ABSTRACT
SUMMARY Introduction: Escherichia coli, a Gram-negative bacillus, is found in diverse environments and causes several human diseases, such as pneumonia and urinary tract infections. Aminoglycosides are antimicrobials that present high activity against Gram-negative species, including multidrug-resistant pathogens. However, the indiscriminate use of these compounds has selected resistant microorganisms, mainly due to the production of aminoglycoside-modifying enzymes (AME). Material and methods: The minimal inhibitory concentration of the aminoglycosides amikacin, gentamicin, and neomycin against clinical (CI, n = 52, only urinary) and domestic sewage (DS, n = 33) E. coli isolates was determined by the microdilution method, according to the European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. The presence of AMEs among E. coli isolates was determined based on the susceptibility profile to amikacin, gentamicin, kanamycin, and tobramycin, according to Mancini et al. (2019). Results: Overall, 33.3% of the DS isolates and 100% of the CI isolates presented mechanisms of resistance to amikacin, gentamicin, or neomycin. The extended-spectrum beta-lactamase enzymes-producing isolates (23/27, 85%) showed mechanisms of resistance to gentamicin and/or neomycin and resistance to amikacin was simultaneously observed only in CI isolates. All DS isolates were considered wild-type-no AME, while APH (3') (14/52) and AAC (3') (10/52) enzymes were detected among CI isolates, one of which produces APH (3') and AAC (6')-I simultaneously. Conclusion: Resistance to aminoglycosides is present among E. coli isolates in Brazil, but to a lesser extent in environmental isolates. Besides, AMEs are frequent in CI isolates, and surveillance for antimicrobial resistance should be implemented to monitor aminoglycoside-resistant E. coli infections.
Introducción: Escherichia coli se encuentra en diversos ambientes y causa enfermedades humanas. Los aminoglucósidos son antimicrobianos que presentan actividad contra especies gramnegativas. Sin embargo, el uso indiscriminado de estos compuestos ha seleccionado microorganismos resistentes, principalmente debido a la producción de enzimas modificadoras de aminoglucósidos (AME). Material y métodos: La concentración mínima inhibitoria de aminoglucósidos frente a aislados de E.coli clínicos (CI, n = 52) y de aguas residuales sanitarias (DS, n = 33) se determinó mediante el método de microdilución, según la European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. La presencia de AME se determinó con base en el perfil de susceptibilidad a amikacina, gentamicina, kanamicina y tobra-micina, según Mancini et al. (2019). Resultados: 33,3% de los aislados de DS y 100% de los CI presentaron resistencia a amikacina, gentamicina o neomicina. Los aislados productores de enzimas betalactamasas de espectro extendido (23/27, 85%) mostraron resistencia a gentamicina y/o neomicina y la resistencia a amikacina se observó simultáneamente solo en CI. Todos los aislados de DS se consideraron wild type sin AME, mientras que las enzimas APH (3') (14/52) y AAC (3') (10/52) se detectaron entre CI, uno de los cuales produce APH (3') y AAC (6')-I simultáneamente. Conclusión: La resistencia a los aminoglucósidos está presente entre los aislados de E. coli en Brasil, pero en menor grado en los aislados ambientales. Se debe implementar la vigilancia de la resistencia a los antimicrobianos para monitorear las infecciones por E. coli resistentes a los aminoglucósidos.
SUMÁRIO Introdução: Escherichia coli é encontrada em vários ambientes e causa doenças em humanos. Os aminoglicosídeos são antimicrobianos que exibem atividade contra espécies Gram-negativas. No entanto, o uso indiscriminado desses compostos tem selecionado microrganismos resistentes, principalmente devido à produção de enzimas modificadoras de aminoglicosídeos (EMA). Material e métodos: A concentração inibitória mínima de aminoglicosídeos contra isolados de E. coli recuperadas de amostras clínicas (IC, n=52) e de águas residuais sanitárias (AR, n=33) foi determinada pelo método de microdiluição, de acordo com o European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing. A presença de EMA foi determinada com base no perfil de suscetibilidade à amicacina, gentamicina, canamicina e tobramicina, de acordo com Mancini et al. (2019). Resultados: 33,3% dos ARS e 100% dos ICs apresentaram resistência à amicacina, gentamicina ou neomicina. Os isolados produtores de enzima beta-lactamase de espectro estendido (23/27, 85%) mostraram resistência à gentamicina e/ou neomicina e resistência à amicacina foi observada simultaneamente apenas em um IC. Todos os ARs foram considerados de tipo selvagem sem EMA, enquanto as enzimas APH (3') (14/52) e AAC (3') (10/52) foram detectadas entre os ICs, um dos quais produz APH (3') e AAC (6')-I simultaneamente. Conclusão: A resistência aos aminoglicosídeos está presente entre isolados clínicos de E. coli no Brasil, mas em menor grau em isolados ambientais. Assim a vigilância da resistência antimicrobiana deve ser implementada para monitorar infecções por E. coli resistentes aos aminoglicosídeos.
