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Aspectos microbiológicos de las
Enterobacterias Productoras de
Carbapenemasas
Madrid, 19 de octubre de 2017
Luis Martínez Martínez
Servicio de Microbiología
Hospital Univ. Reina Sofía
Dpto. de Microbiología
Univ. de Córdoba
• Mecanismos de resistencia a carbapenémicos en enterobacterias
• Clasificación de carbapenemasas • Puntos de corte • Detección de Enterobacterias Productoras de
Carbapenemasas
1. Producción de β-lactamasas -Alta eficacia: Carbapenemasas
-Baja eficacia: BLEEs, AmpCs
2. Alteraciones de la permeabilidad
-Pérdida (o modificación) de las porinas
-Alteraciones del lipopolisacárido
3. Alteraciones de la diana: PBPs
MECANISMOS DE RESISTENCIA A CARBAPENÉMICOS EN ENTEROBACTERIAS
COMBINACIÓN DE VARIOS MECANISMOS
β-LACTAMASAS: CLASIFICACIÓN MOLECULAR Ambler (1980)
CLASE A CLASE B CLASE C CLASE D
Basada en la secuencia de genes bla
β-LACTAMASAS DE SERINA
β-LACTAMASAS DE SERINA
METALO-ß-LACTAMASA
β-LACTAMASAS: CLASIFICACIÓN FUNCIONAL BUSH-JACOBY-MEDEIROS (1995)
* Preferencia de Sustrato(s) * Inhibición por Ac. clavulánico y EDTA
Grupo 1: Cefalosporinasas no inhibidas por Ac. clavulánico. Clase C
Grupo 2: Penicilinasas-cefalosporinasas inhibidas por Ac. clavulánico. … 2be: Espectro Extendido (BLEEs): TEM, SHV, CTX-M… … 2d: Cloxa>Peni G. (Algunas BLEEs): OXA. Clase D … 2f: Carbapenemasas de Clase A
Grupo 3: Metalo-beta-lactamasas. Clase B.
Grupo 4: Penicilinasas no inhibidas por Ac. clavulánico
ESPECTRO HIDRÓLISIS AZT EJEMPLOS
A PEN, CEF
Carbapenémicos
SI* KPC
GES*
SME, IMI, NMC-A
D PEN, [CEF]
Carbapenémicos
NO OXA-48 (-162, -163, -181, -204, -232,…)
OXA-23…
B PEN, CEF
Carbapenémicos
NO NDM, VIM, IMP
SPM, GIM, AIM, KHM, DIM, SMB, TMB, FIM,…
C PEN, CEF
[Carbapenémicos]
NO CMY-10
CARBAPENEMASAS EN ENTEROBACTERIAS
CARBAPENEMASAS: INHIBIDORES
Enzima Sinergia con MPM TEMO-R
DPA
EDTA...
PBA DPA+ PBA CLOXA
MBL (VIM, NDM,...) + - - - V
KPC - + - - V
MBL+ KPC V V + - V
OXA-48-like - - - - +
AmpC+ pérdida de
porinas
- + - + V
ESBL+ pérdida de
porinas
- - - - -
Poirel L et al, AAC 2012 559
CARBAPENEMASAS: PLÁSMIDOS DE MULTIRRESISTENCIA
HAY POCAS OPCIONES TERAPÉUTICAS FRENTE A LAS ENTEROBACTERIAS RESISTENTES A LOS CARBAPENÉMICOS
DIFUSIÓN DISCO (mm) DILUCIÓN (μg/mL)
μg S I R S I R
ERTAPENEM EUCAST 10 ≥25 [22-25] <22 ≤0,5 1 >1
CLSI 10 ≥23 19-21 ≤18 ≤0,5 1 ≥2
IMIPENEM EUCAST 10 ≥22 [16-22] <16 ≤2 4-8 >8
CLSI 10 ≥23 20-22 ≤19 ≤1 2 ≥4
MEROPENEM EUCAST 10 ≥22 [16-22] <16 ≤2 4-8 >8
CLSI 10 ≥23 20-22 ≤19 ≤1 2 ≥4
DORIPENEM EUCAST 10 ≥24 [21-23] <21 ≤1 2 >2
CLSI 10 ≥23 20-22 ≤19 ≤1 2 ≥4
PUNTOS DE CORTE CARBAPENÉMICOS-ENTEROBACTERIAS
…Algunas cepas productoras de carbapenemasa pueden ser
definidas como SENSIBLES.
Aunque NO debe cambiarse la categoría clínica a Resistente (algo
en lo que no todos los actores implicados están de acuerdo), debe
detectarse y caracterizarse la carbapenemasa como parte de las
medidas de control de infección.
Con los puntos de corte de EUCAST/CLSI…
IMIPENEM
P. mirabilis
MEROPENEM
GUIA EUCAST PARA DETECCIÓN DE MECANISMOS DE RESISTENCIA: CARBAPENEMASAS. 2017.
