Escherichia coli ST471 Producing VIM-4 Metallo-ß-Lactamase in Colombia.

An Escherichia coli isolate sequence-type 471 (ST471) producing Verona integron-encoded metallo-ß-lactamases (VIM)-4 was recovered from a rectal swab in a patient without travel records with osteomyelitis in Colombia. The isolate carried a class 1 integron-borne blaVIM-4 gene with a 170-bp duplication in the 3' end of the gene, preceded by an aac(6')-Ib gene. The genetic environment of blaVIM-4, blaCMY-2, and sul2 genes showed similarities to the backbone of pKKp4, an IncA/C-type plasmid from a Klebsiella pneumoniae strain carrying blaVIM-4 recovered in Kuwait. This is the first report of blaVIM-4 in Enterobacterales in South America. Our results suggest that blaVIM-4 gene was found on an IncA/C-type plasmid that could play a role in the spread of VIM-4 carbapenemase in Colombia.

Distribution and molecular characterization of beta-lactamases in Gram-negative bacteria in Colombia, 2001-2016 / Distribución y caracterización molecular de betalactamasas en bacterias Gram negativas en Colombia, 2001-2016

Beta-lactamases are enzymes with hydrolytic activity over beta-lactam antibiotics and they are the main resistance mechanism in Gram-negative bacteria. Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL), AmpC, and carbapenemases have the greatest clinical and epidemiological impact in hospital settings. The increasing frequency and worldwide spread of these enzymes have limited the therapeutic options in hospital-acquired infections and those originating in the community. In Colombia, surveillance networks and research groups began studying them in the late 90s. Different variants of these enzymes have been molecularly characterized and their high prevalence and dissemination in medium and high complexity hospitals, along with a high clinical impact, have been reported. Furthermore, many studies in Colombia have evidenced high endemicity for some of these beta-lactamases, which requires an urgent implementation of antimicrobial stewardship programs in order to preserve the few therapeutic options and infection control strategies to prevent and limit their dissemination. In this publication, we carried out a review of the different enzyme variants, geographic distribution, and molecular characterization of these beta-lactamases in Colombia. Additionally, we describe the available information in the literature regarding studies conducted between the late 1990s and 2016, which provide an overview of the beta-lactamases circulating in different regions of Colombia, their increase over time, and their clinical implications.

Las betalactamasas, enzimas con capacidad hidrolítica frente a los antibióticos betalactámicos, son responsables del principal mecanismo de resistencia en bacterias Gram negativas; las de mayor impacto clínico y epidemiológico en los hospitales, son las betalactamasas de espectro extendido (BLEE), las de tipo AmpC y las carbapenemasas. El incremento en su frecuencia y su diseminación a nivel mundial ha limitado cada vez más las opciones terapéuticas tanto en infecciones adquiridas en los hospitales como las que se generan en la comunidad. En Colombia, las redes de vigilancia y los grupos de investigación iniciaron su estudio desde finales de los años 90 y, así, se logró la caracterización molecular de las diferentes variantes; además, se reportó una gran prevalencia y diseminación en los hospitales de mediana y alta complejidad, y se describió el impacto clínico de las infecciones que causan. Dichos estudios han evidenciado el alto grado de endemia de algunas de estas betalactamasas y, en consecuencia, la necesidad de una inmediata implementación de programas para inducir el uso prudente de los antibióticos y de medidas de vigilancia, que permitan controlar y prevenir su diseminación, con el fin de disminuir la morbimortalidad en los pacientes y preservar las opciones terapéuticas disponibles en la actualidad. En esta revisión, se recopiló la información sobre las variantes, la distribución geográfica y la caracterización molecular de las betalactamasas en Colombia, así como los estudios llevados a cabo desde finales de la década de 90 hasta el 2016.

Distribución y caracterización molecular de betalactamasas en bacterias Gram negativas en Colombia, 2001-2016 / Distribution and molecular characterization of beta-lactamases in Gram-negative bacteria in Colombia, 2001-2016

Resumen Las betalactamasas, enzimas con capacidad hidrolítica frente a los antibióticos betalactámicos, son responsables del principal mecanismo de resistencia en bacterias Gram negativas; las de mayor impacto clínico y epidemiológico en los hospitales, son las betalactamasas de espectro extendido (BLEE), las de tipo AmpC y las carbapenemasas. El incremento en su frecuencia y su diseminación a nivel mundial ha limitado cada vez más las opciones terapéuticas tanto en infecciones adquiridas en los hospitales como las que se generan en la comunidad. En Colombia, las redes de vigilancia y los grupos de investigación iniciaron su estudio desde finales de los años 90 y, así, se logró la caracterización molecular de las diferentes variantes; además, se reportó una gran prevalencia y diseminación en los hospitales de mediana y alta complejidad, y se describió el impacto clínico de las infecciones que causan. Dichos estudios han evidenciado el alto grado de endemia de algunas de estas betalactamasas y, en consecuencia, la necesidad de una inmediata implementación de programas para inducir el uso prudente de los antibióticos y de medidas de vigilancia, que permitan controlar y prevenir su diseminación, con el fin de disminuir la morbimortalidad en los pacientes y preservar las opciones terapéuticas disponibles en la actualidad. En esta revisión, se recopiló la información sobre las variantes, la distribución geográfica y la caracterización molecular de las betalactamasas en Colombia, así como los estudios llevados a cabo desde finales de la década de 90 hasta el 2016, lo cual permitió tener un panorama de las betalactamasas que circulan en diferentes regiones, su incremento en el tiempo y sus implicaciones clínicas.

