Φαινοτυπικά και γενετικά χαρακτηριστικά στελεχών Klebsiella pneumoniae MBL - θετικών

Abstract

Background: Previous reports have establisted the occurence of sporadic cases blaVIM-1-carrying K. pneumoniae isolates in our country. The present study had to determine the current frequency of VPKP isolates in three hospitals in Athens, to study the fhenotypic and genotypic characteristics of these isolates and to evaluate the detecting methods of MBL-producing K. pneumoniae. Materials and methods: A prospective study was conducted during 2004-2006 in three teaching hospitals located in Athens when all blood isolates of K. pneumoniae where collected. MICs of antibiotics were determined by the Etest. Extendedspectrum-( ESBL) and metallo-β-lactamase (MBL) production was examined by clavulanate- and EDTA-based techniques, respectively. Detection of blaVIM genes and mapping of the VIM-encoding integrons were performed by PCR and sequencing. Isolates were typed by pulsed field gel electrophoresis (PFGE) of XbaIdigested genomic DNA. Results: Sixty-seven (37.6%) of 178 K. pneumoniae blood isolates were blaVIM-1 - positive (VPKP); 77.8% of these were from ICUs. In all isolates, blaVIM-1 was located in a class 1 integron that also carried ααcA4, dhfrI, ααdA and sulI. All VPKP isolates were multi-drug resistant. The MICs of carbapenems for VPKP varied from the susceptible range to high-level resistance overlapping with those of MBL-negative isolates. The EDTA-imipenem synergy methods had reduced sensitivity in detecting VPKP isolates when the MICs were in the susceptible range. ESBL production was common among VPKP isolates (n=45) as indicated by resistance to aztreonam and confirmed by a clavulanate-based double disc synergy test. PFGE identified eight clusters of VPKP isolates with related (>80%) patterns, as well as four unique types. Both inter-hospital spread of several clones and genotypic similarities among susceptible, ESBL-positive and VPKP isolates were also observed. Conclusion: A multi-clonal epidemic of blaVIM-1-carrying K. pneumoniae has been detected in three major hospitals in Greece. Microorganisms producing VIM-1 constitute the prevalent multi-drug-resistant population of K. pneumoniae in this study.

Σκοπός: Προηγούμενες μελέτες έχουν αποδείξει την εμφάνιση σποραδικών περι- πτώσεων blaVIM-1-θετικών στελεχών K. pneumoniae στη χώρα μας. Η παρούσα μελέ- τη είχε σκοπό να καθορίσει το ακριβές ποσοστό των VPKP στελεχών σε τρία νο- σοκομεία τριτοβάθμιας περίθαλψης της Αθήνας, να χαρακτηρίσει φαινοτυπικά και γoνοτυπικά τα στελέχη αυτά και να εκτιμήσει τις δοκιμασίες ανίχνευσης των MBL- στελεχών της K. pneumoniae. Μεθοδολογία: Πραγματοποιήθηκε μια προοπτική μελέτη κατά την οποία συλλέχθη- καν όλα τα στελέχη Κ. pneumoniae από αιμοκαλλιέργειες νοσηλευομένων ασθενών τριών νοσοκομείων της Αθήνας, την περίοδο 2004 - 2006. Ο προσδιορισμός της ευαισθησίας σε αντιβιοτικά (MICs) καθορίστηκε με το Εtest. H παραγωγή των ευρέος φάσματος (ΕSBL) και μεταλλο-β-λακταμασών (ΜΒL) ελέχθηκε με τη μέθοδο των δίσκων σε κλαβουλανικό οξύ και EDTA, αντίστοιχα. Για τον προσδιορισμό των blaVIM-1 γονιδίων και της μεταβλητής περιοχής του integron που κωδικοποιεί την VIM-1, χρησιμοποιήθηκε η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR) και ο προσδιορισμός της αλληλουχίας των βάσεων. Τα στελέχη τυποποιήθηκαν με την μέθοδο pulsed field gel electrophoresis (PFGE) μετά από κατάτμηση του μικροβιακού DNA με το περιοριστικό ένζυμο XbaI. Aποτελέσματα: Aπό τα 178 στελέχη K. pneumoniae αντίστοιχων αιμοκαλλιεργειών τα 67(37,6%) ήταν blaVIM-1-positive (VPKP). Τα 77,8% των VPKP προήλθαν από ασθενείς των ΜΕΘ. Σε όλα τα στελέχη, το γονίδιο blaVIM-1 ήταν τοποθετημένο σε class 1 integron το οποίο περιείχε ακόμα τις γονιδιακές κασέτες ααcA4, dhfrI, ααdA και sulI. Όλα τα VPKP στελέχη εξέφραζαν αντοχή στα περισσότερα αντιβιοτικά. Οι τιμές MICs των καρβαπενεμών των VPKP στελεχών κυμαίνονταν εντός των ορίων ευασθησίας μέχρι υψηλού βαθμού αντοχή. Οι μέθοδοι συνέργειας EDTA/imipenem έδειξαν μειωμένη ευαισθησία στην ανίχνευση των VPKP στελεχών που είχαν MIC στις καρβαπενέμες εντός των ορίων ευαισθησίας. Η παραγωγή ΕSBL ήταν συχνή μεταξύ των VPKP στελεχών, όπως ορίζεται από την αντοχή στην αζτρεονάμη και όπως επιβεβαιώθηκε από την μέθοδο συνέργειας διπλών δίσκων με κλαβουλανικό οξύ. Η μέθοδος PFGE ανέδειξε 8 κύριους κλωνικούς τύπους στελεχών VPKP με γενετική ομοιότητα >80%, όπως και 4 ξεχωριστούς κλωνικούς τύπους. Παρατηρήθηκαν γενε- τικές ομοιότητες μεταξύ ευαίσθητων, ΕSBL-θετικών και VPKP στελεχών, αλλά και διανοσοκομειακή διασπορά διαφόρων κλώνων. Συμπέρασμα: Μια πολυκλωνική επιδημία στελεχών blaVIM-1-θετικών K. pneumoniae παρατηρήθηκε σε τρία μεγάλα νοσοκομεία της χώρας μας. Στην παρούσα μελέτη τα πολυανθεκτικά στελέχη Κ. pneumoniae που κυριάρχησαν ήταν εκείνα που παρή- γαγαν VIM-1.