Exposure assessment of extended-spectrum beta-lactamases/AmpC beta-lactamases-producing Escherichia coli in meat in Denmark

INTRODUCTION Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL) and AmpC beta-lactamases (AmpC) are of concern for veterinary and public health because of their ability to cause treatment failure due to antimicrobial resistance in Enterobacteriaceae. The main objective was to assess the relative contribution (RC) of different types of meat to the exposure of consumers to ESBL/AmpC and their potential importance for human infections in Denmark. MATERIAL AND METHODS The prevalence of each genotype of ESBL/AmpC-producing E. coli in imported and nationally produced broiler meat, pork and beef was weighted by the meat consumption patterns. Data originated from the Danish surveillance program for antibiotic use and antibiotic resistance (DANMAP) from 2009 to 2011. DANMAP also provided data about human ESBL/AmpC cases in 2011, which were used to assess a possible genotype overlap. Uncertainty about the occurrence of ESBL/AmpC-producing E. coli in meat was assessed by inspecting beta distributions given the available data of the genotypes in each type of meat. RESULTS AND DISCUSSION Broiler meat represented the largest part (83.8%) of the estimated ESBL/AmpC-contaminated pool of meat compared to pork (12.5%) and beef (3.7%). CMY-2 was the genotype with the highest RC to human exposure (58.3%). However, this genotype is rarely found in human infections in Denmark. CONCLUSION The overlap between ESBL/AmpC genotypes in meat and human E. coli infections was limited. This suggests that meat might constitute a less important source of ESBL/AmpC exposure to humans in Denmark than previously thought - maybe because the use of cephalosporins is restricted in cattle and banned in poultry and pigs. Nonetheless, more detailed surveillance data are required to determine the contribution of meat compared to other sources, such as travelling, pets, water resources, community and hospitals in the pursuit of a full source attribution model.

Antibiotic therapy for Klebsiella pneumoniae bacteremia: Implications of production of extended-spectrum beta-lactamases

The prevalence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) production by Klebsiella pneumonia approaches 50% in some countries, with particularly high rates in eastern Europe and Latin America. No randomized trials have ever been performed on treatment of bacteremia due to ESBL-producing organisms; existing data comes only from retrospective, single-institution studies. In a prospective study of 455 consecutive episodes of Klebsiella pneumoniae bacteremia in 12 hospitals in 7 countries, 85 episodes were due to an ESBL-producing organism. Failure to use an antibiotic active against ESBL-producing K. pneumoniae was associated with extremely high mortality. Use of a carbapenem ( primarily imipenem) was associated with a significantly lower 14-day mortality than was use of other antibiotics active in vitro. Multivariate analysis including other predictors of mortality showed that use of a carbapenem during the 5-day period after onset of bacteremia due to an ESBL-producing organism was independently associated with lower mortality. Antibiotic choice is particularly important in seriously ill patients with infections due to ESBL-producing K. pneumoniae.

Caracterização molecular de isolados de Enterobacteriaceae produtores de beta-lactamases de espectro alargado (ESBLs) provenientes de suiniculturas de produção intensiva e extensiva de Portugal

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

High Prevalence of bla(CTX-M) Extended Spectrum Beta-Lactamase Genes in Klebsiella pneumoniae Isolates from a Tertiary Care Hospital: First report of bla(SHV-12), bla(SHV-31), bla(SHV-38), and bla(CTX-M-15) in Brazil

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

Detecção e identificação dos genes de beta-lactamases blaSHV, blaTEM e blaCTX-M em Klebsiella penumoniae isoladas em um Hospital Terciário do Estado de São Paulo

Pós-graduação em Microbiologia - IBILCE

Caracterização de beta-lactamases de espectro ampliado (ESBLs), genes de resistência aos antimicrobianos e conteúdo plasmidial em cepas de Escherichia coli e Salmonella spp. não tifóides isoladas do ambiente hospitalar e da comunidade

