Características microbiológicas e clínicas das infecções por Acinetobacter spp. e Pseudomonas aeruginosa em Unidade de Terapia Intensiva Cardíaca de um Hospital Universitário do Rio de Janeiro

As infecções em cirurgia cardíaca ainda apresentam um cenário importante nas infecções associadas à assistência a saúde (IAAS), favorecendo ao paciente à aquisição de infecções por micro-organimos multirreristentes. Este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de resistência a antimicrobianos, verificar a presença de genes que codificam as enzimas dos tipos oxacilinases e metalo-beta-lactamases e descrever as características demográficas e clínicas dos pacientes colonziados/infectados por Acinetobacter spp. e P.aeruginosa internados no Centro de Terapia Intensiva Cardíaca do HUPE no período de 2005 a 2010. A maioria das 46 amostras de Acinetobacter spp e das 35 de P.aeruginosa foram de origem respiratória seguido de sangue. A maioria das amostras de A. baumannii apresentou altos percentuais de resistência a: ceftazidina, cefepime, piperacilina-sulbactam, ciprofloxacin, ceftriaxona e CIM ≥32 μg/mL para os carbapenêmicos. Uma amostra foi resistente a Polimixina B. O gene blaOXA-23 foi detectado em 65% das amostras e uma amostra apresentou o gene blaOXA-24. Não foram detectados os genes blaOXA-58-like e blaOXA-143. Para P. aeruginosa os percentuais de resistência para todos os antimicrobianos foram inferiores a 32%. Quatro amostras apresentaram resistência intermediária a polimixina B e nenhum gene de resistência foi detectado. Os prontuários dos pacientes foram analisados a fim de associar as características clínicas com os processos infecciosos identificados e seu desfecho clínico. Na análise por tipo de micro-organismo associado ao processo infeccioso à idade acima de 70 anos, DM e uso da ventilação mecânica por tempo prolongado foi maior no grupo dos pacientes que apresentaram infecção por P.aeruginosa. O IAM, a ICC em internações anteriores e suas complicações (choque cardiogênico e arritmia) tiveram impacto na mortalidade na série de pacientes (p<0,05). A insuficiência renal entre todas as comorbidades foi à única que teve associação com a mortalidade (OR= 8,3). Não houve associação entre a mortalidade e o micro-organismo que causou a infecção (Acinetobacter spp. p=0,3 e P.aeruginosa p=0,2) ou a resistência a carbapenêmicos (p=0,5). Foram observados dois casos de mediastinte por Acinetobacter spp. e dois por P. aeruginosa sendo um achado inédito no Brasil até o momento.

Marcadores fenotípicos e genotípicos de resistência aos antimicrobianos em enterobactérias e Staphylococcus spp. e detecção de genes para a produção de enterotoxina estafilocócica em cepas isoladas de equipamentos da cozinha de um hospital universitário no município do Rio de Janeiro