ABSTRACT
Introdução: Acinetobacter baumanni é um cocobacilo Gram negativo responsável por elevadas taxas de infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS). Apresenta alto nível de resistência intrínseca a antimicrobianos, além da capacidade de adquirir resistência a carbapenêmicos e polimixinas. Ainda, A. baumannii possui habilidade para produzir biofilmes em superfícies abióticas e bióticas, o que favorece a infecção de pacientes gravemente enfermos internados em unidades de terapia intensiva (UTI). Deve ser ressaltado que bactérias envolvidas em biofilmes apresentam maior resistência aos antimicrobianos, atribuída a fatores bioqúmicos, moleculares e as condições dos hospedeiros, o que dificulta o tratamento dessas infecções. Objetivos: Avaliar a produção de biofilme por isolados de A. baumannii recuperados de pacientes internados em UTIs, bem como operfil de susceptibilidade a antimicrobianos (aminoglicosídeos, tigeciclina, carbapenêmicos e polimixinas) entre esses isolados. Métodos: Foi realizada uma revisão sistemática de acordo com os critérios Prisma nos bancos de dados Pubmed/Medline, Scopus, Lilacs, Scielo, e Web of Science. Resultados: Foram incluídos um total de 12 artigos que avaliaram 1006 isolados clínicos de A. baumannii, os quais todos foram resistentes aos carbapenê-micos. No entanto, a maioria dos isolados permaneceu sensível as polimixinas B e E(94,46%). A porcentagem dos isolados produtores de biofilme foi alta (96,3%), e neste estudo não fica clara a relação entre a habilidade de produzir biofilmes e a resistência aos antimicrobianos analisados. Conclusão: Mais estudos devem ser conduzidos para monitorar a resistência aos antimicrobianos em A. baumannii, sobretudo em produtores de biofilme, visto que o manejo terapêutico das infecções ocasionadas por essas linhagens torna-se mais complexo e desafiador.
SUMMARY Introduction: Acinetobacter baumanni is a Gram-negative coccobacillus responsible for high rates of healthcare-related infections (HAI). It has a high level of intrinsic resistance to antimicrobials, in addition to the ability to acquire resistance to carbapenems and polymyxins. Furthermore, A. baumannii has the ability to produce biofilms on abiotic and biotic surfaces, which favors the infection of critically ill patients admitted to intensive care units (ICU). It should be noted that bacteria involved in biofilms have greater resistance to antimicrobials, attributed to biochemical and molecular factors and the conditions of the hosts, which makes the treatment of these infections difficult. Objectives: To evaluate the biofilm production by A. baumannii isolates recovered from ICU patients, as well as the antimicrobial susceptibility profile (aminoglycosides, tigecycline, carbapenems and polymyxins) among these isolates. Methods: A systematic review was performed according to PRISMA criteria in the PUBMED/MEDLINE, Scopus, LILACS, SciELO, and Web of Science databases. Results: A total of 12 articles that evaluated 1006 clinical isolates of A. baumannii, all of which were resistant to carbapenems, were included. However, most isolates remained sensitive to polymyxins B and E (94.46%). The percentage of biofilm-producing isolates was high (96.3%), and in this study the relationship between the ability to produce biofilms and resistance to the analyzed antimicrobials is not clear. Conclusion: More studies should be conducted to monitor antimicrobial resistance in A. baumannii, especially in biofilm producers, as the therapeutic management of infections caused by these strains becomes more complex and challenging.