Enterobactérias produtoras de ESBLs são descritas tanto no ambiente hospitalar quanto na comunidade em todo o mundo. No Brasil, esses microrganismos também têm emergido como uma causa importante de infecções, sendo as enzimas CTX-M as prevalentes. O objetivo deste estudo foi analisar diferentes aspectos genotípicos relacionados à expressão da resistência aos antimicrobianos em cepas Escherichia coli e de Salmonella spp, tais como: a diversidade de ESBLs, os genes de resistência aos antimicrobianos e o conteúdo plasmidial. Os aspectos epidemiológicos das cepas produtoras de ESBLs também foram investigados. Foram estudadas 88 cepas de enterobactérias, sendo 43 E. coli e 45 cepas de Salmonella spp., de origem hospitalar e da comunidade (principalmente alimentos), isoladas na cidade do Rio de Janeiro. A expressão de ESBL foi observada em sete cepas de E. coli (7/43, 16,3%) e em uma cepa de Salmonella Typhimurium (1/45, 2,3%) e as enzimas foram identificadas como variantes de CTX-M e SHV-5, respectivamente. Entre as cepas de E. coli, a enzima CTX-M-2 foi a mais frequente (n = 4), sendo detectada em cepas isoladas de swab retal de pacientes hospitalizados, enquanto as enzimas CTX-M-59 (uma variante de CTX-M) (n = 1) e CTX-M-9 (n = 2) foram identificadas em cepas isoladas a partir de espécimes clínicos. Salmonella Typhimurium produtora de SHV-5 foi isolada do ambiente hospitalar (fórmula infantil). As cepas de E. coli produtoras das enzimas CTX-M pertenceram a grupos filogenéticos (A, B1, D) e STs (ST34, ST69, ST101) diferentes, sendo os genes blaCTX-M identificados em plasmídeos com tipo de replicon IncA/C de cerca de 150 kb (blaCTX-M-2, blaCTX-M-9, blaCTX-M-59) ou 80 kb (blaCTX-M-2). A cepa de S. Typhimurium produtora de SHV-5 pertenceu a um único clone (A-ST19) e o gene blaSHV-5 foi identificado em plasmídeo com o replicon IncL/M com aproximadamente 55Kb. Foi identificado pela primeira vez no Brasil o ST313 em um clone de S. Typhimurium (D-ST313), comumente associado com doenças invasivas severas, particulamente no continente africano. Genes que codificam para a resistência aos antimicrobianos não-beta-lactâmicos e integrons classe 1 foram identificados entre as cepas de E. coli e de Salmonella spp. multirresistentes produtoras ou não de ESBLs. Em conclusão: i) nossos resultados referentes à E. coli confirmaram a disseminação de enzimas CTX-M (principalmente variantes do grupo CTX-M-2) desde, pelo menos, o ano de 2000, em hospitais no Rio de Janeiro; demonstraram a implicação dos plasmídeos IncA/C na disseminação de genes blaCTX-M; indicaram a possível evolução intra-plasmídeo de blaCTX-M-59 a partir de blaCTX-M-2; a observação da diversidade e multiplicidade de plasmídeos poderiam fornecer plataformas genéticas para a dispersão de diferentes genes e/ou elementos de resistência aos antimicrobianos; ii) em relação à Salmonella spp. este estudo descreveu, pela primeira vez, o isolamento, a partir de fórmula infantil, de uma cepa de S. Typhimurium produtora de ESBL; foi demonstrada a associação do gene blaSHV-5 com plasmídeo do tipo IncL/M, que é considerado epidêmico; foi identificado o clone D-ST313 de S. Typhimurium, que está associado a doenças invasivas severas no continente africano, que reuniu cepas isoladas exclusivamente do ambiente hospitalar.

Perfil molecular e pesquisa de beta-lactamases de espectro ampliado de isolados de Klebsiella pneumoniase em rebanhos bovinos leiteiros no Estado de São Paulo

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

Investigação dos genes Bla SHV, Bla TEM e Bla CTX-M produtoras de beta-lactamases de espectro estendido em E. coli e Klebsiella spp isoladas de gestantes com infecção do trato urinário atendidas em unidade básica de saúde de Imperatriz-MA

As beta-lactamases são produzidas por bactérias gram-positivas e gram-negativas. Cerca de 40% a 50% das mulheres desenvolveram um infecção urinária durante a sua vida adulta. O objetivo o presente trabalho foi realizar a caracterização dos genes Bla _SHV, Bla _TEM e Bla _CTX-M produtoras de beta-lactamases de espectro estendido em E. coli e Klebsiella spp isoladas de gestante com infecção do trato urinário atendidas na Unidade Básica de Saúde de Imperatriz - MA no período de maio a agosto de 2012. Participaram do presente estudo 50 de mulheres grávidas maiores de 18 anos, que apresentaram sintomas com caracterização clínica de infecção do trato urinário (ITU), referenciadas no ambulatório na Unidade Básica de Saúde Imperatriz - MA. Foi coletada urina, para realização da urinocultura e antibiograma, posteriormente foi realizado a Reação em Cadeia da Polimerase (PCR) detectar a presença dos genes Bla _SHV, Bla _TEM e Bla _CTX-M produtores das enzimas Beta-lactamases. A média de idade destes pacientes foi de 21 anos, sendo 42% estando na faixa etária de 18 a 25 anos, 70% destas tem residência fixa em Imperatriz e os outros 30% são oriundos de outros municípios. Entre estas, 24% das voluntárias já apresentaram ITU durante a gravidez e fora do estado gravídico e 80% delas afirmaram fazer o uso de antibióticos sem prescrição médica. Das 12 amostras com crescimento microbiológico positivo, 11 foram positivas para Escherichia coli com resultados do antibiograma que apresentaram resistência para o antibiótico cefalotina, em 91,7%. Sendo isolado, uma cepa de Klebsiella ssp, e esta apresentou resistência a todos os antibióticos testados. Pela análise dos resultados da PCR das amostras isoladas, os três genes Bla _SHV, Bla _TEM e Bla _CTX-M, não foram observadas nas amostras P9, P11 e P12, porém nas demais amostras houve a ocorrência de pelo menos um dos genes. Este estudo confirmou a presença dos três tipos de genes (Bla _SHV, Bla _TEM e Bla _CTX-M) entre as amostras estudada.

