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Title: Caracterização fenotípica e genética de Escherichia coli de origem urinária resistente aos antibióticos, isolados em Quito, Equador
Advisor: Asensi, Marise Dutra
Members of the board: Barroso, David
Pérez, Javier Escobar
Lamas, Cristiane
Costa, Filipe Carvalho
Romão, Célia Maria Carvalho Araújo Pereira
Authors: Chiluisa Guacho, Carlos Vinicio
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract: Escherichia coli é o principal agente causador das infecções urinárias de origem comunitária e hospitalar, frequentemente associado à multirresistência antibiótica. O objetivo do presente estudo foi a caracterização genética de Escherichia coli uropatogênica com perfil de resistência fenotípica aos antibióticos betalactâmicos, fluoroquinolonas e aminoglicosídeos, procurando o clone pandêmicos ST131, em 156 amostras de origem comunitária e hospitalar isolados na cidade de Quito, Equador, no período janeiro a dezembro de 2011. O perfil de resistência foi determinado através de difusão em ágar, para a detecção fenotípica de \03B2-lactamases de espectro estendido (ESBLs) usando o método de disco de aproximação (Jarlier) em Ágar Muller Hinton e as recomendações do CLSI 2013, adicionando-se cefoxitina para detecção de \03B2-lactamases tipo AmpC. A detecção genotípica de resistência foi realizada através de PCR e sequenciamento, e a similaridade clonal por Multilcus Sequence Typing (MLST) e Pulsed Field Gel Electrophoresis (PFGE). Os resultados da resistência fenotípica foram, Amoxicilina/ácido clavulânico 32,6% (51/79), ampicilina 87,8% (137/156), aztreonam 14,7% (23/156), cefalotina 48,1%(75/156), cefoxitina 7,6%(12/156), cefepima 7,7% (12/156), cefotaxima 19,2% (30/156), ceftazidima 12,5% (20/156), ciprofloxacina 50,6% (79/156), gentamicina 21,7% (35/156), amicacina 5,7% (9/156), trimetoprim/sulfametoxazole 77,5% (121/156), salientando que todas as amostras foram 100% suscetíveis para ertapenem Enquanto à produção de ESBL, 22,4% (35/156) dos isolados foram produtores. Na análise genética, os genes ESBL caracterizados foram: blaCTX-M 60% (21/35) (dezessete CTX-M-15, três CTX-M-14 e um CTX-M-2), blaSHV 68.6% (2/35), blaTEM 37,1% (13/35) e blaAmpC 11,4% (4/35, variante CMY-2). Na resistência às fluoroquinolonas, os genes caracterizados foram aac(6´)-Ib-cr 54,4% (43/79) e o gene qnrB19 60,8% (48/79); e na resistência para os aminoglicosídeos, os genes encontrados foram aac(6`)-Ib 74,3% (29/39), aac(3´)-IIa 71,7% (28/39) e o gene ant(2´´)-Ia em 5,1% (2/39). Finalmente, a tipagem genotípica por PFGE demonstrou o grande polimorfismo genético nas cepas estudadas e, o MLST por Atchman identificou o clone ST131-B2 de E. coli produtor de CTX-M-15 em todos os ST43 identificados pelo Instituto Pasteur. Concluindo, este estudo demonstra o alto grau de resistência para os antibióticos de primera escolha no tratamento empírico das infecções do trato urinário, e a disseminação de genes de resistência e clones patogênicos como ST131-B2 E. coli nos ambientes comunitárias e hospitalares.
Abstract: Escherichia coli is the main causative agent of urinary tract infection in community and hospital settings and frequently associated with antibiotic multiresistance. The aim of this study was analyse the genetic characterization of uropathogenic E. coli with phenotypic resistance profile to antibiotics beta-lactam, fluoroquinolones and aminoglycosides, searching for clone ST131 pandemic, in 156 samples of community and nosocomial isolates in Quito, Ecuador, from January to December 2011. The resistance profile was determined by disk diffusion agar. The phenotypic detection of \03B2-lactamase extended-spectrum (ESBLs) was performed using disk-approximation method (Jarlier) in Mueller Hinton Agar, according to recommendations CLSI 2013. A disk of cefoxitin was used for the detection of \03B2- lactamase AmpC type. Genetic detection of resistance was performed by PCR and sequencing, and for clonal similarity for Multilcus Sequence Typing (MLST) and Pulsed Field gel Electrophoresis (PFGE). The results of phenotypic resistance were: amoxicillin-clavulanic acid 32,6% (51/79), ampicillin 87,8% (137/156), aztreonam 14,7% (23/156), cefalothin 48,1% (75/156), cefoxitin 7,6% (12/156), cefepime 7,7% (12/156), cefotaxime 19,2% (30/156), ceftazidime 12,5% (20/156), ciprofloxacin 50,6% (79/156), gentamicin 21,7% (35/156), amikacin 5,7% (9/156), trimetoprimsulphametoxazole 77,5% (121/156), and all samples were 100% susceptible to ertapenem While ESBL production, 22.4% (35/156) of the isolates were producers. The genetic analysis showed that the ESBL genes were: blaCTX-M 60% (21/35), (seventeen CTX-M-15, three CTX-M-14, and one CTX-M-2), blaSHV 68.6% (2/35), blaTEM 37,1% (13/35) and blaAmpC 11,4% (4/35, CMY-2-type). The resistance genes for fluoroquinolones were aac(6´)-Ib-cr 54.4% (43/79) and the gene qnrB19 60.8% (48/79), resistance genes for aminoglycoside were aac(6`)-Ib 74.3%(29/39), aac(3´)- IIa 71.7%(28/39) and the gene ant(2´´)-Ia in 5.1% (2/39). Finally, the genotypic typing by PFGE showed the great genetic polymorphism in the studied strains. MLST Atchman scheme confirms the presence of the pandemic clone ST131-B2 Escherichia coli CTX-M-15-producing in all ST43 isolates obtained by the Institute Pasteur scheme. In conclusion, this study demonstrate the high level of resistance to antibiotics of first choice for the empirical treatment of urinary tract infections, and the spread of resistance genes and pathogenic clones as ST131-B2 E. coli in the community and hospital settings.
keywords: Escherichia coli
beta-Lactamas
Aminoglicosídeos
Fluoroquinolonas
Tipagem Molecular
Issue Date: 2016
Citation: CHILUISA GUACHO, Carlos Vinicio. Caracterização fenotípica e genética de Escherichia coli de origem urinária resistente aos antibióticos, isolados em Quito, Equador. 2016. 98 f. Tese (Doutorado em Medicina Tropical) - Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, 2016.
Date of defense: 2016
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Medicina Tropical
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Medicina Tropical
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGMT - Teses de Doutorado

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