Antimicrobial susceptibility of Pseudomonas aeruginosa isolated from cystic fibrosis patients through Northern Europe

Pseudomonas aeruginosa is a major cause of morbidity and mortality in cystic fibrosis patients. This study compares the antimicrobial susceptibility of 153 P. aeruginosa isolates from the United Kingdom (UK) (n=58), Belgium (n=44), and Germany (n=51) collected from 120 patients during routine visits over the 2006-2012 period. MICs were measured by broth microdilution. Genes encoding extended spectrum β-lactamases (ESBL), metallo-β-lactamases and carbapenemases were detected by PCR. Pulsed Field Gel Electrophoresis and Multi-Locus Sequence Typing were performed on isolates resistant to ≥ 3 antibiotic classes among penicillins/cephalosporins, carbapenems, fluoroquinolones, aminoglycosides, polymyxins. Based on EUCAST/CLSI breakpoints, susceptibility was ≤ 30%/≤ 40% (penicillins, ceftazidime, amikacin, ciprofloxacin), 44-48%/48-63% (carbapenems), 72%/72% (tobramycin), and 92%/78% (colistin) independently of patient's age. Sixty percent of strains were multidrug resistant (MDR; European Centre for Disease prevention and Control criteria). Genes encoding ESBL (most prevalent BEL, PER, GES, VEB, CTX-M, TEM, SHV, and OXA), metallo β-lactamases (VIM, IMP, NDM), or carbapenemases (OXA-48, KPC) were not detected. The Liverpool Epidemic Strain (LES) was prevalent in UK isolates only (75% of MDR isolates). Four MDR ST958 isolates were found spread over the three countries. The other MDR clones were evidenced in ≤ 3 isolates and localized in a single country. A new sequence type (ST2254) was discovered in one MDR isolate in Germany. Clonal and non-clonal isolates with different susceptibility profiles were found in 21 patients. Thus, resistance and MDR are highly prevalent in routine isolates from 3 countries, with carbapenem (meropenem), tobramycin and colistin remaining the most active drugs.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

Molecular characterization of extended-spectrum cephalosporin-resistance in Escherichia coli in pigs on-farm and from clinical cases throughout Quebec, Canada during 16 years

