Antimicrobial resistance dissemination associated with intensive animal production practices in Argentina: A systematic review and meta-analysis

Resumen El abuso y mal uso de los antimicrobianos aceleró la propagación de bacterias resistentes. La asociación entre las infecciones que presentan resistencia a antimicrobianos (RAM) en humanos y el uso de antimicrobianos en la producción agropecuaria es compleja, pero está bien documentada. Proporcionamos una revisión sistemática y metaanálisis sobre la diseminación de la resistencia a antimicrobianos designados como críticamente importantes por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en cerdos, aves y bovinos de producción intensiva y extensiva en Argentina. Se buscó información en bases de datos electrónicas (Medline-PubMed, Web of Science, SciELO, Sistema Nacional de Repositorios Digitales de Argentina) y en la literatura gris. Se incluyeron estudios epidemiológicos sobre la RAM en las principales bacterias transmitidas por los alimentos - Salmonella spp., Campylobacter spp., Escherichia coli y Enterococcus spp. - y bacterias causantes de mastitis aisladas de cerdos, pollos y bovinos. Los resultados de este estudio apoyan la hipótesis de que la RAM de las bacterias transmitidas por los alimentos alcanza niveles alarmantes. Los metaanálisis seguidos de análisis por subgrupos mostraron asociación entre la RAM y (a) el animal (p<0,01) para estreptomicina, ampicilina y tetraciclina o (b) el sistema productivo (p<0,05) para estreptomicina, cefotaxima, ampicilina, ácido nalidíxico y tetraciclina. La mayor prevalencia conjunta de multirresistencia se detectó en cerdos (0,47 [0,29; 0,66]) y producción intensiva (0,62 [0,34; 0,83]), mientras que la menor correspondió a bovinos de leche (0,056 [0,003; 0,524]) y producción extensiva (0,107 [0,043; 0,240]). Se observó un vacío de información respecto de los bovinos de feedlot. Es urgente adoptar medidas políticas para coordinar y armonizar la vigilancia de la RAM y regular el uso de antimicrobianos en animales.

Abstract Abuse and misuse of antimicrobial agents has accelerated the spread of antimicrobial-resistant bacteria. The association between antimicrobial-resistant infections in humans and antimicrobial use in agriculture is complex, but well-documented. This study provides a systematic review and meta-analysis of the dissemination of antimicrobial resistance (AMR) to antimicrobials defined as critically important by the WHO, in swine, chicken, and cattle from intensive and extensive production systems in Argentina. We conducted searches in electronic databases (MEDLINE-PubMed, Web of Science, SciELO, the National System of Digital Repositories from Argentina) as well as in the gray literature. Inclusion criteria were epidemiological studies on AMR in the main food-transmitted bacteria, Salmonella spp., Campylobacter spp., Escherichia coli and Enterococcus spp., and mastitis-causing bacteria, isolated from swine, chicken, dairy and beef cattle from Argentina. This study gives evidence for supporting the hypothesis that AMR of common food-transmitted bacteria in Argentina is reaching alarming levels. Meta-analyses followed by subgroup analyses confirmed the association between the prevalence of AMR and (a) animal species (p<0.01) for streptomycin, ampicillin and tetracycline or (b) the animal production system (p<0.05) for streptomycin, cefotaxime, nalidixic acid, ampicillin and tetracycline. Moreover, swine (0.47 [0.29; 0.66]) and intensive production (0.62 [0.34; 0.83]) showed the highest pooled prevalence of multidrug resistance while dairy (0.056 [0.003; 0.524]) and extensive production (0.107 [0.043; 0.240]) showed the lowest. A research gap regarding beef-cattle from feedlot was identified. Finally, there is an urgent need for political measures meant to coordinate and harmonize AMR surveillance and regulate antimicrobial use in animal production.

Extended-spectrum and AmpC ß-lactamases screening and antibiotic resistance profile of Escherichia coli isolated from urine / Análisis de las ß-lactamasas de espectro extendido y tipo AmpC y el perfil de resistencia a antibióticos de Escherichia coli aisladas de orina