A resistência aos antimicrobianos pela produção de β-lactamases em enterobactérias é um problema adicional neste cenário. Staphylococcus spp é considerado um patógeno humano freqüentemente associado a infecções adquiridas no ambiente hospitalar. O objetivo desse trabalho foi estudar a resistência aos antimicrobianos em cepas de Enterobactérias e Staphylococcus spp. isoladas de equipamentos utilizados no preparo de dietas destinadas à pacientes internados em um hospital universitário no município do Rio de Janeiro, além de verificar a presença de genes codificadores de enterotoxinas nas cepas de Staphylococcus spp. As enterobactérias e os Staphylococcus spp. foram isolados e identificados por metodologia convencional. Para o teste de susceptibilidade aos antimicrobianos foram utilizados discos contendo antimicrobianos clinicamente relevantes. Foi determinada a concentração inibitória mínima (CIM) pela técnica de microdiluição em caldo para os antimicrobianos clinicamente relevantes. A pesquisa de genes que codificam β-lactamases em enterobactérias foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase (PCR) e sequenciamento para os genes blaTEM, blaSHV, blaCTX-M, blaOXA-1 e blaCMY-2. Para Staphylococcus spp. foram pesquisados, através da PCR e sequenciamento, os genes de resistência a meticilina, gentamicina e eritromicina e os genes codificadores de enterotoxinas (sea-see, seg-sej, sen-ser e seu). Foram isoladas 97 cepas de enterobactérias, 40 de liquidificador e 57 de batedeira e 40 cepas de Staphylococcus spp., 20 de cada equipamento. Dentre as enterobactérias, o gênero Enterobacter foi isolado com maior frequencia (n=37, 38%). Foram ainda isoladas seis cepas de Salmonella spp. Das enterobactérias, 80% (n=79) foram resistentes a pelo menos um antimicrobiano e 38% (n=37) a três ou mais. A expressão fenotípica presuntiva de b-lactamases do tipo AmpC foi detectada em 32 cepas. O gene blaCMY-2 não foi encontrado. Doze cepas apresentaram halos de inibição com screaning positivo para a pesquisa de ESBL. Foi detectada a presença do gene blaSHV em K. pneumoniae subsp. pneumoniae. O sequenciamento desse gene permitiu identificá-lo como sendo blaSHV-36. Dentre os Staphylococcus spp., oito foram identificados como coagulase-positivas (SCP) e 32 como coagulase-negativas (SCN). As oito cepas de SCP foram identificadas como S. aureus subsp. aureus. Dentre os SCN, as espécies identificadas com maior frequência foram: S. caprae (n=7, 17,5%), S. simulans (n=5, 12,5%) e S. epidermidis (n=4, 10%). Destas, 83% (n=33) foram resistentes a pelo menos um antimicrobiano e 30% (n=12) foram resistentes a mais do que três. Duas cepas (5%) de S. epidermidis apresentaram perfil de resistência a até seis antimicrobianos e genes de resistência a meticilina, a eritromicina e a gentamicina. Todas as sete cepas que foram resistentes no TSA e na CIM a gentamicina, apresentaram o gene aac(2)/aph(6). O gene ermB foi observado ainda em uma S hominis subsp hominis que apresentou resistência na CIM e no TSA. Foi detectada a presença de pelo menos um gene codificador de enteroxotxina em 83% (n=33) das cepas. O gene seg foi detectado em 11 cepas, o gene sei em 17 cepas e o gene sen em 31 cepas. Os resultados encontrados implicam as dietas preparadas com esses equipamentos como veículo de disseminação de enteropatógenos e Staphylococcus spp. com marcadores de resistência e genes codificadores de enterotoxinas relevantes no ambiente hospitalar.

Estudo da suscetibilidade aos antibióticos em isolados de Enterobacteriaceae provenientes de suiniculturas Portuguesas

Projeto de Pós-Graduação/Dissertação apresentado à Universidade Fernando Pessoa como parte dos requisitos para obtenção do grau de Mestre em Ciências Farmacêuticas

