Detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae in various scenarios and health settings / Detección de enterobacterias productoras de carbapenemasas en diferentes escenarios y niveles de salud

ABSTRACT

Detection of carbapenemase-producing Enterobacteriaceae (CPE) is an important task at microbiology laboratories in hospitals. As the prevalence of CPE is increasing worldwide, the implementation of phenotypically based screening as well as confirmatory procedures to detect CPE are important for microbiologists. In addition to detection of carbapenem hydrolysis, the inhibition of activity against a carbapenem in the presence of several inhibitor compounds specific to class A, B, or class C beta-lactamases is a useful method to confirm the presence of carbapenemases in bacterial isolates. There is also a proteomic approach that compares the MALDI-TOF spectrum generated by the intact carbapenem (nonhydrolyzed) with that obtained after hydrolysis of the beta-lactam ring by beta-lactamase to reveal the presence of carbapenemases in bacterial isolates. Proteomic methods will probably be more frequently implemented in laboratories in the near future. Finally, molecular methods to directly or indirectly detect the presence of a carbapenemase genes are increasingly being used in microbiology laboratories. One of the main advantages of these methods is their speed, and also that they can be used directly with the clinical sample without the need for an isolated bacterial colony. Multiplex PCR, real-time PCR, DNA microarrays and pyrosequencing are some examples of molecular-based tests. Their main disadvantage is their cost, although prices are going down as the range of services increases. Surveillance of carriers is also an important task for infection control purposes. In this case, commercially available chromogenic medium supplemented with low carbapenem concentrations has shown an excellent ability to detect CPE. Moreover, molecular methods to detect specific carbapenemase genes directly from rectal swabs, stools, or other colonization sources have had excellent results (AU)

RESUMEN

La detección de enterobacterias productoras de carbapenemasas (CPE) es una tarea muy importante de los laboratorios de microbiología en los hospitales. Debido a que la prevalencia de CPE se está incrementando en todo el mundo, la implementación de métodos fenotípicos de cribado, así como de confirmación posterior, orientados a la detección de CPE es una tarea muy relevante para los microbiólogos. Además de la detección de la hidrólisis del antibiótico carbapenémico, la inhibición de la actividad de la enzima sobre estos antibióticos en presencia de compuestos inhibidores específicos para las betalactamasas de clase A, B o C es un buen método validado en la actualidad para la confirmación de carbapenemasas en los aislados bacterianos. Además existen métodos proteómicos que comparan el espectro MALDI-TOF generado por un antibiótico carbapenémico (no hidrolizado), con el que se obtiene tras la hidrólisis del anillo betalactámico por la betalactamasa, en este caso, una carbapenemasa, lo que revela de manera directa la presencia de estas enzimas en los aislados bacterianos. Los métodos basados en proteómica se irán implementando, de manera paulatina, en los laboratorios en un futuro cercano. Últimamente, métodos moleculares capaces de detectar de manera directa o indirecta la presencia de un gen que codifique una carbapenemasa se están introduciendo de modo creciente en los laboratorios de microbiología. Una de sus principales ventajas es su rapidez, además de que pueden usarse directamente en la muestra clínica sin requerir una colonia bacteriana aislada para su realización. Entre ellos destacar la multiplex-PCR, la PCR en tiempo real, los microarrays de ADN o la pirosecuenciación como ejemplos de tests basados en métodos moleculares. Su principal desventaja es el coste, aunque los precios se están abaratando a la par que se incrementa la cartera de servicios. El control y vigilancia de portadores es una tarea importante para el propósito de control de la infección. En este caso, medios cromogénicos disponibles comercialmente y suplementados con bajas concentraciones de carbapenémicos han mostrado un excelente rendimiento para detectar CPE. De igual manera, métodos basados en biología molecular capaces de detectar genes que codifican carbapanemasas directamente de muestras como frotis rectales, heces u otras fuentes de colonización han revelado excelentes resultados (AU)