Caracterización molecular de bacilos Gram negativos productores de betalactamasas tipo carbapenemasas provenientes de centros hospitalarios de tres municipios de Antioquia entre los años 2013-2015

RESUMEN: Las infecciones causadas por bacterias Gram negativas multirresistentes (MDR-del inglés multidrug-resistance) son una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, estancias hospitalarias prolongadas y altos costos de atención medica en las unidades de cuidados intensivos (UCI), con...

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Autores:: Rada Bravo, Ana Mercedes

Tipo de recurso:: Doctoral thesis

Fecha de publicación:: 2020

Institución:: Universidad de Antioquia

Repositorio:: Repositorio UdeA

Idioma:: eng
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Summary:	RESUMEN: Las infecciones causadas por bacterias Gram negativas multirresistentes (MDR-del inglés multidrug-resistance) son una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, estancias hospitalarias prolongadas y altos costos de atención medica en las unidades de cuidados intensivos (UCI), convirtiéndose así en un serio problema de salud pública a nivel mundial. Es de especial preocupación el desarrollo de la resistencia a carbapenemicos, ya que son los agentes empleados como la última línea de terapia eficaz disponible para el tratamiento de infecciones causadas por Enterobacterales, Pseudomonas aeruginosa y Acinetobacter baumannii MDR. La resistencia a este grupo de antibióticos se puede dar por la combinación de varios mecanismos, entro los que se encuentra la producción de enzimas carbapenemasas, cuyos genes que las codifican pueden estar localizados en elementos genéticos móviles (EGMs), lo que favorece la propagación entre diferentes especies bacterianas, y la transferencia de determinantes de resistencia a otras clases de antibióticos (Capitulo 1). El panorama de la resistencia en este grupo de microorganismos en Colombia es complejo y, gracias a los múltiples estudios de caracterización molecular de betalactamasas, se ha logrado conocer la prevalencia, las variantes, la distribución y las implicaciones clínicas, en los hospitales de las principales ciudades del país, como es el caso de Medellín, un área de alta endemicidad de bacterias Gram negativas productoras de carbapenemasas (Capítulo 2). Sin embargo, se requiere un seguimiento en regiones cercanas a esta ciudad las cuales no han sido exploradas, que incluya pacientes colonizados por ser fuente importante de propagación de estas bacterias en los hospitales, y de esta manera fortalecer las estrategias de prevención y control de infecciones. Para ello, son necesarios estudios de caracterización molecular de bacterias Gram negativas productoras de carbapenemasas mediante la aplicación de secuenciación de genoma completo, lo cual permita: explorar los genomas de este grupo de bacterias que estén circulando en ésta área del país, identificar las características genéticas relacionadas con resistencia a varios grupos de antibióticos; establecer las relaciones genéticas entre estas, y analizar las dinámicas de transmisión de carbapenemasas entre estos grupos de microorganismos (Cápitulo 3). En este contexto, se caracterizaron molecularmente aislamientos clínicos de bacilos Gram negativos productores de carbapenemasas provenientes de pacientes infectados y colonizados de tres hospitales de tercer nivel localizados en Medellín y municipios cercanos en Antioquia, Colombia, entre los años 2013 y 2015. En total se recolectaron 232 aislamientos resistentes a carbapenemicos, los cuales fueron analizados mediante PCR para determinar la presencia de genes que codifican para carbapenemasas (blaVIM, blaKPC, blaNDM and blaIMP). La relación genética entre los aislamientos positivos se evaluó mediante rep-PCR y con estos resultados se seleccionó un subgrupo de aislados para caracterización molecular mediante secuenciación de genoma completo. Se identificaron las características genómicas de Enterobacterales productores de KPC recuperados de pacientes infectados/colonizados y se reconstruyo la dinámica de diseminación del gen blaKPC-2 usando secuenciación de lecturas largas y cortas. Se encontró que la propagación de blaKPC-2 entre Enterobacterales en los hospitales participantes se debió a la transferencia horizontal de genes (THG) intra e inter-especies mediada por plásmidos promiscuos, asociados con elementos transponibles lo que originó un brote multiespecie de Enterobacterales productores de KPC en una unidad neonatal de cuidados intensivos. Los plásmidos se detectaron en aislamientos recuperados en otras unidades dentro del mismo hospital y hospitales cercanos (Capítulo 4). Igualmente, se detectó por primera vez en Sur América una metalo-betalactamasa tipo VIM-4 en Enterobacterales, en un clon de alto riesgo de E. coli (ST471), cuyo gen fue llevado en un plásmido que podría jugar un rol importante en la diseminación de esta enzima en el país (Capítulo 5). Por otro lado, se caracterizó el contexto genético de blaVIM-2 y blaKPC-2 en aislamientos de P. aeruginosa resistentes a carbapenemicos de pacientes infectados/colonizados en dos de los hospitales de estudio. A través de la secuenciación de genoma completo, se identificó una notable variedad de antecedentes genéticos en los aislados portadores de blaVIM-2 y blaKPC-2, diversidad de integrones de clase 1 y variaciones en los cassettes genéticos asociados a blaVIM-2, así como un posible evento de propagación de blaKPC-2 mediada por un plásmido que contenía parte del Tn4401b en un caso de infección (Capitulo 6). La epidemia por carbapenemasas de tipo KPC en esta área de alta endemicidad en Colombia es impulsada por la transferencia horizontal de plásmidos promiscuos que albergan blaKPC-2 entre los miembros de los Enterobacterales. Así mismo, la diseminación de blaVIM-2 y blaKPC-2 en P. aeruginosa en esta área en Colombia ha sido fuertemente influenciada por clones internacionales exitosos, que llevan estos genes y determinantes adicionales de resistencia en elementos genéticos móviles, acompañados por reordenamiento de genes bajo una presión de selección antimicrobiana. Esto enfatiza la necesidad de implementar estrategias de control basadas en el uso racional de antibióticos y convierte la interrupción de la transmisión de plásmidos en un desafío para las intervenciones de salud pública en los países en desarrollo.

Caracterización molecular de bacilos Gram negativos productores de betalactamasas tipo carbapenemasas provenientes de centros hospitalarios de tres municipios de Antioquia entre los años 2013-2015

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