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.