Επιδημιολογική εξέλιξη της αντοχής των εντεροβακτηριακών στις καρβαπενέμες μέσω μηχανισμού μεταλλο-β-λακταμασών (MBLs) στους ασθενείς της ΜΕΘ πανεπιστημιακού νοσοκομείου: έλεγχος για τυχόν μεταφορά των γονιδίων που κωδικοποιούν MBLs μεταξύ των μικροβιακών ειδών

Abstract

The molecular epidemiology of VIM-producing Enterobacteriaceae isolated at the beginning of an epidemic in the Intensive Care Unit (ICU) of University General Hospital “ATTIKON” was studied. All Gram-negative organisms isolated from March 2004 to November 2005 positive for metallo-β-lactamase (MBL) production were submitted to polymerase chain reaction (PCR) and sequencing, to repetitive sequence-based PCR (Rep-PCR) for molecular typing, and to S1 nuclease digestion for plasmid DNA characterization. Conjugation experiments and isoelectric focusing were performed to identify co-existing β-lactamases. Amongst 23 patients, 12 suffered one or more clinical infections. Eighty-two isolates representing one isolate per clone, source and ICU patient were studied, including Klebsiella pneumoniae (77), Enterobacter cloacae (2), Citrobacter freundii (1) and Pseudomonas aeruginosa (2). High clonal diversity was detected amongst the K. pneumoniae, with 10 distinct clones identified. Conjugation was successful in 54.5% of K. pneumoniae, and five different-sized plasmids were detected. All K. pneumoniae and both E. cloacae isolates shared the same blaVIM-1-containing class 1 integron structure also carrying aacA7, dhfrI and aadA1 gene cassettes. The C. freundii isolate carried a different integron that included blaVIM-1 and aac(6’)-IIc. Both P. aeruginosa isolates were positive for blaVIM-2. It was not possible to identify specific clones with the potential to cause clinical infections. In conclusion, a multiclonal cluster of MBL-producers was responsible for the first cases of colonisation and/or infection in the ICU. A single integron structure, common in Greek hospitals, efficiently disseminated between clones and species, suggesting that the epidemic was mainly the result of successful horizontal transfer of mobile genetic material rather than the result of horizontal transfer of one or a few clones.

Μελετήθηκε η μοριακή επιδημιολογία των Εντεροβακτηριακών στελεχών που παράγουν μεταλλο-β-λακταμάσες (MBLs) της ομάδας των VIM που απομονώθηκαν στην αρχή της επιδημίας στην Μονάδα Εντατικής Θεραπείας του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου «ΑΤΤΙΚΟΝ». Όλοι οι Gram-αρνητικοί μικροοργανισμοί που απομονώθηκαν από τον Μάρτιο του 2004 έως τον Νοέμβριο του 2005 και παρήγαγαν MBL υποβλήθηκαν σε έλεγχο με PCR και μελέτη νουκλεοτιδικής αλληλουχίας, μοριακή τυποποίηση με Rep-PCR, και χαρακτηρισμό του πλασμιδιακού DNA μετά από πέψη με S1 νουκλεάση. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα σύζευξης και ισοηλεκτρικής εστίασης για την ανίχνευση συνυπαρχουσών β-λακταμασών. Μεταξύ 23 ασθενών, 12 υπέστησαν μία ή περισσότερες κλινικές λοιμώξεις. Συνολικά μελετήθηκαν 82 στελέχη που αντιπροσώπευαν ένα στέλεχος από κάθε κλώνο, πηγή και ασθενή και περιελάμβαναν στελέχη Klebsiella pneumoniae (77), Enterobacter cloacae (2), Citrobacter freundii (1) και Pseudomonas aeruginosa (2). Μεταξύ των στελεχών K. pneumoniae παρατηρήθηκαν 10 διαφορετικοί κλώνοι. Τα πειράματα βακτηριακής σύζευξης ήταν επιτυχή στο 54.5% των στελεχών K. pneumoniae και ανιχνεύθηκαν 5 διαφορετικού μεγέθους πλασμίδια. Όλα τα στελέχη K. pneumoniae και E. cloacae μοιράζονταν το ίδιο ιντεγκρόνιο τάξεως 1 που εκτός του γονιδίου blaVIM-1 έφεραν τις γονιδιακές κασέτες aacA7, dhfrI και aadA1. Το στέλεχος C. freundii έφερε ένα διαφορετικό ιντεγκρόνιο που περιελάμβανε τα γονίδια blaVIM-1 και aac(6’)-IIc. και τα δύο στελέχη P. aeruginosa έφεραν το γονίδιο blaVIM-2. Δεν κατέστη δυνατό να αναγνωρίσουμε κάποιους κλώνους με ιδιαίτερη ικανότητα να προκαλούν κλινική λοίμωξη. Συμπερασματικά, στελέχη διαφορετικών κλώνων που παρήγαγαν MBL ήταν υπεύθυνα για τα πρώτα περιστατικά αποικισμού ή/και λοίμωξης στην ΜΕΘ. Ένα ιντεγκρόνιο, κοινό στα Ελληνικά νοσοκομεία, μεταφέρθηκε επιτυχώς μεταξύ μικροβιακών ειδών και κλώνων οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι η επιδημία ήταν αποτέλεσμα κυρίως της επιτυχούς οριζόντιας μεταφοράς κινητών γενετικών δομών παρά αποτέλεσμα της οριζόντιας μεταφοράς ενός ή περισσότερων κλώνων.