Caracterização epidemiológica e microbiológica da disseminação do gene de resistência plasmidial à colistina, mcr-1, no Hospital das Clínicas da FMUSP

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Nagano, Debora Satie
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5134/tde-14112019-093806/
Resumo: Introdução: O gene de resistência plasmidial à colistina, mcr-1 (do inglês mobile colistin resistance) foi identificado pela primeira vez no final de 2015 e desde então foi descrito em isolados de animais, humanos e ambiente. Entretanto, estudos conduzidos em hospitais brasileiros são escassos. Objetivos: Descrever a disseminação de mcr-1 em unidades que apresentaram pacientes (caso) com infecção e/ou colonização por Enterobactérias resistentes a colistina e sensíveis a carbapenêmicos, e em pacientes hospitalizados na mesma unidade e período que os casos (contactantes), entre agosto de 2016 a janeiro de 2017. Avaliar outros mecanismos de resistência à colistina desses isolados. Material e Métodos: Foi realizada coleta de amostras com swab retal, processamento em ágar MacConkey e triagem em meio com colistina. Todos os isolados obtidos foram testados para mcr-1 por PCR e confirmados por sequenciamento Sanger. Foi criado um banco de dados no programa Epi InfoTM (CDC) com variáveis clínicas e demográficas dos pacientes. Análise univariada dos fatores de risco associados com aquisição do gene mcr-1 foi realizada e o valor de p <= 0.05 foi considerado significativo. Variáveis significativas foram colocadas em um modelo de regressão logística. Foram realizadas concentração inibitória mínima para colistina, meropenem e imipenem; extração de DNA plasmidial; PCR para plasmídeo tipo IncX4; sequenciamento total do genoma; conjugação e teste para bomba de efluxo com CCCP dos isolados positivos para o gene mcr-1. Resultados: Todos os contactantes dos 3 casos, totalizando 20 pacientes identificados entre setembro de 2016 a janeiro de 2017 foram avaliados. O tempo de hospitalização médio prévio a coleta de amostras foi de 21 dias para os 23 pacientes, 54 dias para os 3 pacientes caso e 16 dias para os 20 contactantes. O uso de meropenem, tempo de uso de meropenem e de colistina durante internação, ser submetido a cirurgia e tempo de internação prévio a coleta foram considerados fatores de risco para aquisição de mcr-1 na análise univariada. Entretanto, apenas tempo de uso meropenem foi fator de risco foi fator de risco independente. Foram obtidos 7 isolados positivos para mcr-1 de K. pneumoniae, K. quasipneumoniae, K. aerogenes, P. mirabilis, P. stuartii e M. morganii, sendo as últimas 3 espécies intrinsecamente resistentes à colistina. Porém, não foi possível transferir o gene mcr-1 por conjugação. O gene mcr-1 não foi encontrado por sequenciamento total do genoma, mas o PCR foi confirmado por sequenciamento Sanger em 5 isolados (2 K. pneumoniae, 1 K. aerogenes, 1 M. morganii e 1 P. mirabilis). Nenhum isolado foi positivo para plasmídeo tipo IncX4 por PCR nem por sequenciamento total do genoma. Dois isolados de K. pneumoniae, resistentes à colistina, ao meropenem e ao imipenem eram coprodutores de KPC-2, além de variadas ESBLs. Um isolado de K. quasipneumoniae (anteriormente K. pneumoniae pertencente ao ST-1308) foi descrito pela primeira vez no Brasil como carreador de mcr-1. Os isolados de Klebsiella spp. também apresentaram inativação de mgrB, relacionado a resistência a colistina. Todos os isolados sequenciados apresentaram diminuição de CIM para colistina na presença de inibidor de bomba de efluxo (CCCP). Os genes codificadores de AcrAB-TolC de bomba de efluxo apresentaram mutações no isolado de P. stuartii que também teve variação menor de CIM. Conclusão: O gene mcr-1 foi identificado em diferentes gêneros e espécies de Enterobactérias, incluindo as intrinsecamente resistentes à colistina. Outros mecanismos de resistência à colistina como mutação cromossômica e bomba de efluxo, foram observados em isolados carreadores de mcr-1, evidenciando a complexidade da resistência a colistina nas Enterobactérias. O tempo de uso de meropenem foi o único fator de risco independente para aquisição do gene mcr-1