Carbapenemases of Serratia fonticola UTAD54

As carbapenemases, serínicas e metalo-β-lactamases (MBLs), formam um grupo cada vez mais importante de β-lactamases capazes de tornar as bactérias resistentes a antibióticos β-lactâmicos, incluindo carbapenemos utilizados como antibióticos de último recurso no tratamento de infecções causadas por bactérias multirresistentes. De modo a compreender melhor a relação estrutura-função deste grupo de enzimas, prosseguimos com a caracterização bioquímica e estrutural das carbapenemases SFC-1 e Sfh-I específicas de Serratia fonticola UTAD54, uma estirpe ambiental isolada previamente de águas de consumo não tratadas no Nordeste de Portugal. Ambas as β-lactamases foram sobre-expressas em Escherichia coli e purificadas por cromatografia líquida. A SFC-1 recombinante, uma carbapenemase serínica, hidrolisa eficientemente antibióticos β-lactâmicos de todas as classes e exibe, comparativamente a enzimas relacionadas (ex. KPC), uma maior eficiência contra a ceftazidima e uma menor susceptibilidade aos inibidores convencionais das β-lactamases. As estruturas do cristal da SFC-1 nativa e de complexos de mutantes, obtidos por mutagénese dirigida, com o meropenemo não hidrolisado e na forma de acetilenzima foram determinados por substituição molecular utilizando cristalografia de raios-X. A estrutura da SFC-1 contém todas as características conservadas do centro activo das carbapenemases de classe A. Nas estruturas dos mutantes o meropenemo aparece orientado no centro activo por Thr236 e Thr238, posicionando-o próximo da Ser130 para a transferência do protão. Nas enzimas de classe A inibidas por carbapenemos, a interacção com a Arg244 impõe uma orientação diferente do meropenemo ligado, prejudicando a transferência do protão. Estas constituem as primeiras estruturas de uma carbapenemase de classe A com um carbapenemo no centro activo e revelam que estas enzimas alteram a orientação do meropenemo ligado para promover a catálise, sem alteração significativa da estrutura geral. A Sfh-I, tal como as outras MBLs da subclasse B2, apresenta um perfil de substratos reduzido, que inclui maioritariamente os carbapenemos. A Sfh-I hidrolisa imipenemo e meropenemo com um kcat de 51 e 109 s-1 e um KM de 79 e 215 μM, respectivamente. A Sfh-I liga um equivalente de zinco, como demonstrado por espectrometria de massa. Contrariamente a enzimas da subclasse B2 previamente caracterizadas, a Sfh-I hidrolisa a cefepima, mostrando que a Sfh-I é uma MBL da subclasse B2 com propriedades únicas. Por espectroscopia de fluorescência mostrou-se que a Sfh-I é capaz de ligar até 3 equivalentes de zinco (Kd2 = 95 μM; Kd3 = 2.3 mM). A estrutura do cristal da Sfh-I, determinada por substituição molecular utilizando a CphA como modelo, é a primeira para uma MBL da subclasse B2 não ligada. Esta estrutura revela a disposição das moléculas de água no centro activo corroborando um mecanismo catalítico para as MBLs da subclasse B2 no qual a His118, em vez do Asp120 proposto anteriormente, activa a molécula de água nucleofílica.

Resistance to last-resort antibiotics in natural environments

Last-resort antibiotics are the final line of action for treating serious infections caused by multiresistant strains. Over the years the prevalence of resistant bacteria has been increasing. Natural environments are reservoirs of antibiotic resistance, highly influenced by human-driven activities. The importance of aquatic systems on the evolution of antibiotic resistance is highlighted from the assumption that clinically-relevant resistance genes have originated in strains ubiquitous in these environments. We hypothesize that: a) rivers are reservoirs and disseminators of antibiotic resistance; b) anthropogenic activities potentiate dissemination of resistance to last-resort antibiotics. Hence, the main goal of the work is to compare the last-resort antibiotics resistome, in polluted and unpolluted water. Rivers from the Vouga basin, exposed to different anthropogenic impacts, were sampled. Water quality parameters were determined to classify rivers as unpolluted or polluted. Two bacterial collections were established enclosing bacteria resistant to cefotaxime (3rd generation cephalosporin) and to imipenem (carbapenem). Each collection was characterized regarding: phylogenetic diversity, antibiotic susceptibility, resistance mechanisms and mobile genetic elements. The prevalence of cefotaxime- and imipenem-resistant bacteria was higher in polluted water. Results suggested an important role in the dissemination of antibiotic resistance for Enterobacteriaceae, Pseudomonas and Aeromonas. The occurrence of bacteria resistant to non-beta-lactams was higher among isolates from polluted water as also the number of multiresistant strains. Among strains resistant to cefotaxime, extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) genes were detected (predominantly blaCTX-M-like) associated to mobile genetic elements previously described in clinical strains. ESBL-producers were often multiresistant as a result of co-selection mechanisms. Culture-independent methods showed clear differences between blaCTX-M-like sequences found in unpolluted water (similar to ancestral genes) and polluted water (sequences identical to those reported in clinical settings). Carbapenem resistance was mostly related to the presence of intrinsically resistant bacteria. Yet, relevant carbapenemase genes were detected as blaOXA-48-like in Shewanella spp. (the putative origin of these genes), and blaVIM-2 in Pseudomonas spp. isolated from polluted rivers. Culture-independent methods showed an higher than the previously reported diversity of blaOXA-48-like genes in rivers. Overall, clear differences between polluted and unpolluted systems were observed, regarding prevalence, phylogenetic diversity and susceptibility profiles of resistant bacteria and occurrence of clinically relevant antibiotic resistance genes, thus validating our hypotheses. In this way, rivers act as disseminators of resistance genes, and anthropogenic activities potentiate horizontal gene transfer and promote the constitution of genetic platforms that combine several resistance determinants, leading to multiresistance phenotypes that may persist even in the absence of antibiotics.