Introduction: Antimicrobial resistance is a global concern since infections by resistant pathogens are associated with higher mortality and morbidity. Objective: To assess the prevalence of Escherichia coli isolates producing extended-spectrum and AmpC beta-lactamase (ESBL) in urine samples from patients at the Hospital Metropolitano de Santiago in Dominican Republic. Methods: Pathogen identification and antibiogram were carried out by the automated systems BD Phoenix or Microscan®. General information and past medical history were gathered from patients with a positive urine culture for E. coli. Manual ESBL/AmpC screening was performed with the commercial ESBL+AmpC screen disc kit from Liofilchem Laboratory, Italy. Results: One or both of the studied phenotypes were present in 36% of the analyzed isolates. Among the risk factors for the detection of E. coli producing ESBL and/or AmpC in urine were male gender, advanced age, placement of urinary catheter, arterial hypertension, neoplasms, and coexistence of two or more comorbidities. Apart from cephalosporins resistance, isolates producing ESBL and/or AmpC also showed higher resistance to other antibiotics, such as gentamicin (66.7%), ciprofloxacin and levofloxacin (83.3%), and ampicillin (91.7%). Furthermore, 85% of the ESBL/AmpC producing samples were multidrug resistant (resistant to 1 or more drugs in at least 3 different antibiotic categories). Conclusions: The high prevalence of antimicrobial resistance found in this study highlights the importance of implementing national and global measures to tackle the problem, especially in developing countries such as the Dominican Republic, where resources are scarce.

Introducción: La resistencia antimicrobiana es un grave problema global, pues las infecciones causadas por patógenos resistentes están asociadas con una mayor mortalidad y morbilidad. Objetivos: Analizar la prevalencia de aislados de Escherichia coli productores de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE) y tipo AmpC procedentes de muestras de orina de pacientes del Hospital Metropolitano de Santiago en la República Dominicana. Métodos: La identificación del patógeno y el antibiograma fueron llevados a cabo mediante los sistemas automáticos BD Phoenix o Microscan®. Se recolectó información general y la historia médica de pacientes con un cultivo de orina positivo para E. coli. La detección de BLEE/AmpC se realizó de manera manual con el estuche comercial ESBL+AmpC de Liofilchem Laboratory, de Italia. Resultados: Un 36 % de las muestras analizadas mostraron uno o ambos fenotipos estudiados. Como factores de riesgo para la detección en orina de E. coli productoras de BLEE o AmpC se encontraron: sexo masculino, edad avanzada, colocación de un catéter urinario, hipertensión, neoplasmas y coexistencia de comorbilidades. Además de resistencia a las cefalosporinas, los aislados productores de BLEE y AmpC revelaron también elevada resistencia a otros antibióticos como gentamicina (66,7 %), ciprofloxacina y levofloxacina (83,3 %), y ampicilina (91,7 %). Un 85,0 % de las muestras productoras de BLEE/AmpC fueron multidrogorresistentes. Conclusiones: La elevada prevalencia de resistencia antimicrobiana encontrada en este estudio refleja la importancia de tomar medidas nacionales y globales para contener el problema, especialmente en países en desarrollo como República Dominicana, donde los recursos son escasos.

Tuberculosis farmacorresistente en provincia Guantánamo, 2010-2019 / Drug-resistant tuberculosis in Guantánamo province, 2010-2019 / Tuberculose resistente a medicamentos na província de Guantánamo, 2010-2019

RESUMEN Introducción: En los últimos 10 años en Cuba y, especialmente, en provincia Guantánamo se ha observado incremento del número de pacientes tuberculosos farmacorresistentes; esta es la provincia de mayor incidencia en el país. Objetivo: Identificar las características epidemiológicas y el patrón de resistencia de la tuberculosis farmacorresistente en provincia Guantánamo. Método: Se diseñó un estudio descriptivo y transversal que incluyó la totalidad de casos (n=6) con tuberculosis farmacorresistentes diagnosticados entre diciembre de 2010 y diciembre de 2019. Se estudiaron las variables: edad, sexo, régimen terapéutico, situación económica, categorías de casos, clasificación epidemiológica de la resistencia y resistencia de la cepa aislada según el grado y perfil. Resultados: Predominó el sexo masculino (66, 6 %) y el grupo de edades de menores de 45 años (83,3 %), la mayor cantidad de resistencia estuvo propiciada por violaciones en los tratamientos anteriores (66,6 %), categorizados mayormente como crónicos y reingresos por abandono. Predominó el nivel educacional de secundaria básica terminada (66,7 %), con situación económica regular (50,0 %) y alto nivel de alcoholismo (66,7 %). La multidrogorresistencia prevaleció en cepas de pacientes con tratamiento previo (66,6 %). Conclusiones: Existe coincidencia del patrón epidemiológico y el patrón de resistencia mostrado en la investigación actual con los resultados de estudios previos nacionales e internacionales, estos resultados sugieren fallas en la aplicación local del Programa Nacional de Control y Tratamiento de la tuberculosis. Se recomienda investigar y resolver estas fallas lo que produciría un impacto inmediato en la disminución de la incidencia de tuberculosis farmacorresistentes.