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spelling Caracterização epidemiológica e microbiológica da disseminação do gene de resistência plasmidial à colistina, mcr-1, no Hospital das Clínicas da FMUSPEpidemiological and microbiological characterization of dissemination of plasmid-mediated resistance gene to colistin, mcr-1, at Hospital das Clínicas - FMUSPCarbapenêmicosCarbapenemsColistinColistinaCross infectionEnterobacteriaceaeEnterobacteriaceaeInfecção hospitalarMCR-1MCR-1PlasmídeosPlasmidsIntrodução: O gene de resistência plasmidial à colistina, mcr-1 (do inglês mobile colistin resistance) foi identificado pela primeira vez no final de 2015 e desde então foi descrito em isolados de animais, humanos e ambiente. Entretanto, estudos conduzidos em hospitais brasileiros são escassos. Objetivos: Descrever a disseminação de mcr-1 em unidades que apresentaram pacientes (caso) com infecção e/ou colonização por Enterobactérias resistentes a colistina e sensíveis a carbapenêmicos, e em pacientes hospitalizados na mesma unidade e período que os casos (contactantes), entre agosto de 2016 a janeiro de 2017. Avaliar outros mecanismos de resistência à colistina desses isolados. Material e Métodos: Foi realizada coleta de amostras com swab retal, processamento em ágar MacConkey e triagem em meio com colistina. Todos os isolados obtidos foram testados para mcr-1 por PCR e confirmados por sequenciamento Sanger. Foi criado um banco de dados no programa Epi InfoTM (CDC) com variáveis clínicas e demográficas dos pacientes. Análise univariada dos fatores de risco associados com aquisição do gene mcr-1 foi realizada e o valor de p <= 0.05 foi considerado significativo. Variáveis significativas foram colocadas em um modelo de regressão logística. Foram realizadas concentração inibitória mínima para colistina, meropenem e imipenem; extração de DNA plasmidial; PCR para plasmídeo tipo IncX4; sequenciamento total do genoma; conjugação e teste para bomba de efluxo com CCCP dos isolados positivos para o gene mcr-1. Resultados: Todos os contactantes dos 3 casos, totalizando 20 pacientes identificados entre setembro de 2016 a janeiro de 2017 foram avaliados. O tempo de hospitalização médio prévio a coleta de amostras foi de 21 dias para os 23 pacientes, 54 dias para os 3 pacientes caso e 16 dias para os 20 contactantes. O uso de meropenem, tempo de uso de meropenem e de colistina durante internação, ser submetido a cirurgia e tempo de internação prévio a coleta foram considerados fatores de risco para aquisição de mcr-1 na análise univariada. Entretanto, apenas tempo de uso meropenem foi fator de risco foi fator de risco independente. Foram obtidos 7 isolados positivos para mcr-1 de K. pneumoniae, K. quasipneumoniae, K. aerogenes, P. mirabilis, P. stuartii e M. morganii, sendo as últimas 3 espécies intrinsecamente resistentes à colistina. Porém, não foi possível transferir o gene mcr-1 por conjugação. O gene mcr-1 não foi encontrado por sequenciamento total do genoma, mas o PCR foi confirmado por sequenciamento Sanger em 5 isolados (2 K. pneumoniae, 1 K. aerogenes, 1 M. morganii e 1 P. mirabilis). Nenhum isolado foi positivo para plasmídeo tipo IncX4 por PCR nem por sequenciamento total do genoma. Dois isolados de K. pneumoniae, resistentes à colistina, ao meropenem e ao imipenem eram coprodutores de KPC-2, além de variadas ESBLs. Um isolado de K. quasipneumoniae (anteriormente K. pneumoniae pertencente ao ST-1308) foi descrito pela primeira vez no Brasil como carreador de mcr-1. Os isolados de Klebsiella spp. também apresentaram inativação de mgrB, relacionado a resistência a colistina. Todos os isolados sequenciados apresentaram diminuição de CIM para colistina na presença de inibidor de bomba de efluxo (CCCP). Os genes codificadores de AcrAB-TolC de bomba de efluxo apresentaram mutações no isolado de P. stuartii que também teve variação menor de CIM. Conclusão: O gene mcr-1 foi identificado em diferentes gêneros e espécies de Enterobactérias, incluindo as intrinsecamente resistentes à colistina. Outros