Le développement de la multirésistance chez Escherichia coli est un problème important en médecine animale et humaine. En outre, l’émergence et la diffusion des déterminants de résistance aux céphalosporines à larges spectres de troisième génération (ESCs) parmi les isolats, incluant des céphalosporines essentielles en médecine humaine (ex. ceftriaxone et ceftiofur), est un problème majeur de santé publique. Cette thèse visait trois objectifs. D’abord étudier la dynamique de la résistance aux antimicrobiens (AMR) ainsi que la virulence et les profils génétiques de la AMR des E. coli isolées de porcs recevant une nourriture post-sevrage supplémentée avec de la chlortétracycline et de la pénicilline G, et, accessoirement, évaluer les effets d'additifs alimentaires sur cette dynamique en prenant pour exemple d'étude un minéral argileux, la clinoptilolite, étant donné son possible lien avec le gène blaCMY-2 qui confère la résistance au ceftiofur. L'objectif suivant était d'investiguer les mécanismes menant à une augmentation de la prévalence du gène blaCMY-2 chez les porcs qui reçoivent de la nourriture médicamentée et qui n'ont pas été exposés au ceftiofur Ici encore,nous avons examiné les effets d’un supplément alimentaire avec un minéral argileux sur ce phénomène. Enfin, notre dernier objectif était d’étudier, dans le temps, les génotypes des isolats cliniques d'E. coli résistant au ceftiofur, isolés de porcs malades au Québec à partir du moment où la résistance au ceftiofur a été rapportée, soit de 1997 jusqu'à 2012. Dans l'étude initiale, la prévalence de la résistance à 10 agents antimicrobiens, incluant le ceftiofur, s’accroît avec le temps chez les E.coli isolées de porcelets sevrés. Une augmentation tardive de la fréquence du gène blaCMY-2, encodant pour la résistance au ceftiofur, et la présence des gènes de virulence iucD et tsh a été observée chez les isolats. La nourriture supplémentée avec de la clinoptilolite a été associée à une augmentation rapide mais, par la suite, à une diminution de la fréquence des gènes blaCMY-2 dans les isolats. En parallèle, une augmentation tardive dans la fréquence des gènes blaCMY-2 et des gènes de virulence iucD et tsh a été observée dans les isolats des porcs contrôles, étant significativement plus élevé que dans les porcs ayant reçu l'additif au jour 28. La diversité, au sein des E. coli positives pour blaCMY-2 , a été observée au regard des profils AMR. Certaines lignées clonales d'E.coli sont devenues prédominantes avec le temps. La lignée clonale du phylotype A prédominait dans le groupe supplémenté, alors que les lignées clonales du phylotype B1, qui possèdent souvent le gène de virulence iucD associé aux ExPEC, prédominaient dans le groupe contrôle. Les plasmides d'incompatibilité (Inc) des groupes, I1, A/C, et ColE, porteurs de blaCMY-2, ont été observés dans les transformants. Parmi les souches cliniques d'E.coli ESC-résistantes, isolées de porcs malades au Québec de 1997 à 2012, blaCMY-2 était le gène codant pour une β-lactamase le plus fréquemment détecté; suivi par blaTEM et blaCTX-M,. De plus, les analyses clonales montrent une grande diversité génétique. Par contre, des isolats d'E. coli avec des profils PFGE identiques ont été retrouvés dans de multiples fermes la même année mais aussi dans des années différentes. La résistance à la gentamicine, kanamycine, chloramphenicol, et la fréquence de blaTEM et de IncA/C diminuent significativement au cour de la période étudiée, alors que la fréquence de IncI1 et de la multirésistance à sept catégories d'agents antimicrobiens augmente significativement avec le temps. L'émergence d'isolats d'E. coli positifs pour blaCTX-M, une β-lactamase à large spectre et produisant des ESBL, a été observée en 2011 et 2012 à partir de lignées clonales distinctes et chez de nombreuses fermes. Ces résultats, mis ensemble, apportent des précisions sur la dissémination de la résistance au ceftiofur dans les E. coli isolées de porcs. Au sein des échantillons prélevés chez les porcs sevrés recevant l'alimentation médicamentée sur une ferme, et pour laquelle une augmentation de la résistance au ceftiofur a été observée, les données révèlent que les souches d'E. coli positives pour blaCMY-2 et résistantes aux ESCs appartenaient à plusieurs lignées clonales différentes arborant divers profils AMR. Le gène blaCMY-2 se répand à la fois horizontalement et clonalement chez ces E. coli. L'ajout de clinoptilotite à la nourriture et le temps après le sevrage influencent la clonalité et la prévalence du gène blaCMY-2 dans les E. coli. Durant les 16 années d'étude, plusieurs lignées clonales différentes ont été observées parmi les souches d'E. coli résistantes au ceftiofur isolées de porc malades de fermes québécoises, bien qu’aucune lignée n'était persistante ou prédominante pendant l'étude. Les résultats suggèrent aussi que le gène blaCMY-2 s'est répandu à la fois horizontalement et clonalement au sein des fermes. De plus, blaCMY-2 est le gène majeur des β-lactamases chez ces isolats. À partir de 2011, nous rapportons l'émergence du gène blaCTX-M dans des lignées génétiques distinctes.

Sistemas de vigilância das resistências aos antibióticos

Dissertação de Mestrado, Ciências Farmacêuticas, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Antibiotic-resistant Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli high-risk clones and an IncFII(k) mosaic plasmid hosting Tn1 (blaTEM-4) in isolates from 1990 to 2004

We describe the genetic background of bla(TEM-4) and the complete sequence of pRYC11::bla(TEM-4), a mosaic plasmid that is highly similar to pKpQIL-like variants, predominant among TEM-4 producers in a Spanish hospital (1990 to 2004), which belong to Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli high-risk clones responsible for the current spread of different antibiotic resistance genes. Predominant populations of plasmids and host adapted clonal lineages seem to have greatly contributed to the spread of resistance to extended-spectrum cephalosporins.