ABSTRACT Introduction: An increase in the number of drug-resistant tuberculosis patients has been observed in the last 10 years in Cuba and, especially, in Guantánamo province. This is the province with the highest incidence in the country. Objective: To identify the epidemiological characteristics and the resistance pattern of drug-resistant tuberculosis in Guantánamo province. Method: A descriptive, cross-sectional study was designed that included all cases (n=6) with drug-resistant tuberculosis, diagnosed between December 2010 and December 2019. The variables studied were: age, gender, therapeutic regimen, economic situation, categories of cases, epidemiological classification of resistance, and resistance of the isolated strain according to the grade and profile. Results: Males predominated (66.6%), and also the age group under 45 years (83.3%), the greatest resistance was caused by not abiding the previous treatments (66.6%), categorized mostly as chronic, and readmitted due to treatment abandonment. Highschool degree (66.7%) predominated, with a moderate economic situation (50.0%) and high levels of alcoholism (66.7%). Multi-drug resistance prevailed in the strains in patients with previous treatment (66.6%). Conclusions: There is a coincidence of the epidemiological pattern and the resistance pattern shown in the current research with the results of previous national and international studies; these results suggest flaws in the local application of the Programa Nacional de Control y Tratamiento de la tuberculosis. It is recommended to investigate and resolve these flaws, which would have an immediate impact on reducing the incidence of drug-resistant tuberculosis.

RESUMO Introdução: Nos últimos 10 anos, em Cuba e, principalmente, na província de Guantánamo, observou-se um aumento no número de pacientes com tuberculose resistente aos medicamentos; esta é a província com maior incidência no país. Objetivo: Identificar as características epidemiológicas e o padrão de resistência da tuberculose resistente a medicamentos na província de Guantánamo. Método: Foi elaborado um estudo descritivo e transversal que incluiu todos os casos (n=6) com tuberculose resistente a medicamentos diagnosticados entre dezembro de 2010 e dezembro de 2019. Foram estudadas as variáveis: idade, sexo, regime terapêutico, situação econômica, categorias de casos, classificação epidemiológica de resistência e resistência da cepa isolada de acordo com o grau e perfil. Resultados: Houve predomínio do sexo masculino (66,6%) e na faixa etária abaixo de 45 anos (83,3%), a maior quantidade de resistência foi causada por violações nos tratamentos anteriores (66,6%), categorizados principalmente como crônicos e reinternações por abandono. Predominou situação econômica regular (50,0%) e alto nível de alcoolismo (66,7%). A multirresistência prevaleceu em cepas de pacientes com tratamento anterior (66,6%). Conclusões: Há coincidência do padrão epidemiológico e do padrão de resistência mostrado na pesquisa atual com os resultados de estudos nacionais e internacionais anteriores, esses resultados sugerem falhas na aplicação local do Programa Nacional de Controle e Tratamento da Tuberculose. Recomenda-se investigar e resolver essas falhas, que teriam um impacto imediato na redução da incidência de tuberculose resistente aos medicamentos.

Detección de mecanismos de resistencia en aislamientos clínicos de Klebsiella pneumoniae multidrogorresistentes / Identification of resistance mechanisms in multidrug-resistant clinical isolates of Klebsiella pneumoniae

Introducción: la elevada resistencia de las enterobacterias, en particular de Klebsiella pneumoniae, constituye en la actualidad un problema de salud por el alto porcentaje de aislamientos en muestras clínicas. Métodos: se estudiaron todas las cepas de Klebsiella pneumoniae aisladas de pacientes críticos hospitalizados entre el 1 de marzo y el 31 diciembre de 2009. Fueron identificadas, según la metodología del sistema automatizado VITEK 2 compact (BioMérieux, Francia), siguiendo las recomendaciones del fabricante, con tarjetas ID GN para la identificación y tarjetas AST N86 para las pruebas de sensibilidad, ambas con lectura automatizada. Resultados: Klebsiella pneumoniae multidrogorresistente fue aislada en 29 pacientes, 51,7 por ciento de ellas a partir de muestras de sangre y 89,6 por ciento, en unidades de cuidados intensivos. Se obtuvieron elevados porcentajes de resistencia a cefalosporinas (47,5 por ciento) y, en general, a todos los betalactámicos con excepción de la piperacilina/tazobactam (36,1 por ciento). El mejor resultado de sensibilidad se encontró para los carbapenémicos. Conclusiones: las cepas mostraron altos niveles de resistencia, la piperazilina/tazobactam y el meropenen constituyeron las mejores opciones terapéuticas. El principal mecanismo de resistencia encontrado frente a betalactámicos fue la presencia de betalactamasas de espectro extendido y para los aminoglucósidos, la acetiltransferasa (AAC (6´))