mecanismos de resistência à colistina como mutação cromossômica e bomba de efluxo, foram observados em isolados carreadores de mcr-1, evidenciando a complexidade da resistência a colistina nas Enterobactérias. O tempo de uso de meropenem foi o único fator de risco independente para aquisição do gene mcr-1Introduction: The plasmid-mediated resistance gene to colistin, mcr-1 (mobile colistin resistance) was first identified by the end of 2015 and ever since was described in isolates from animals, humans and environment. However, studies conducted in Brazilian hospitals are scarce. Aims: Describe the dissemination of the mcr-1 gene in units where patients (case) with infection and/or colonized by Enterobacteria resistant to colistin and susceptible to carbapenems, and patients hospitalized at the same unit and period as the cases (contact patients), between August 2016 and January 2017. Evaluate other mechanisms of resistance to colistin in these isolates. Material and Methods: Samples were collected with rectal swabs, processed in MacConkey agar and screened on medium with colistin. All isolates obtained were tested for mcr-1 by PCR and confirmed by Sanger sequencing. A database was created in the Epi InfoTM program (CDC) with clinical and demographic variables from patients. Univariate analysis to risk factors associated to mcr-1 gene acquisition was performed and p-value <= 5 was considered significant. Significant variables went through logistic regression model. Isolates positive to mcr-1 gene by PCR were submitted to minimum inhibitory concentration determination to colistin, meropenem and imipenem; plasmid DNA extraction; whole genome sequencing; conjugation and IncX4 plasmid type by PCR. Results: All contact patients from 3 cases, totalizing 20 patients identified between September 2016 and January 2017 were evaluated. Average hospitalization time before sample collection was 21 days for the 23 patients, 54 days the 3 case patients and 16 days for the 20 contact patients. Use of meropenem, time of use of meropenem and colistin in hospital, surgical procedure and hospitalization time before sampling were considered risk factors for acquisition of mcr-1 in unadjusted analysis. Nevertheless, only time of meropenem use was an independent risk factor. Seven isolates positive for mcr-1 were obtained of K. pneumoniae, K. quasipneumoniae, K. aerogenes, P. mirabilis, P. stuartii and M. morganii, the last three are species intrinsically resistant to colistin. However, it was not possible to transfer mcr-1 gene by conjugation. The mcr-1 gene was not found through whole genome sequencing, but PCR products were confirmed by Sanger sequencing in 5 isolates (2 K. pneumoniae, 1 K. aerogenes, 1 M. morganii and 1 P. mirabilis). None of the isolates were positive for IncX4 plasmid type by PCR neither whole genome sequencing. Two K. pneumoniae isolates, resistant to colistin, meropenem and imipenem, were coproducers of KPC-2, as well as others ESBLs. One isolate of K. quasipneumoniae (former K. pneumoniae of ST-1308) here first described in Brazil and as mcr-1 carrier. The Klebsiella spp. isolates also had inactivation of mgrB, related to colistin resistance. All sequenced isolates presented lower MIC to colistin in presence of efflux pump inhibitor (CCCP). Codifying genes of AcrAB-TolC efflux pump presented mutations in P. stuartii which MIC also varied less than others. Conclusion: The mcr-1 gene was identified in different genera and species of Enterobacteria, including in intrinsically resistant ones. Other mechanisms of resistance to colistin as chromosomal mutations and efflux pump were observed in isolates carrying mcr-1, highlighting colistin resistance complexity in Enterobacteria. Time of use of meropenem was the only independent risk factor for acquisition of mcr-1 geneBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCosta, Silvia FigueiredoNagano, Debora