Introducción: Acinetobacter baumanni es un cocobacilo gramnegativo responsable de altas tasas de infecciones relacionadas con la salud. Tiene un alto nivel de resistencia intrínseca a los antimicrobianos, además de la capacidad de adquirir resistencia a los carbapenémicos y polimixinas. Además, A. baumannii tiene la capacidad de producir biopelículas en superficies abióticas y bióticas, lo que favorece la infección de pacientes críticos ingresados en unidades de cuidados intensivos (UCI). Cabe señalar que las bacterias involucradas en biofilms tienen mayor resistencia a los antimicrobianos, atribuida a factores bioquímicos y moleculares y a las condiciones de los hospedadores, lo que dificulta el tratamiento de estas infecciones. Objetivos: Evaluar la producción de biofilm por aislamientos de A. baumannii recuperados de pacientes de UCI, así como el perfil de susceptibilidad antimicrobiana (amino-glucósidos, tigeciclina, carbapenémicos y polimixinas) entre estos aislamientos. Métodos: Se realizó una revisión sistemática según los criterios Prisma en las bases de datos Pubmed / Medline, Scopus, Lilacs, SciELO y Web of Science. Resultados: Se incluyeron un total de 12 artículos que evaluaron 1006 aislamientos clínicos de A. baumannii, todos ellos resistentes a carbapenémicos. Sin embargo, la mayoría de los aislados permanecieron sensibles a las polimixinas B y E (94,46%). El porcentaje de aislamientos productores de biopelículas fue alto (96,3%), y en este estudio no está clara la relación entre la capacidad de producir biopelículas y la resistencia a los antimicrobianos analizados. Conclusión: Se deben realizar más estudios para monitorear la resistencia a los antimicrobianos en A. baumannii, especialmente en productores de biopelículas, ya que el manejo terapéutico de las infecciones causadas por estas cepas se vuelve más complejo y desafiante.
ABSTRACT
SUMMARY Introduction: Infections caused by carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii (CRAB) is a health problem due to the limited therapeutic options available. This study was carried out to evaluate the main mechanisms of resistance of carbapenems in CRAB in the last 10 years in Brazil and to describe the susceptibility profile to tigecycline and polymyxins in these isolates. Material and methods: A systematic review was carried out according to Prisma in PUBMED/MEDLINE, Scopus, SciELO, Biblioteca Virtual de Saúde (BVS) and Cochrane Library. Data regarding enzyme resistance to carbapenems were evaluated by meta-analysis according to the random effect. Results: 21 articles were selected according to inclusion and exclusion criteria that evaluated 1096 CRAB. Most of the studies were carried out in the southern (33.3 %) and southeast (23.8 %) regions of Brazil (33.3 %) and in 2016 and 2018. According to the meta-analyzes, OXA-type carbapenemase was the main mechanism involved in the low susceptibility to carbapenems in CRAB (98%; 95% CI: 0.91, 0.99; I2 = 95%), with bla OXA-23-like (91 %; 95 % CI: 0.76; 0.97; I2 = 97 %) or bla OXA-51-like / ISAba1 (84 %; 95 % CI: 0.15, 0.99; I2 = 98 %) genes, followed by metallo-ß-lactamases (MBL) (12 %, 95 % CI: 0.09, 0.15, I2 = 99 %) and Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) (6 %, 95 % CI: 0.04; 0.08; I2 = 87 %). Conclusion: The included studies showed that susceptibility to colistin (99 %) and tigecy-cline (93 %) remains high and was not affected by carbapenem resistance.
