Resistencia a carbapenemes en aislamientos de pseudomonas aeruginosa: un ejemplo de interacción entre distintos mecanismos / Carbapenem resistance in pseudomonas aeruginosa isolates: an example of interaction between different mechanisms

RESUMEN

Objetivo. Identificar la proteína de membrana externa ausente en los aislamientos resistentes y determinar tanto las causas de su ausencia en la membrana, como la presencia de otros mecanismos de resistencia a carbapenemes en aislamientos clínicos de Pseudomonas aeruginosa. Métodos. Se estudió un brote de 20 aislamientos de P. aeruginosa previamente caracterizados como productores de la metalobetalactamasa IMP-13. Estos aislamientos presentaron igual expresión de la enzima IMP-13, pero solo cinco de ellos fueron resistentes acarbapenemes. En esos cinco aislamientos resistentes se confirmó la ausencia de una proteína de membrana externa. Se secuenciaron oprD y ampC; se identificaron las proteínas de membrana externa por desorción/ionización láser asistida por matriz/espectometría de masa tiempo de vuelo (MALDI-TOF); se determinó el nivel de expresión de OprD, de AmpC y de los sistemas de eflujo tipo Mex, por reacción en cadena de polimerasa en tiempo real, y por último, se determinó la contribución del déficit de OprD a la resistencia a carbapenemes. Resultados. La proteína de la membrana externa ausente en el grupo R (resistentes a ambos carbapenemes) fue identificada como OprD-TS, pero no se observaron variaciones en suexpresión. El gen oprD presentó mutaciones en los cinco aislamientos resistentes. Se observó la misma producción de la enzima tipo AmpC PDC-5 y del sistema de eflujo Mex AB-OprM entre los aislamientos sensibles y resistentes a carbapenemes. Se analizó cómo la presencia conjunta de IMP-13 y el déficit de OprD contribuyen al aumento de la resistencia.Conclusiones. Distintos mecanismos contribuyen a la resistencia de aislamientos productores de IMP-13 a carbapenemes. La posibilidad de no detectar estos aislamientos productores de IMP-13 representa un riesgo latente de selección de mutantes con mecanismos de resistencia que se suman para aumentar la resistencia a carbapenemes.

ABSTRACT

Objective. To identify the outer membrane protein absent in the resistant isolates and to determine both the causes of its absence in the membrane and the presence of othermechanisms of carbapenem resistance in clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa. Methods. Twenty isolates from an outbreak of P. aeruginosa previously characterized as metallo-beta-lactamase IMP-13 producers were studied. All the isolates exhibitedequal expression of the IMP-13 enzyme, but only five of them were carbapenemresistant. It was found that the five resistant isolates lacked a outer membrane protein. The oprD and ampC genes were sequenced; the outer membrane proteins were identifiedusing matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry; the OprD and AmpC expressions, as well as the Mex efflux system, were assessed by real-time polymerase chain reaction; and finally, the contribution of reduced OprD to carbapenem resistance was determined. Results. The absent outer membrane protein in group R was identified as OprD-TS; however, no variations in its expression were observed. The oprD gene presentedmutations in the five resistant isolates. The production of AmpC PDC-5-type enzyme and the MexAB-OprM efflux system was the same in both carbapenem-sensitive and‑resistant isolates. The contribution of the combined presence of IMP-13 and reducedOprD to increased resistance was examined. Conclusions. Different mechanisms contribute to carbapenem resistance in IMP-13-producing isolates. The possibility that these IMP-13-producing isolates could go undetected poses a latent risk when selecting mutants with added resistancemechanisms in order to enhance carbapenem resistance.