Please use this identifier to cite or link to this item: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/9309
Title: Caracterização molecular de Enterobacteriaceae não-Klebsiella pneumoniae produtoras de KPC isoladas em diferentes estados brasileiros
Advisor: Assef, Ana Paula D'Alincourt Carvalho
Members of the board: Moraes, Milton Ozório de
Pellegrino, Flávia Lúcia Piffano Costa
Marques, Elizabeth de Andrade
Leão, Robson de Souza
Gomes, Marisa Zenaide Ribeiro
Authors: Tavares, Carolina Padilha
Affilliation: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Abstract: A produção de carbapenemases do tipo KPC tem se tornado um importante mecanismo de resistência aos carbapenemas na família Enterobacteriaceae. Embora seja descrita predominantemente em Klebsiella pneumoniae, a enzima KPC também tem sido encontrada em diferentes espécies de Enterobacteriaceae. Contudo, pouco se sabe sobre a epidemiologia da disseminação do gene blaKPC-2 nestas outras espécies. No Brasil, a enzima KPC foi relatada inicialmente em K. pneumoniae no Recife, em 2006, mas atualmente já se encontra disseminada pelo país, onde sua incidência tem aumentado significativamente. Portanto, o objetivo desse trabalho foi realizar a caracterização molecular de amostras brasileiras produtoras de KPC pertencentes a diferentes espécies de Enterobacteriaceae (excluindo K. pneumoniae), isoladas de diferentes estados brasileiros no período de 2009 a 2011. O perfil de resistência foi avaliado por difusão em ágar e E-test. A variante alélica de blaKPC, assim como a participação do transposon Tn4401 e a análise da presença de outros genes de beta-lactamases (TEM, SHV e CTX-M) foram realizadas por PCR e sequenciamento. Análise plasmidial e hibridação foram realizadas para determinar o ambiente genético do gene blaKPC. Para a tipagem molecular foi realizado PFGE e MLST (somente para Escherichia coli) Foram encaminhadas ao Laboratório de Pesquisa em Infecção Hospitalar da Fundação Oswaldo Cruz, 83 amostras produtoras de KPC-2 (correspondendo as espécies: Enterobacter aerogenes, Enterobacter cloacae, Escherichia coli, Pantoea agglomerans, Providencia stuartii, Citrobacter freundii, Klebsiella oxytoca, Morganella morganii e Serratia marcescens) provenientes de 9 estados das regiões sudeste, nordeste e centro-oeste do país. Em amostras KPC positivas, foram encontrados altos percentuais de resistência à maioria dos antimicrobianos testados, inclusive tigeciclina (36,1% não sensíveis) e polimixina B (16,5%). As espécies mais resistentes foram E. aerogenes, E. cloacae, C. freundii e K. oxytoca. A associação de KPC com outras beta-lactamases foi encontrada em 53% das amostras (45,8% produtoras de TEM, 6% produtoras de SHV e 22,9% produtoras de CTX-M). O gene blaKPC-2 foi encontrado associado a uma estrutura parcial do transposon Tn4401 com diferentes isoformas. Todas as amostras apresentaram o gene blaKPC-2 inserido em plasmídios de vários tamanhos e grupos de incompatibilidade Observamos grande diversidade genética entre todas as espécies estudadas, mas encontramos, para algumas espécies, a presença de alguns grupos clonais prevalentes em determinados estados. A maioria das amostras de E. aerogenes pertenciam ao grupo clonal A e foram isoladas no DF e GO persistindo por 11 meses, sugerindo a possibilidade de um surto. Dessa forma, este estudo demonstrou a disseminação do gene blaKPC-2 em 9 Enterobacteriaceae de diferentes regiões do Brasil, incluindo espécies nas quais o gene não havia sido previamente descrito, como P. agglomerans e P. Stuartii. Evidenciou ainda as diversas ferramentas moleculares que o gene blaKPC-2 se beneficia para disseminar entre espécies de Enterobacteriaceae