Mediastinitis post revascularización miocárdica: impacto del cambio de profilaxis antibiótica en la fundación Cardioinfantil 2012 - 2013

INTRODUCCIÓN. La mediastinitis posterior a cirugía de revascularización miocárdica es una infección infrecuente, pero potencialmente fatal. En la Fundación Cardioinfantil se ha observado una tendencia al incremento de la misma en los últimos años, obligando a un cambio en las medidas de profilaxis antimicrobiana, pasando de cefalosporinas a vancomicina – gentamicina, sin embargo no se conoce aún el impacto de estas medidas. OBJETIVO: Determinar si el cambio de la profilaxis antibiótica en pacientes sometidos a revascularización miocárdica influye en una disminución de la incidencia de mediastinitis durante los años 2012 – 2013. METODOLOGÍA: Estudio de cohortes retrospectivo, evaluando la incidencia de mediastinitis post revascularización miocárdica, en pacientes expuestos a 2 diferentes tipos de profilaxis antimicrobiana (cefalosporinas vs vancomicina-gentamicina). Se describieron los patrones de susceptibilidad y resistencia de los patógenos encontrados en mediastinitis y la mortalidad de esta patología. RESULTADOS: Los patógenos más frecuentemente aislados en la mediastinitis fueron Staphylococcus aureus y Klebsiella pneumoniae, en la mayoría monomicrobiano. Se encontraron patógenos con perfiles de resistencia como betalactamasas de espectro extendido en Gram negativos y resistencia a la meticilina en cocos Gram positivos. El RR de mediastinitis del grupo expuesto a vancomicina-gentamicina respecto al grupo de cefalosporinas fue de 0,9 con IC 95% 0,28 – 3,28. CONCLUSIÓN: la epidemiologia microbiana de la mediastinitis no difiere de la reportada en otras series. La profilaxis antimicrobiana con vancomicina - gentamicina en pacientes sometidos a revascularización miocárdica, no redujo la incidencia de mediastinitis. Se propone regresar a la terapia de profilaxis con cefalosporinas.

Development of a miniaturised microarray-based assay for the rapid identification of antimicrobial resistance genes in Gram-negative bacteria

We describe the development of a miniaturised microarray for the detection of antimicrobial resistance genes in Gram-negative bacteria. Included on the array are genes encoding resistance to aminoglycosides, trimethoprim, sulphonamides, tetracyclines and beta-lactams, including extended-spectrum beta-lactamases. Validation of the array with control strains demonstrated a 99% correlation between polymerase chain reaction and array results. There was also good correlation between phenotypic and genotypic results for a large panel of Escherichia coli and Salmonella isolates. Some differences were also seen in the number and type of resistance genes harboured by E. coli and Salmonella strains. The array provides an effective, fast and simple method for detection of resistance genes in clinical isolates suitable for use in diagnostic laboratories, which in future will help to understand the epidemiology of isolates and to detect gene linkage in bacterial populations. (C) 2008 Published by Elsevier B.V. and the International Society of Chemotherapy.