Abstract Beta-lactamases are enzymes with hydrolytic activity over beta-lactam antibiotics and they are the main resistance mechanism in Gram-negative bacteria. Extended-spectrum beta-lactamases (ESBL), AmpC, and carbapenemases have the greatest clinical and epidemiological impact in hospital settings. The increasing frequency and worldwide spread of these enzymes have limited the therapeutic options in hospital-acquired infections and those originating in the community. In Colombia, surveillance networks and research groups began studying them in the late 90s. Different variants of these enzymes have been molecularly characterized and their high prevalence and dissemination in medium and high complexity hospitals, along with a high clinical impact, have been reported. Furthermore, many studies in Colombia have evidenced high endemicity for some of these beta-lactamases, which requires an urgent implementation of antimicrobial stewardship programs in order to preserve the few therapeutic options and infection control strategies to prevent and limit their dissemination. In this publication, we carried out a review of the different enzyme variants, geographic distribution, and molecular characterization of these beta-lactamases in Colombia. Additionally, we describe the available information in the literature regarding studies conducted between the late 1990s and 2016, which provide an overview of the beta-lactamases circulating in different regions of Colombia, their increase over time, and their clinical implications.

Exitoso cultivo in vitro de gametocitos de Plasmodium falciparum / Successful in vitro culture of Plasmodium falciparum gametocytes

Introducción. Los estadios sexuales de Plasmodium falciparum han sido menos estudiados que los estadios asexuales. Al parecer, esto se debe a la carencia de cultivos estandarizados in vitro y a la dificultad de reconocer sus estadios de desarrollo. Estos hechos no permiten el estudio de aspectos biológicos, aspectos metabólicos, expresión de genes y síntesis de proteínas durante los estadios sexuales, temas de interés en la investigación de nuevos medicamentos antipalúdicos, principalmente los aislados de plantas, y la identificación de un potencial blanco contra Plasmodium. Objetivos. Establecer un cultivo in vitro de gametocitos, con la identificación de sus cinco estadios de desarrollo, y asegurar su continua producción. Materiales y métodos. El cultivo in vitro de gametocitos se realizó a partir de la cepa NF54 de P. falciparum en medio RPMI, con determinación de la parasitemia asexual y sexual, adición de glóbulos rojos A-Rh+ sólo el primer día de cultivo y cambio diario del medio con adición de mezcla de gases (90 por ciento N2, 5 por ciento O2; 5 por ciento CO2), asegurándose que el cultivo se mantuviera a 37 °C. Cuando la parasitemia asexual estuvo entre 3 por ciento y 5 por ciento , se comenzó a agregar el doble de volumen de medio. Resultados. Se obtuvieron gametocitos en estadios I, II y III a partir del día 11 de cultivo y estadios IV y V a partir del día 14 de cultivo. Conclusiones. Se estandarizó un cultivo in vitro para estadios sexuales de P. falciparum que puede usarse para futuros estudios de evaluación de compuestos, naturales o sintéticos, que actúen sobre los gametocitos, lo cual podría permitir el desarrollo de nuevas estrategias de control contra el paludismo.

[Successful in vitro culture of Plasmodium falciparum gametocytes]. / Exitoso cultivo in vitro de gametocitos de Plasmodium falciparum.

INTRODUCTION: The sexual stages of Plasmodium falciparum have not been studied in as much detail as the asexual stages due to the lack of standardized in vitro cultures as well as difficulties in identifying the sexual development stages of the parasite. These difficulties hamper the studies on biology, metabolism, gene expression and protein synthesis during sexual stages. Each of these facets are important targets in antimalarial drug research, particularly the identification of potential therapeutic agents against Plasmodium (derived mainly from plants). OBJECTIVES: An in vitro culture of P. falciparum gametocytes was established to standardize the identification of its five developmental stages and ensure their continuous production. MATERIALS AND METHODS: The in vitro gametocyte culture was established from the P. falciparum NF54 strain in RPMI culture medium, with assessment of the asexual and sexual parasitaemia. The medium was supplemented with type A Rh+ red blood cells only on the first day of culture. Subsequently, the medium was changed daily, together with addition of gas mixture (90% N2, 5% O2, 5% CO2) and maintenance of the culture temperature at 37 degrees C. When asexual parasitaemia reached 3 to 5%, the medium was changed by doubling its volume. CONCLUSIONS: We standardized an in vitro culture for sexual stages of P. falciparum that can be used for future studies about evaluation of compounds of synthetic or natural origen against the sexual stage, which may permit to develop new control strategies against malaria.