Abstract: The production of Klebsiella pneumonia e carbapenemase ( KPC ) - type enzymes has become an important mechanism of carbapenem resistance in the Family Enterobacteriaceae. Although it is predominantly d escribed in Klebsiella pneumoniae , the KPC enzyme h as also been found in different species of Enterobacteriaceae . Moreover , little is known about the epidemiology of the dissemination of bla KPC gene in other Enterobacteriaceae species . In Brazil, KPC was i nitially described in K. pneumoniae in Recife, state of Pernambuco, in 2006, but currently this enzyme is already d isseminated throughout the country, where its incidence has increased significantly. Thus, this study aimed to perform the molecular characte rization of KPC - producing brazilian isolates belonging to different species of Enterobacteriaceae (non - K. pneumoniae ) originated from different Brazilian states between 2009 and 2011. The resistance profile was evaluated by disc - diffusion method and E - test . The allelic variant of the bla KPC gene, as well as the participation of Tn 4401 and the presence of other beta - lactamase genes (TEM, SHV and CTX - M) were analyzed by PCR and genome sequencing. Plasmid analysis and hibridization were used to determine the g enetic environment of the bla KPC gene. Molecular typing was done by PFGE and MLST (only for Escherichia coli ). Eighty three unique clinical isolates of Enterobacteriaceae KPC - 2 - producers were referred to the Laboratório de Pesquisa em Infecção Hospitalar f rom Fundação Oswaldo Cruz , corresponding to 9 different species ( Enterobacter aerogenes , Enterobacter cloacae , Escherichia coli , Pantoea agglomerans , Providencia stuartii , Citrobacter freundii , Klebsiella oxytoca , Morganella morganii and Serratia marcescen s ) isolated from 9 states located in northeast, southeast and central regions of Brazil . High resistance rates towards most of the antimicrobial agents tested, including tigecycline (36.1% nonsusceptible) and polymyxin B (16.5%) were detected. E. aerogenes , E. cloacae , C. freundii and K. oxytoca were the most resistant species. The association of the bla KPC - 2 gene with other beta - lactamase genes was found in 53% of the isolates (45.8% producing TEM, 6% producing SHV and 22.9% producing CTX - M). The bla KPC - 2 gene was found associated with a partial Tn 4401 structure with different isoforms. All of the isolates had the bla KPC - 2 gene inserted within plasmids of different sizes and incompatibility groups. We found great clonal diversity among all of the studied sp ecies, but we found the presence of a few prevalent clonal groups in some regions. The majority of E. aerogenes isolates belonged to clonal group A, isolated from the central regions of Brazil (GO and DF), persisting for 11 months, suggesting the possibili ty of an outbreak. Therefore, this study demonstrated the dissemination of the bla KPC - 2 gene among different Enterobacteriaceae in Brazil, includingspecies in which this gene was not previously reported, such as P. agglomerans and P. stuartii . The study al so showed the different molecular tools in which the bla KPC - 2 gene benefits to disseminate between Enterobacteriaceae.
keywords: Tn4401
DeCS: Elementos de DNA Transponíveis
Epidemiologia Molecular
Enterobacteriaceae
Klebsiella pneumoniae
Issue Date: 2014
Citation: TAVARES, C. P. Caracterização molecular de Enterobacteriaceae não-Klebsiella pneumoniae produtoras de KPC isoladas em diferentes estados brasileiros.2014. 130f. Dissertação (Mestrado Biologia Celular e Molecular) - Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Oswaldo Cruz, 2014
Date of defense: 2014
Place of defense: Rio de Janeiro/RJ
Department: Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Defense institution: Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz
Program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular
Copyright: open access
Appears in Collections:IOC - PGBCM - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
carolina_tavares_ioc_mest_2014.pdf2.06 MBAdobe PDFView/Open



FacebookTwitterDeliciousLinkedInGoogle BookmarksBibTex Format mendeley Endnote DiggMySpace

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.