Caracterización epidemiológica y molecular de aislamientos clínicos productores de carbapenemasas

Abstract

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 enterobacterales. 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 (89 laboratorios WHONET y aquellos laboratorios participantes del Programa de Control de Calidad). En éste contexto, en el período 2008-2016 un total de 1689 enterobacterales 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 enterobacterales positivos para IMP. Por todo esto, planteamos como objetivo general estudiar las características epidemiológicas y moleculares de aislamientos clínicos de enterobacterales productores de metalo-β-lactamasas de tipo IMP y VIM de Argentina. Como Objetivo Específico I planteamos describir la epidemiología de 40 enterobacterales 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 fluoroquinolonas, 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, sigue siendo fundamental el estudio y la vigilancia contínua 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.