Variation in clonality and antibiotic-resistance genes among multiresistant Salmonella enterica serotype typhimurium phage-type U302 (MR U302) from humans, animals, and foods

Since 1990 multiresistant (MR) Salmonella enterica serotype Typhimurium definitive phage-type (DT) 104 (MR DT104) and closely related phage types have emerged as a worldwide health problem in humans and food animals. In this study the presence of the bla(CARB-2) (ampicillin), cmlA (chloramphenicol), aadA2 (streptomycin/spectinomycin), sul1 (sulphonamide), and tetG (tetracycline) resistance genes in isolates of one such phage type, U302, have been determined. In addition bla(TEM) I primers have been used for the detection of TEM-type beta-lactamases. Isolates have also been characterized by plasmid profile and pulsed field gel electrophoresis (PFGE). Thirty-three of 39 isolates were positive for blaCARB-2, cmlA, aadA2, sul1 and tetG, four for bla(TEM), aadA2 and sul1, one for aadA2 and sul1, and one for blaTEM only. bla(TEM)-mediated ampicillin resistance was transferred to Escherichia coli K12 from three isolates along with other resistance markers, including resistance to chloramphenicol, streptomycin, spectinomycin, sulphonamides, and tetracyclines. Strains carried up to 6 plasmids and 34 plasmid profiles were identified. Although the majority of strains (33/39) produced a PFGE profile identical to that predominant in MR DT104, six different patterns were generated demonstrating the presence of various clones within MR U302. The results show that the majority of the MR U302 strains studied possessed the same antibiotic resistance genes as MR DT104. However, isolates with distinctive PFGE patterns can have different mechanisms of resistance to ampicillin, chloramphenicol, streptomycin, sulphonamides, and tetracyclines. Such resistance genes may be borne on transmissible plasmids.

The Challenges of Antimicrobial Resistance in Brazil

Brazil is a country with continental proportions with high geographic and economic diversity. Despite its medical centers of excellence, antimicrobial resistance poses a major therapeutic challenge. Rates of methicillin-resistant Staphylococcus aureus are up to 60% and are related to an endemic Brazilian clone. Local resistance to vancomycin in Enterococci was first related to Enterococcus faecalis, which differs from European and American epidemiology. Also, local Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli isolates producing extended-spectrum beta-lactamases have a much higher prevalence (40%-50% and 10%-18%, respectively). Carbapenem resistance among the enterobacteriaceae group is becoming a major problem, and K. pneumoniae carbapenemase isolates have been reported in different states. Among nonfermenters, carbapenem resistance is strongly related to SPM-1 (Pseudomonasaeruginosa) and OXA-23 (Acinetobacter baumannii complex) enzymes, and a colistin-only susceptible phenotype has also emerged in these isolates, which is worrisome. Local actions without loosing the global resistance perspective will demand multidisciplinary actions, new policies, and political engagement.

Meropenem versus piperacillin-tazobactam for definitive treatment of bloodstream infections due to ceftriaxone non-susceptible Escherichia coli and Klebsiella spp (the MERINO trial): study protocol for a randomised controlled trial

BACKGROUND: Gram-negative bacteria such as Escherichia coli or Klebsiella spp. frequently cause bloodstream infections. There has been a worldwide increase in resistance in these species to antibiotics such as third generation cephalosporins, largely driven by the acquisition of extended-spectrum beta-lactamase or plasmid-mediated AmpC enzymes. Carbapenems have been considered the most effective therapy for serious infections caused by such resistant bacteria; however, increased use creates selection pressure for carbapenem resistance, an emerging threat arising predominantly from the dissemination of genes encoding carbapenemases. Recent retrospective data suggest that beta-lactam/beta-lactamase inhibitor combinations, such as piperacillin-tazobactam, may be non-inferior to carbapenems for the treatment of bloodstream infection caused by extended-spectrum beta-lactamase-producers, if susceptible in vitro. This study aims to test this hypothesis in an effort to define carbapenem-sparing alternatives for these infections.