K. pneumoniae KPC-1 K. pneumoniae NDM-1
TEST de HODGE Modificado
CONTROL POSITIVO K. pneumoniae ATCC BAA 1705 CONTROL NEGATIVO
K. pneumoniae ATCC BAA 1706
Cepa clínica (resultado positivo)
Van der Zwalwu K et al Plos One 2015 0123690
CARBAPENEM INHIBITION METHOD (CIM)
CARBAPENEM INHIBITION METHOD (CIM)
POSITIVO
NEGATIVO
NEGATIVO
NEGATIVO
Bacteria from positive blood cultures can aso be used
MODIFIED CARBAPENEM INHIBITION METHOD (mCIM)
Dortet L et al. Rapid Identification of Carbapenemase Types in Enterobacteriaceae and Pseudomonas spp. by Using a Biochemical Test Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2012, 56 : 6437-6440.
RAPID CARBA NP
Garg A et al, AAC 2015 7870
GoldNano Carb test
Srisrattakarn et al. J Antimicrob Chemother 2017, 2519
Test colorimétrico con nanopartíucloas de oro (AuNP) colorimetric test (¡barato!)
Actividad Carbapenemasa: Cambio de color de AuNP del rojo al azul-verde
Bogaerts P et al JCM 2015 online
Ensayo electroquímico: BYG CARBA TEST
DETECCIÓN DE CARBAPENEMASAS MEDIANTE MALDI-TOF
Hrabák J et al. J. Clin. Microbiol. 2012;50:2441-2443
MER
Control Neg
NDM E. coli
NDM A. baumannii
Glupcynski Y et al. J Antimicrob Chemother 2017, 1955
OKN K-Set Test inmunocromatográfico
Multiplex: OXA-48-like, KPC y NDM
Ensayo rápido (minutos)
Sensibilidad: 100%
Especificdad: 100%
MÉTODOS AUTOMÁTICOS Y DETECCIÓN DE CARBAPENEMASAS
• VITEK2 – EUCAST (Vading et al. CMI 2011) – AST N027 (imipenem) = 4 errores – AST N029 (meropenem) = 0 errores – AST N106 (ertapenem) = 1 error – AST N107 (imipenem, meropenem, ertapenem) = 1 error
• Pasteran et al. JCM 2011; 2: 697 – AST N082 (imipenem ymeropenem) – IPM < 2 mg/L y MER < 1 mg/L: 1 error(VIM-2)
• Woodford et al. JCM 2010; 8: 2999 – Los sistemas «Expertos» no son completamente fiables
HETERORRESISTENCIA A CARBAPENÉMICOS EN E. aerogenes
Gordon NC et al, JCM 2009: 3024
IDENTIFICACIÓN DE GENES DE CARBAPENEMASAS
PCR (multiplex, sencilla, RT-PCR)
(+secuenciación/hibridación/ELISA/ESI-MS)
Amplificación Isotérmica
Microarrays
Line Probe Assays
Secuenciación masiva
[clonación+ secuenciación]
1. IMP
2. VIM
3. NDM
4. SPM
5. AIM
6. DIM
7. GIM
8. SIM
9. KPC
10. BIC
11. OXA-48
Poirel L et al. DMID 2011, 119
…PERO INCOMPLETA! *GES… (genes desconocidos)+
DETECCIÓN DE GENES DE CARBAPENEMASAS
TRES PCR MÚLTIPLES
Check-MDR CT103 XL
Bogaerts P et al. Int J Antimicrob Agents 2016, 189
AID CARBAPENEMASE LINE PROBE ASSAY
Bloemberg GV et al. J Antimicrob Chemother 2017, 1948
13 genes de carbapenemasas blaKPC, blaVIM, blaNDM, blaGIM, blaAIM, blaSPM, blaIMP, blaOXA-48,
blaBIC, blaSIM, blaDIM, blaIMI-3, blaIMI-1, blaNMC-A
Sensibilidad 100%
Especificidad 100%
104 103 102 101 CFU
[DNA de K. pneumomiae blaKPC]
CRIBADO DE PORTADORES FECALES
Viau R et al CMR 2016, 1
MÉTODO TIEMPO PARA RESULTADO (h) PRECIO (USD)
CONCLUSIONES
Las CARBAPENEMASAS representan el principal (pero no el único) mecanismo de
resistencia a carbapenémicos en enterobacterias.
Hay varias familias de estos enzimas de importancia enterobacterias, con
múltiples representantes en cada una. En nuestro entorno son especialmente
relevantes KPC y OXA-48.
La detección de EPC es difícil en el laboratorio clínico: Con los actuales puntos de
corte clínicos (EUCAST o CLSI), algunas cepas son sensibles a carbapenémicos,
por lo que se emplean puntos de corte de cribado (mayor sensibilidad).
Hay múltiples métodos para detectar EPC tanto en muestra directa como en
cultivos positivos. Se usan tanto métodos fenotípicos como genotípicos, y su implementación debe basarse en las circunstancias particulares de cada centro.