Introducción: Las infecciones por Acinetobacter baumannii resistente a carbapenémicos (CRAB) es un problema de salud debido a las limitadas opciones terapéuticas disponibles. Este estudio se realizó para evaluar los principales mecanismos de resistencia de los carbapenémicos en CRAB en los últimos 10 años en Brasil y describir el perfil de susceptibilidad a tigeciclina y polimixinas en estos aislados. Material y métodos: Se realizó una revisión sistemática de acuerdo con Prisma en PUBMED/MEDLINE, Scopus, SciELO, Biblioteca Virtual de Saúde (BVS) y Cochrane Library. Los datos referentes a resistencia enzimática a los carbapenémicos se evaluaron mediante metaanálisis según el efecto aleatorio. Resultados: Se seleccionaron 21 artículos según criterios de inclusión y exclusión que evaluaron 1.096 CRAB. La mayoría de los estudios se llevaron a cabo en las regiones sur (33,3%) y sureste (23,8 %) de Brasil (33,3 %) y en los años 2016 y 2018. Según los metaanálisis, la carbapenemasa tipo OXA fue el principal mecanismo implicado en la baja susceptibilidad a los carbapenémicos en CRAB (98 %; IC 95 %: 0,91; 0,99; I² = 95 %), con bla OXA-23-like (91 %; 95 % CI: 0,76; 0,97; I² = 97 %) o bla OXA-51-like / ISAba1 (84 %; 95 % CI: 0,15; 0,99 ; I² = 98 %) genes, seguida de metalo-ß-lactamasas (MBL ) (12 %; IC95 %: 0,09; 0,15; I² = 99 %) y Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) (6 %; IC95 %: 0,04; 0,08; I² = 87 %). Conclusión: Los estudios incluidos mostraron que la susceptibilidad a la colistina (99 %) y tigeciclina (93 %) sigue siendo alta y no se ve afectada por la resistencia a los carbapenémicos.
Introdução: As infecções causadas por Acinetobacter baumannii resistente aos carbapenémicos (CRAB) são um problema de saúde devido às limitadas opções terapêuticas disponíveis. Este estudo foi realizado para avaliar os principais mecanismos de resistência aos carbapenêmicos em CRAB nos últimos 10 anos no Brasil e descrever o perfil de susceptibilidade à tigeciclina e às polimixinas nesses isolados. Material e métodos: Foi conduzida uma revisão sistemática segundo o Prisma nas bases de dados PUBMED/MEDLINE, Scopus, SciELO, Biblioteca Virtual de Saúde (BVS) e Biblioteca Cochrane. Os dados relativos à resistência enzimática aos carbapenêmicos foram avaliados por meta-análises de acordo com o efeito aleatório. Resultados: Foram selecionados 21 artigos de acordo com os critérios de inclusão e exclusão que avaliaram 1.096 CRAB. A maioria dos estudos foi realizada nas regiões Sul (33,3 %) e Sudeste (23,8 %) do Brasil e nos anos de 2016 e 2018. De acordo com as metanálises, a carbapenemase do tipo OXA foi o principal mecanismo envolvido na baixa susceptibilidade aos carbapenêmicos em CRAB (98 %; 95% IC: 0.91, 0.99; I² = 95 %), com bla OXA-23-like (91 %; 95 %; IC: 0,76; 0,97; I² = 97 %) ou bla OXA -51-like / ISAba1 (84 %; 95 % IC: 0.15, 0.99; I² = 98 %) genes, seguidos por metalo-ß-lactamases (MBL) (12 %, 95 % IC: 0,09, 0,15, I² = 99 %) e Klebsiella pneumoniae carbapenemase (KPC) (6 %, IC 95 %: 0,04; 0,08; I² = 87 %). Conclusão: Os estudos incluídos mostraram que a susceptibilidade à colistina (99 %) e tigeciclina (93 %) permanece alta e não foi afetada pela resistência aos carbapenêmicos.
ABSTRACT
SUMMARY Introduction: The capacity of resistance to ß-lactam among enterobacteriales is notable, mainly into water environment. Herein, many species of this family have the ability to carrier and produce ß-lactamases enzymes, such as extended-spectrum ß-lactamases (ESBLs) and carbapenemases. However, contrary to clinical settings, where the distribution of resistant bacteria is well documented, the evidence of resistant pathogens in the domestic sewage has been little explored, especially in Brazil. Thus, we aimed to investigate the occurrence of ESBL and carbapenemases between ampicillin-resistant enterobacteriales recovered from a municipal raw sewage in Minas Gerais, Brazil. Methods: Enterobacteriales were isolated from sewage samples on MacConkey agar supplemented with ampicillin. Species identification was performed by biochemical and morphological methods and the resistance profile determined by the Kirby-Bauer test. The production of ESBL and carbapenemase was investigated in all isolates by phenotypic tests. Results and discussion: A total of 45 species of enterobacteriales resistant to ampicillin were recovered (37 Escherichia coli, four Klebsiella pneumoniae, and one Klebsiella oxytoca, Citrobacter freundii and Pantoea agglomerans). Most isolates showed a high ß-lactam susceptibility profile (14/45, 31.1 %), however E. coli with decreased susceptibility to imipenem was detected (2/37; 2.7 %). ESBL-positive isolates were mostly identified as E. coli (10/45; 22.2 %), but no isolates were positive carbapenemase. Conclusion: Domestic sewage is an important source of ß-lactams resistant determinants in Brazil.