METHODS/DESIGN: The study will use a multicentre randomised controlled open-label non-inferiority trial design comparing two treatments, meropenem (standard arm) and piperacillin-tazobactam (carbapenem-sparing arm) in adult patients with bacteraemia caused by E. coli or Klebsiella spp. demonstrating non-susceptibility to third generation cephalosporins. Recruitment is planned to occur in sites across three countries (Australia, New Zealand and Singapore). A total sample size of 454 patients will be required to achieve 80% power to determine non-inferiority with a margin of 5%. Once randomised, definitive treatment will be for a minimum of 4 days, but up to 14 days with total duration determined by treating clinicians. Data describing demographic information, antibiotic use, co-morbid conditions, illness severity, source of infection and other risk factors will be collected. Vital signs, white cell count, use of vasopressors and days to bacteraemia clearance will be recorded up to day 7. The primary outcome measure will be mortality at 30 days, with secondary outcomes including days to clinical and microbiological resolution, microbiological failure or relapse, isolation of a multi-resistant organism or Clostridium difficile infection.

Infecções da corrente sanguínea por Klebsiella spp. produtora de Betalactamase de espectro expandido em unidades de terapia intensiva neonatal de hospital de ensino no estado do Pará: fatores de risco para letalidade

Klebsiella spp. produtora de beta-lactamases de espectro expandido (ESBL) tem emergido como um problema comum globalmente. Entretanto, dados relativos às características clínicoepidemiológicas e ao desfecho clínico em neonatos infectados por esta bactéria gram-negativa ESBL são ainda limitados. Estudo descritivo retrospectivo analítico avaliou os fatores de risco associados à letalidade e o perfil epidemiológico das Infecções de corrente sanguínea (ICS) por Klebsiella spp. ESBL em Unidade de Terapia Intensiva (UTI) neonatal de hospital de ensino no Estado do Pará, Brasil. Amostra composta por 27 neonatos, a maioria prematuros (77,8%), com a idade gestacional média de 34 semanas, variando de 27 a 41 semanas. Os episódios de ICS foram mais frequentes em recém-nascidos (RN) com peso ≤ 1500 g (40,7%), sendo que 14,8% abaixo dos de 1000g. O tempo médio de internação dos pacientes foi 40,51 dias variando de 5 a 101 dias (DP = ±29,61), com tempo médio de aparecimento da ICS de 12,2 dias após a admissão na UTI neonatal. A maioria das infecções foi provocada por bactérias da espécie Klebsiella pneumoniae (52%). A mortalidade geral encontrada foi 66,7%, com uma taxa de letalidade até o 14º dia da bacteremia de 51,8 %. O cateter vascular central (CVC) esteve presente em cerca de 60% dos RN e todos os pacientes apresentavam-se sob ventilação mecânica no momento do episódio da ICS. Quanto às variáveis associadas ao óbito até o 14° dia, apenas a inadequação da terapia antimicrobiana apresentou significância estatística (P<0,0017), já que todos os neonatos que receberam antibioticoterapia inapropriada evoluíram desfavoravelmente. As ICS causadas por Klebsiella ESBL têm se tornado um problema comum em RN prematuros com elevada mortalidade naqueles que recebem terapia inapropriada.

Screening of wild type Streptomyces isolates able to overproduce clavulanic acid

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Investigação de genes de resistência a carbapenêmicos e aminoglicosídeos e tipagem molecular de amostras de Acinetobacter baumannii isoladas de pacientes internados em unidades de terapia intensiva de um hospital terciário

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Monitoramento de cultivos submersos de linhagens de Streptomyces clavuligerus para a quantificação de distribuição de fluxos metabólicos

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Ocorrência de Escherichia coli resistente a antimicrobianos em diferentes sítios corporais em uma população diversa de gatos saudáveis

Pós-graduação em Microbiologia Agropecuária - FCAV