Characterization of KPC-type carbapenemases in rnterobacteriaceae from clinical samples

Atualmente, no Brasil, a produção de enzimas do tipo KPC constitui o principal mecanismo de resistência aos carbapenêmicos em Klebsiella pneumoniae, contribuindo para a endemicidade hospitalar da espécie. No presente estudo, foi caracterizada a produção de KPC em 38 enterobactérias que foram diferençadas entre os grupos CESP (enterobactérias com produção induzida da βlactamase AmpC, ex., Enterobacter spp., Serratia marcescens e Morganella morganii) e não CESP (ex., Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Proteus mirabilis). pertencendo a isolados recuperados de pacientes colonizados e/ou apresentando infecção urinária, pneumonia ou bacteremia, em três centros médicos de três diferentes regiões do Brasil (Amazonas, Mato grosso, Minas Gerais), durante 2008-2013. Os isolados apresentaram resistência para cefalosporinas de amplo espectro (86,8 - 94,7%), cefoxitina (86,8%), ertapenem (89,4%), imipenem (89,4%), meropenem (84,2%), amicacina (86,8%), ciprof1oxacina (84,2%), tigeciclina (42,1 %, CIM50= 2 µg/ml), sulfametoxazol/trimetoprim (SXT, 60,5%) e gentamicina (57,8%). Entre bactérias do grupo CESP, os isolados de S. marcescens apresentaram sensibilidade para fosfomicina (CIM50= 8 µg/mL) e sulfametoxazol-trimetoprim (CIM50= 1/19 µg/mL). A produção de carbapenemase foi confirmada pelo teste de Hodge modificado e por inibição por acido fenil borônico em 76,31 e 73,68% dos isolados do grupo CESP e não CESP, respectivamente. A presença do gene blaKPC-2 foi confirmada em 78,9% dos isolados clinicos e variantes do gene blaCTX-M foram identificados em 57,89% das cepas. Cepas de S. marcescens e E. aerogenes clonalmente relacionadas por ERIC-PCR foram associadas a surtos de infecção nosocomial. Resultados do presente estudo confirmam que a produção de KPC no Brasil, ocorre em uma grande variedade de espécies de enterobactérias sendo frequentemente associada com a co-produção de ESBLs do tipo CTX-M, o que poderia favorecer a endemicidade com o subseqüente estabelecimento de surtos de infecção. Um dado relevante, foi à alta resistência a fosfomicina (66,66%) associada à presença do gene fosA2 em cepas de E. aerogenes e K. pneumoniae produtores de KPC-2.Currently, in Brazil, the production of KPC-type enzymes is considered the main mechanism of carbapenem resistance in Klebsiella pneumoniae, which has contributed for the nosocomial endemicity of this specie. In this study, the KPC production was characterized in 38 Enterobacteriaceae isolates differenced among CESP (Enterobacteriaceae with inducible production of AmpC-type β-lactamase, i.e., Enterobacter spp., Serratia marcescens and Morganella morganii) and not CESP (Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli e Proteus mirabilis) groups recovered from colonized patients and/or with urinary tract infection, pneumonia or bacteremia, in three medicai centers from different regions of Brazil (Amazonas, Mato Grosso, Minas Gerais) during 2011-2013. The isolates were resistant to broad-spectrum cephalosporins (86.8 - 94.7%), cefoxitin (86.8%), ertapenem (89.4%), imipenem (89.4%), meropenem (84.2%), amikacin (86.8%), ciprofloxacin (84.2%), tigecycline (42.1 %, MIC50 = 2 µg/mL), trimethoprim-sulfamethoxazole (SXT, 60.5%) and gentamicin (57.8%). S. Marcescens isolates exhibited additional susceptibility to fosfomycin (MIC50 = 8 µg/mL) and sulfamethoxazole-trimethoprim (MIC50 = 1/19 µg/mL). Carbapenemase production was confirmed by Hodge modified test and inhibition by phenyl boronic acid in 76.31 and 73.68% of CESP and no CESP isolates, respectively. In fact, the presence of the blaKPC-2 gene was confirmed in 78.9% of enterobacterial isolates, whereas blaCTX-M ESBL gene variants were identified in 57.89% of the strains. S. Marcescens and E. aerogenes isolates were clonally related by ERIC-PCR being associated with outbreaks of nosocomial infection. Results of this study confirm that the production of KPC in Brazil occurs in a variety of species of Enterobacteriacea producing CTX-M-rype ESBLs, favoring the endemicity and the establisbment of outbreaks. A relevant finding was the high resistance to fosfomycin (66.66%) associated with the presence of the fosA2 gene in KPC-2-producing E. aerogenes and K. pneumoniae strains