Introdução: a capacidade de resistência aos beta-lactâmicos entre enterobacteriales é notável, principalmente no ambiente aquático. Nessa direção, muitas espécies desta família têm a capacidade de transportar e produzir enzimas ß-lactamases, especialmente a ß-lactamases de espectro estendido (ESBL) e as carbapenemases. Porém, ao contrário do cenário clínico, onde a distribuição de bactérias resistentes é bem documentada, as evidências de patógenos resistentes no esgoto doméstico têm sido pouco exploradas, principalmente no Brasil. Assim, objetivamos investigar a ocorrência de ESBL e carbapenemases entre enterobacteriales resistentes à ampicilina recuperadas de um esgoto bruto municipal em Minas Gerais, Brasil. Métodos: enterobacteriales foram isoladas de amostras de esgoto em ágar MacConkey suplementado com ampicilina. A identificação das espécies foi realizada por métodos bioquímicos e morfológicos e o perfil de resistência determinado pelo teste de Kirby-Bauer. A produção de ESBL e carbapenemase foi investigada em todos os isolados por testes fenotípicos. Resultados e discussão: foram recuperadas 45 isolados de enterobacteriales resistentes à ampicilina (37 Escherichia coli, quatro Klebsiella pneumoniae e uma Klebsiella oxytoca, Citrobacter freundii e Pantoea agglomerans). A maioria dos isolados apresentou um perfil de alta susceptibilidade aos ß-lactâmicos (14/45, 31,1 %), porém E. coli com susceptibilidade diminuída ao imipenem foi detectada (2/37; 2,7 %). Os isolados ESBL-positivos foram identificados principalmente como E. coli (10/45; 22,2 %), mas nenhum isolado foi positivo para a carbapenemase. Conclusão: o esgoto doméstico é uma importante fonte de determinantes de resistência aos ß-lactâmicos no Brasil.
Introducción: la capacidad de resistencia a betalactámicos entre enterobacteriales es notable, principalmente en el medio acuático. En este sentido, muchas especies de esta familia tienen la capacidad de transportar y producir enzimas ß-lactamasas, especialmente ß-lactamasas de espectro extendido (BLEE) y carbapenemasas. Sin embargo, en contraste con el escenario clínico, donde la distribución de bacterias resistentes está bien documentada, la evidencia de patógenos resistentes en las aguas residuales domésticas ha sido poco explorada, especialmente en Brasil. Por lo tanto, nuestro objetivo es investigar la ocurrencia de BLEE y carbapenemasas entre enterobacteriales resistentes a ampicilina recuperadas de un alcantarillado municipal sin tratar en Minas Gerais, Brasil. Métodos: se aislaron enterobacteriales de muestras de aguas residuales en agar MacConkey suplementado con ampicilina. La identificación de las especies se realizó mediante métodos bioquímicos y morfológicos y el perfil de resistencia se determinó mediante la prueba de Kirby-Bauer. La producción de BLEE y carbapenemasa se investigó en todos los aislamientos mediante pruebas fenotípicas. Resultados y discusión: se recuperaron 45 aislamientos de enterobacteriales resistentes a ampicilina (37 Escherichia coli, cuatro Klebsiella pneumoniae y una Klebsiella oxytoca, Citrobacter freundii y Pantoea agglomerans). La mayoría de los aislamientos tenían un perfil de susceptibilidad alto a los (3-lactámicos (14/45, 31,1 %), pero se detectó E. coli con susceptibilidad reducida al imipenem (2/37; 2,7 %). Los aislamientos positivos para BLEE se identificaron principalmente como E. coli (10/45; 22,2 %), pero ningún aislado fue positivo para carbapenemasa. Conclusión: las aguas residuales domésticas son una fuente importante de determinantes de la resistencia a los ß-lactámicos en Brasil.