veterinária.
Em conclusão, bactérias resistentes aos carbapenemos estão presentes em animais de companhia doentes e no ambiente dos CAMVs, evidenciando o papel que estes setores têm na disseminação destas bactérias no contexto da Uma Só Saúde.Carbapenems are last-line antibiotics in human medicine and are of prohibited use in veterinary medicine as a way to preserve their therapeutic use for humans. Nonetheless, resistance levels are increasing and reports of resistance in companion animals are appearing.
In the first part of this dissertation, an evaluation on the prevalence of carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE) clinical strains in companion animals in Portugal and characterization of their mobile genetic elements was performed.
Out of the 977 Enterobacterales clinical strains collected from a Portuguese veterinary diagnostic laboratory, 261 resistant strains were studied and whole-genome sequencing was conducted for carbapenemase-producing strains. The frequency of CPE in companion animals was 0.51% (n=5/977) and included one OXA-181-producing Klebsiella pneumoniae ST273, two KPC-3-producing K. pneumoniae ST147, one KPC-3-producing K. pneumoniae ST392, and one OXA-48-producing Escherichia coli ST127. The blaKPC-3 gene was located on transposon Tn4401d on IncFIA and IncN type-plasmids, while the blaOXA-181 gene was on an IncX3 type-plasmid, with all plasmids and transposons harbouring carbapenemase genes homologous to those in human healthcare. Such finding suggested an horizontal dissemination from humans to companion animals, stressing the importance of implementing carbapenemase-screening methods in veterinary diagnostic laboratories and implementation of infection, prevention and control (IPC) measures to avoid the spreading of resistant bacteria onto the community, prompting the second part of this dissertation.
With the increasing number of companion animals per family and the evolution of care offered by veterinary practices, it is expected that the number of nosocomial infections to increase, similarly to human medicine. Yet, contrary to what exists in human medicine, where IPC protocols exist to monitor the appearance of multidrug-resistant (MDR) bacteria, in veterinary medicine there is still a gap in the implementation of IPC.
Thus, environmental contamination and staff carriage of multidrug-resistant organisms (MDROs) in veterinary practices across Portugal was evaluated. A total of fourteen SAVPs were enrolled, and environmental samples were collected from critical areas. Additionally, veterinary team members provided nasal, hand, and rectal swabs. All samples were screened for ESBL- and carbapenemase-producing Gram-negative bacteria, while minimal inhibitory concentrations (MIC) for imipenem and meropenem were determined for the latter. Whole-genome sequencing was performed for carbapenem-resistant strains.
Environmental evaluation showed that 6.5% (n=32/490) of surface swabs were contaminated with multidrug-resistant Gram-negative bacteria, specifically: i) OXA-23-producing Acinetobacter spp. (n=5) in one SAVP; ii) IMP-8-producing Pseudomonas juntendi (n=2) strains in one SAVP; iii) Stenotrophomonas maltophilia (n=12) and Pseudomonas aeruginosa (n=3) strains were found on multiple surfaces of different SAVPS. Carbapenem-resistant P. aeruginosa strains with oprD mutations were found on two rectal and one hand samples, while S. maltophilia strains were recovered from four samples (two rectal, two hands). One nasal swab was positive for carbapenem-resistant K. pneumoniae ST11 by ompK36 truncation.These findings indicate that SAVPs may significantly contribute to the dissemination of MDROs. It is clear that strict IPC strategies must be implemented and regularly revised, together with educational workshops for veterinary healthcare students and professionals.
In conclusion, carbapenem-resistant bacteria were found in clinical strains from sick companion animals and in the environment of veterinary healthcare, showing the role of small animal quadrant in the dissemination of this type of resistance under the One Health context