Association of extended-spectrum β-lactamase VEB-5 and 16S rRNA methyltransferase armA in Salmonella enterica from the United Kingdom

Aminoglycosides and beta-lactams are used for the treatment of a wide range of infections due to both Gram-negative and Gram-positive. An emerging aminoglycoside resistance mechanism, methylation of the aminoacyl site of the 16S rRNA, confers high-level resistance to clinically important aminoglycosides such as amikacin, tobramycin and gentamicin. Eight 16S rRNA methyltransferase genes, armA, rmtA, rmtB, rmtC, rmtD, rmtE, rmtF and npmA, have been identified in several species of enterobacteria worldwide (2, 6, 7, 9, 11, 13, 14). Resistance to extended spectrum β-lactams remains additionally an important clinical problem. Apart from the large TEM, SHV, and CTX-M families, several other extended-spectrum β-lactamases (ESBLs) have been identified, including VEB enzymes, which confer high-level resistance to cephalosporins and monobactams. Although 16S rRNA methyltransferases have been frequently identified associated with different ESBLs, there has been no report of association of a 16S rRNA methyltransferase with a VEB enzyme, except for the identification of rmtC with blaVEB-6 (14)

ArmA methyltransferase in a monophasic Salmonella enterica isolate from food

The 16S rRNA methyltransferase ArmA is a worldwide emerging determinant that confers high-level resistance to most clinically relevant aminoglycosides. We report here the identification and characterization of a multidrug-resistant Salmonella enterica subspecies I.4,12:i:- isolate recovered from chicken meat sampled in a supermarket on February 2009 in La Reunion, a French island in the Indian Ocean. Susceptibility testing showed an unusually high-level resistance to gentamicin, as well as to ampicillin, expanded-spectrum cephalosporins and amoxicillin-clavulanate. Molecular analysis of the 16S rRNA methyltransferases revealed presence of the armA gene, together with bla(TEM-1), bla(CMY-2), and bla(CTX-M-3). All of these genes could be transferred en bloc through conjugation into Escherichia coli at a frequency of 10(-5) CFU/donor. Replicon typing and S1 pulsed-field gel electrophoresis revealed that the armA gene was borne on an ~150-kb broad-host-range IncP plasmid, pB1010. To elucidate how armA had integrated in pB1010, a PCR mapping strategy was developed for Tn1548, the genetic platform for armA. The gene was embedded in a Tn1548-like structure, albeit with a deletion of the macrolide resistance genes, and an IS26 was inserted within the mel gene. To our knowledge, this is the first report of ArmA methyltransferase in food, showing a novel route of transmission for this resistance determinant. Further surveillance in food-borne bacteria will be crucial to determine the role of food in the spread of 16S rRNA methyltransferase genes worldwide.

Enteropatógenos y antibióticos

La gastroenteritis infecciosa continúa siendo un problema de salud pública. La etiología bacteriana es la responsable de la mayoría de los casos graves. En nuestro país, Campylobacter y Salmonella son los géneros bacterianos más prevalentes, mientras que Yersinia y Shigella son mucho menos frecuentes. La mayoría de los casos suelen ser autolimitados y, en general, el tratamiento antibiótico no está indicado, salvo en pacientes con factores de riesgo de infección grave y en shigelosis. Ciprofloxacino, cefalosporinas de tercera generación, azitromicina, ampicilina, cotrimoxazol y doxiciclina son los fármacos más recomendados. El patrón de sensibilidad de las diferentes bacterias determina la elección del tratamiento antibiótico más adecuado. El objetivo de esta revisión es analizar la situación, las novedades y la evolución de la resistencia y la multirresistencia en estos 4 enteropatógenos.