Satie2019-08-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5134/tde-14112019-093806/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2019-11-28T22:13:02Zoai:teses.usp.br:tde-14112019-093806Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212019-11-28T22:13:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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description Introdução: O gene de resistência plasmidial à colistina, mcr-1 (do inglês mobile colistin resistance) foi identificado pela primeira vez no final de 2015 e desde então foi descrito em isolados de animais, humanos e ambiente. Entretanto, estudos conduzidos em hospitais brasileiros são escassos. Objetivos: Descrever a disseminação de mcr-1 em unidades que apresentaram pacientes (caso) com infecção e/ou colonização por Enterobactérias resistentes a colistina e sensíveis a carbapenêmicos, e em pacientes hospitalizados na mesma unidade e período que os casos (contactantes), entre agosto de 2016 a janeiro de 2017. Avaliar outros mecanismos de resistência à colistina desses isolados. Material e Métodos: Foi realizada coleta de amostras com swab retal, processamento em ágar MacConkey e triagem em meio com colistina. Todos os isolados obtidos foram testados para mcr-1 por PCR e confirmados por sequenciamento Sanger. Foi criado um banco de dados no programa Epi InfoTM (CDC) com variáveis clínicas e demográficas dos pacientes. Análise univariada dos fatores de risco associados com aquisição do gene mcr-1 foi realizada e o valor de p <= 0.05 foi considerado significativo. Variáveis significativas foram colocadas em um modelo de regressão logística. Foram realizadas concentração inibitória mínima para colistina, meropenem e imipenem; extração de DNA plasmidial; PCR para plasmídeo tipo IncX4; sequenciamento total do genoma; conjugação e teste para bomba de efluxo com CCCP dos isolados positivos para o gene mcr-1. Resultados: Todos os contactantes dos 3 casos, totalizando 20 pacientes identificados entre setembro de 2016 a janeiro de 2017 foram avaliados. O tempo de hospitalização médio prévio a coleta de amostras foi de 21 dias para os 23 pacientes, 54 dias para os 3 pacientes caso e 16 dias para os 20 contactantes. O uso de meropenem, tempo de uso de meropenem e de colistina durante internação, ser submetido a cirurgia e tempo de internação prévio a coleta foram considerados fatores de risco para aquisição de mcr-1 na análise univariada. Entretanto, apenas tempo de uso meropenem foi fator de risco foi fator de risco independente. Foram obtidos 7 isolados positivos para mcr-1 de K. pneumoniae, K. quasipneumoniae, K. aerogenes, P. mirabilis, P. stuartii e M. morganii, sendo as últimas 3 espécies intrinsecamente resistentes à colistina. Porém, não foi possível transferir o gene mcr-1 por conjugação. O gene mcr-1 não foi encontrado por sequenciamento total do genoma, mas o PCR foi confirmado por sequenciamento Sanger em 5 isolados (2 K. pneumoniae, 1 K. aerogenes, 1 M. morganii e 1 P. mirabilis). Nenhum isolado foi positivo para plasmídeo tipo IncX4 por PCR nem por sequenciamento total do genoma. Dois isolados de K. pneumoniae, resistentes à colistina, ao meropenem e ao imipenem eram coprodutores de KPC-2, além de variadas ESBLs. Um isolado de K. quasipneumoniae (anteriormente K. pneumoniae pertencente ao ST-1308) foi descrito pela primeira vez no Brasil como carreador de mcr-1. Os isolados de Klebsiella spp. também apresentaram inativação de mgrB, relacionado a resistência a colistina. Todos os isolados sequenciados apresentaram diminuição de CIM para colistina na presença de inibidor de bomba de efluxo (CCCP). Os genes codificadores de AcrAB-TolC de bomba de efluxo apresentaram mutações no isolado de P. stuartii que também teve variação menor de CIM. Conclusão: O gene mcr-1 foi identificado em diferentes gêneros e espécies de Enterobactérias, incluindo as intrinsecamente resistentes à colistina. Outros mecanismos de resistência à colistina como mutação cromossômica e bomba de efluxo, foram observados em isolados carreadores de mcr-1, evidenciando a complexidade da resistência a colistina nas Enterobactérias. O tempo de uso de meropenem foi o único fator de risco independente para aquisição do gene mcr-1
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