Índice de resistência múltipla aos antimicrobianos, concentração inibitória e beta-lactamases de espectro estendido em linhagens de Proteus mirabilis e Proteus vulgaris isoladas de diferentes afecções em animais domésticos

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Disseminação horizontal de genes que codificam para β-lactamases de espectro alargado em isolados de enterobacteriaceae de origem hospitalar

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

Clinico-epidemiological features of infections caused by CTX-M type extended spectrum beta lactamase-producing Escherichia coli in hospitalised patients

A review of medical records of 45 of 53 hospitalised patients with positive cultures for CTX-M type ESBL-producing Escherichia coli between 01 January and 31 May 2004 was conducted. The mean age of the population studied was 73.1 (+/-14.6) years and the majority (55.6%) had been under the care of the internal medicine or elderly care service. In the majority (77.8%) of instances the isolate was attributed to a clinical infection rather than colonisation and the commonest clinical specimen to yield the organism was urine, which was positive in 57.8% of patients. Acquisition of the organism was categorised as nosocomial in 68.9% of patients; in this subgroup, the median duration of inpatient stay prior to recovery of the organism was 24 (range 3-240) days. Haemodialysis-dependence was the most common of the comorbidities evaluated. The mean number of antibiotics prescribed per patient in the 30 days prior to first isolation of the organism was 1.7 (range 0-4). Furthermore, the mean number of antibiotic-days exposure per patient during this period was 13.9 (range 0-48). The most frequently received class of antibiotic was beta-lactam/beta-lactamase inhibitor combinations. Of 35 infections, 26 (74.2%) were successfully treated. Overall 12 patients with infection died (34.3%); attributable mortality was presumed in seven (20%).

Evaluation of the VITEK 2 AST N-054 test card for the detection of extended-spectrum beta-lactamase production in Escherichia coli with CTX-M phenotypes

A new VITEK 2 antibiotic susceptibility testing (AST) card, AST N-054, was introduced for aerobic gram-negative bacilli in 2007 and has been widely adopted for routine use in the UK. We evaluated its performance for detecting extended-spectrum beta-lactamase (ESBL) production in Escherichia coli.

The impact of antibiotic use on the incidence and resistance pattern of extended-spectrum beta-lactamase-producing bacteria in primary and secondary healthcare settings

Aims: The objective of the present study was to study the relationship between hospital antibiotic use, community antibiotic use and the incidence of extended-spectrum beta-lactamase (ESBL)-producing bacteria in hospitals, while assessing the impact of a fluoroquinolone restriction policy on ESBL-producing bacteria incidence rates. METHODS: The study was retrospective and ecological in design. A multivariate autoregressive integrated moving average (ARIMA) model was built to relate antibiotic use to ESB-producing bacteria incidence rates and resistance patterns over a 5 year period (January 2005-December 2009). Results: Analysis showed that the hospital incidence of ESBLs had a positive relationship with the use of fluoroquinolones in the hospital (coefficient = 0.174, P= 0.02), amoxicillin-clavulanic acid in the community (coefficient = 1.03, P= 0.03) and mean co-morbidity scores for hospitalized patients (coefficient = 2.15, P= 0.03) with various time lags. The fluoroquinolone restriction policy was implemented successfully with the mean use of fluoroquinolones (mainly ciprofloxacin) being reduced from 133 to 17 defined daily doses (DDDs)/1000 bed days (P <0.001) and from 0.65 to 0.54 DDDs/1000 inhabitants/day (P= 0.0007), in both the hospital and its surrounding community, respectively. This was associated with an improved ciprofloxacin susceptibility in both settings [ciprofloxacin susceptibility being improved from 16% to 28% in the community (P <0.001)] and with a statistically significant reduction in ESBL-producing bacteria incidence rates. Discussion: This study supports the value of restricting the use of certain antimicrobial classes to control ESBL, and demonstrates the feasibility of reversing resistance patterns post successful antibiotic restriction. The study also highlights the potential value of the time-series analysis in designing efficient antibiotic stewardship. © 2011 The Authors. British Journal of Clinical Pharmacology © 2011 The British Pharmacological Society.

Emergence of Klebsiella pneumoniae carrying the novel extended-spectrum beta-lactamase gene variants bla(SHV-40), bla(TEM-116) and the class 1 integron-associated bla(GES-7) in Brazil

A clinical Klebsiella pneumoniae isolate carrying the extended-spectrum beta-lactamase gene variants bla(SHV-40), bla(TEM-116) and bla(GES-7) was recovered. Cefoxitin and ceftazidime activity was most affected by the presence of these genes and an additional resistance to trimethoprim-sulphamethoxazole was observed. The bla(GES-7) gene was found to be inserted into a class 1 integron. These results show the emergence of novel bla(TEM) and bla(SHV) genes in Brazil. Moreover, the presence of class 1 integrons suggests a great potential for dissemination of bla(GES) genes into diverse nosocomial pathogens. Indeed, the bla(GES-7) gene was originally discovered in Enterobacter cloacae in Greece and, to our knowledge, has not been reported elsewhere.