Introduction: the growing resistance of enterobacteria, particularly Klebsiella pneumoniae, is a current health problem, due to the high percentage of isolates in clinical samples. Methods: astudy was conducted of all the strains of Klebsiella pneumoniae isolated from critical patients hospitalized between 1 March and 31 December 2009. The strains were identified following the methodology in the automated system VITEK 2 compact (bioMÚriuex, France), as well as the manufacturer's recommendations, using ID GN cards for identification and AST N86 cards for sensitivity tests, both with automated reading. Results: multidrug-resistant Klebsiella pneumoniae was isolated in 29 patients, 51.7 percent of them from blood samples and 89.6 percent in intensive care units. High percentages were obtained of resistance to cephalosporins (47.5 percent) and in general to all betalactamics, with the exception of piperacillin / tazobactam (36.1 percent). The best sensitivity result corresponded to carbapenemics. Conclusions: the strains showed high levels of resistance. Piperazillin / tazobactam and meropenen were the best therapeutic options. The main resistance mechanism to betalactamics was the presence of extended-spectrum betalactamases, and for aminoglycosides, the presence of acetyltransferase (AAC (6´))

Respuesta terapéutica en enfermos con tuberculosis multidrogorresistente / Response to therapy in multiple drug resistant tuberculosis patients

Introducción: la tuberculosis multidrogorresistente constituye un problema médico de gran importancia, porque implica la diseminación de microorganismos para los que es necesario aplicar medicamentos de la llamada "segunda línea", cuya efectividad es menor, requiere un tiempo de tratamiento más prolongado que aumenta la frecuencia de efectos indeseables, además de ser mucho más costoso que el tratamiento convencional. Objetivos: identificar la respuesta terapéutica al tratamiento individualizado en pacientes tuberculosos multidrogorresistentes no seropositivos al VIH. Métodos: se realizó un estudio descriptivo en una muestra de enfermos tuberculosos multidrogorresistentes tratados por al menos 1 año con esquemas individualizados, entre los años 2000 y 2010 en el Hospital Neumológico "Benéfico Jurídico". Se obtuvieron los datos de las historias clínicas individuales y las fichas bacteriológicas. Resultados: de los 42 pacientes, 85,7 % era de hombres y la edad media resultó 48,8 años. La categoría de caso más frecuente que motivó el ingreso fue la de crónico (40,5 %). El tiempo medio para el resultado negativo del examen directo fue de 4,6 meses y del cultivo 6 meses; resultó menor en los pacientes clasificados como fracasos y mayor en los clasificados como recaída. El mayor porcentaje de curación se obtuvo en los pacientes clasificados como crónicos y fracasos, con 23,8 y 21,4 %, respectivamente. Conclusiones: el cumplimiento del tratamiento individualizado directamente observado para tuberculosis multidrogorresistente resultó eficaz en más de la mitad de los casos.

Introduction: multiple drug resistant tuberculosis is an increasingly significant medical problem, because it means the spread of microorganisms for which "second line" drugs are required to eliminate them; therapeutic effectiveness is lower, it takes longer to treat it, leading to more adverse effects in addition to being more expensive than the conventional treatment. Objective: to identify the response to individualized treatment in multiple drug resistant tuberculosis patients, who are non-HIV seropositive. Method: a descriptive study was conducted in a sample of multiple drug resistant patients, who were treated for a year under individualized courses of treatment from 2000 to 2010 in Hospital Neumológico "Benéfico Jurídico". Data were collected from their medical histories and from bacteriological records. Results: out of 42 patients, 85.7 % were males and the average age was 48.8 years. The most common category on admission was chronically-ill patient (40.5 %). The average time for negative results in direct exam was 4.6 months and in culturing was 6 months; this indicator was lower in patients regarded as failures and higher in those classified as relapses. The highest healing percentage was found in chronic patients and in those classified as failures, accounting for 23.8 and 21.4 % respectively. Conclusions: the compliance with individualized treatment under direct observation in multiple drug resistant tuberculosis proved to be effective in over half of the cases.

Tuberculosis exrremadamente drogorresistente (xdr): una amenaza perannente

La tuberculosis (TB) es una enfermedad que afecta al mundo entero, sobretodo a países pobres. Durante mucho tiempo constituyó la primera causa de muerte por enfermedades infecciosas a nivel mundial, siendo después superada por la pandemia del VIH/SIDA.Ahora, nuevamente la tuberculosis ha tomado importancia por el surgimiento de cepas multidrogorresistentes en cuyo extremo de letalidad esta la tuberculosis extremadamente drogoresistente (TB XDR).

Tuberculosis (TB) is an illness that affects worldwide countries, mostly affecting poor countries. For a long time, tuberculosis was the first cause of death by infectious illness in the world, until the VIH/AIDS took that place. Lastly, tuberculosis isgettingthe same importance than before, because ofthe emergency of multidrug-resistantTB strains, with an extremely lethal form called extensively drug-resistantTB (XDRTB).