Development of a multiplex PCR assay for the detection of metallo-beta-lactamase genes in Pseudomonas aeruginosa / Desarrollo de un PCR múltiple para la detección de genes metalo-beta-lactamasa en Pseudomonas aeruginosa

ABSTRACT

SUMMARY: The appearance of Pseudomonas aeruginosa strains with multi-resistance to antibiotics is a clinical problem of great relevance. The methods for detecting these resistances are laborious and slow, which is a complication when treating patients promptly. In this work, we developed a simple method for simultaneous detection of several carbapenem resistance genes using a multiplex PCR assay. The PCR assay developed, followed by electrophoretic separation of fragments, allows to simultaneously identify the presence of 6 antibiotic resistance genes: bla-VIM (261 bp), bla-IMP (587 bp), bla-SPM (648 bp), bla-GIM-1 (753 bp), bla-NDM-1 (813 bp) and bla-KPC (882 bp). We analyzed 7 clinical isolates of P. aeruginosa obtained in Chile, finding the resistance genes bla-VIM, bla-IMP, bla-SPM, bla-GIM, and bla-NDM in 5 of them. We found a perfect correlation between the detection of various resistance genes by PCR and the results obtained by antibiograms. Interestingly, 2 of the strains possessed 3 different resistance genes simultaneously. Finally, in this work, we found the presence of 3 genes never described before in clinical isolates of P. aeruginosa in Chile (bla-IMP, bla-SPM, and bla-GIM-1). We developed a rapid multiplex PCR test for the simultaneous detection of up to 6 antibiotic resistance genes of the metallo-β-lactamase family in P. aeruginosa.

RESUMEN

La aparición de cepas de Pseudomonas aeruginosa con resistencias a diversos antibióticos es un problema clínico de gran relevancia. Los métodos de detección de dichas resistencias son laboriosos y lentos, lo que genera una complicación al momento de tratar a los pacientes oportunamente. En este trabajo desarrollamos un método simple de detección simultánea de varios genes de resistencia a carbapenem, mediante un sistema de PCR múltiple. El ensayo de PCR desarrollado, seguido de una separación electroforética de los amplicones, permite distinguir simultáneamente la presencia de 6 genes de resistencia a antibióticos: bla-VIM (261 pb), bla-IMP (587 pb), bla-SPM (648 pb), bla-GIM-1 (753 pb), bla-NDM-1 (813 pb) y bla-KPC (882 pb). Analizamos 7 aislados clínicos obtenidos en Chile, encontrando en 5 de ellos los genes de resistencia bla-VIM, bla-IMP, bla-SPM, bla-GIM y bla-NDM. Encontramos una perfecta correlación entre la detección de diversos genes de resistencia y los resultados obtenidos mediante antibiogramas. Interesantemente, 2 de las cepas mostraron poseer simultáneamente 3 genes de resistencia distintos. Por último, en este trabajo encontramos la presencia de 3 genes nunca antes descritos en aislados clínicos de P. aeruginosa en Chile (bla-IMP, bla-SPM y bla-GIM-1). Hemos desarrollado un test rápido de PCR múltiple, para la detección simultánea de hasta 6 genes de resistencia a antibióticos de la familia.a de las metallo-b-lactamases en P. aeruginosa.