Enterobactérias: Mecanismos de Resistência e … · Enterobacter Amp C ... Sem uso de...

Enterobactérias: Mecanismos de Resistência e Aspectos para a

Terapia

Alberto ChebaboCCIH - Hospital Universitário Clementino

Fraga Filho/UFRJLaboratório Lâmina/Diagnósticos da

América – Rio de Janeiro

Mecanismos de Ação dos Antimicrobianos

Interferir na síntese da parede celularPenicilinas e Vancomicina

Inibição da síntese de proteínasMacrolídeos, Cloranfenicol e Aminoglicosídeos

Interferência na síntese de DNAQuinolonas e Rifampicina

Inibição do metabolismoSulfas

Antibióticos matam bactérias suscetíveis; as resistentes sobrevivem...

• Teoria Darwiniana da‘sobrevivência do mais adaptado’

• Nível de uso afeta a prevalência da resistência

Mutação e Resistência

Mutação em qualquer gen ocorre em 1 celula/107

Mutação que codifica resistência é selecionada

Da noite para o dia uma célula se multiplica para 109 células

Seleção na terapia pode levar à falha no tratamento

Mutante surge

Células sensíveis mortas pelo antibiótico

Clone mutantesobrevive

Mecanismos de ResistênciaProdução de enzimas

BetalactamasesImpermeabilidade da parede celular

Alteração de porinasAlteração do sítio de ação do ATB

Alteração de PBPBomba de efluxoCaminhos metabólicos alternativos

Mecanismos de Transferência de Resistência

Plasmídeos transferem genes de resistência entre as células

Transposons transferem genes entre plasmídeos

Integrons inserem genes adquiridos

+

+

1955 1965 1980 1990 19951944

Pen G

PenicilinaseS. aureus

T

Ampicilina

Betalactamase InduzívelEnterobacter, Citrobacter,

Serratia, Pseudomonas

Penicilinase PlasmidialH.influenzae, N. gonorrhoeae, enterobacterias,Pseudomonas

Cef 3a G

Enterococos

Betalactamase HiperprodutoraEnterobacter, Citrobacter, Serratia,

Pseudomonas

Inib. βlac

Carbapenens

β-lactamase de Espectro EstendidoEnterobacterias: K.pneumoniae, E.coli

Betalactamase PlasmidialK. pneumoniae, E.coli,

Salmonella

β-lactamases ResistentesK.pneumoniae, E.coli

CarbapenasesMetalobectalactamases

Classificação de Ambler das Betalactamases

Classe ACromossômica

K. oxytocaProteus vulgarisCitrobacter diversus

PlasmidiaisTEMSHVCTX-M

Classe BCromossômica

S. maltophiliaPlasmidiais

IMP, VIM

Classe CCromossômica

Enterobacter Amp CCitrobacter freundii Amp CSerratia Amp CMorganella Morganii AmpCP. aeruginosa Amp C.Providencia Amp C.

PlamidiaisAmp C

Classe DPlasmidiais

Família OXA

Betalactamases de Amplo Espectro - ESBL

Betalactamases TEM e SHV:

Derivadas de TEM-1 (Temoniera - Grécia) descrita na

década de 60 em E. coli

SHV-1 (Variável sulfidril)

Hidrolisa a Ampicilina

ESBL (Betalactamase de Amplo Espectro)

SHV-2 descrita na Alemanha em 1983 e TEM-3 em 1989

Betalactamases TEM e SHV

Substituição de Aminoácidos em TEM-ESBL

Bradford PA. Clin Microbiol Rev 2001;14:933-51

Substituição de Aminoácidos em SHV-ESBL

Bradford PA. Clin Microbiol Rev 2001;14:933-51

Betalactamases de Amplo Espectro - ESBL

Classe A de Ambler

Descrição de 100 tipos de TEM e 30 de

SHV

Transmissão plasmidial

Capazes de hidrolisar cefalosporinas

Betalactamases de Amplo Espectro - ESBL

Inibidas pelo Ácido ClavulânicoSensíveis às Cefamicinas (Cefoxitina)

Resistência descrita pela perda de proteína de porina da membrana externa

Mais comuns em E. coli e K. pneumoniaeTambém descritas em várias outras Enterobactérias (Enterobacter, Proteus, Salmonela, etc.)

Betalactamases de Amplo Espectro - ESBL

Betalactamase CTX-MOriginada de enzima AmpC de Kluyveraascorbata, descrita em 1986 no Japão.

Hidrolisa preferencialmente Cefotaxime

Inibida preferencialmente por Tazobactan

Encontrada em E. coli, Salmonella enterica, C. freundii, P. mirabilis, E. cloacae e E. aerogenes

Bonnet R. Antimicrob Agents Chemother 2004; 48(1):1-14

Detecção de ESBLTeste de dupla difusão

Padronizado pelo NCCLS apenas para E. coli e K. pneumoniae e pelo Comitê Francês para todas EnterobactériasMascarado pela presença de AmpCDificuldade de interpretação com cepas não E. coli e K. pneumoniae

VitekEspecificidade de 99%, com boa sensibilidade

E testDificuldade quando MIC de Ceftazidime é baixo

Bradford PA. Clin Microbiol Rev 2001;14:933-51

ESBL ESBL -- Teste ConfirmatTeste Confirmatóóriorio

Detecção de ESBL por E Test

ESBL – Liberação do TSA

RCeftazidimeS RAztreonam

SErtapenemS ou RPip/tazobactan

SImipenemS ou RCiprofloxacin

S RCefotaximeSCefoxitina

S RCefepimeMIC (μg/ml)K. pneumoniae

Estudos clínicos mostram resistência “in vivo” à Cefoxitina

Betalactamases de Amplo Espectro

Indução pelo uso indiscriminado de Cefalosporinas de 2ª e 3ª gerações

Maior concentração de Ceftriaxonenas fezes em comparação com

Cefotaxime

Aumento de ESBL

Realizado entre Jan e Dez/94

Uso de Cef. 3ª geração até 14 dias antes de

bacteremia:

K. pneumoniae ESBL: 31%

K. pneumoniae não ESBL: 3%

Antibiótico X ESBL

Paterson DL et al. 37th ICAAC, 1997

Realizado entre Out/88 e Abril/90

127 pacientes com KP ESBL

91 (72%) receberam > 7 dias de ATB

52 (41%) receberam Ceftazidime

Antibiótico X ESBL

Meyer KS, cols. Ann Intern Med, 1993;119

Redução de 80,1% do uso de Cefalosporina

↓ 44% de colonização e infecção por KP ESBL no hospital (p<0.01)70,9% nos CTIs (p<0.001)87,5% no CTI cirúrgico (p<0.001)↑ do uso de Imipenem associado a ↑ incidência de P. aeruginosa resistente a Imipenem

Antibiótico X ESBL

Rahall JJ, et al. JAMA, 1998; 280

Política de Antibioticoterapia Empírica na Prevenção de Emergência de

Resistência Desenho do estudo

Penicilina + Tobramicina vs Amox-CefotaximaTerapia empírica de sepse ≤ 48 hVEnsaio prospectivo “cross-over”2 UTIs neonatais semelhantesRastreamento bacteriano

À admissãoSemanalmente até a alta

De Man P et al. Lancet 2000;355:973-8

NICU B

NICU A

De Man P et al. Lancet 2000;355:973-8

Prevenção de Emergência de Resistência

Betalactamases Resistentes aos Inibidores de Betalactamase - IRTDerivadas de TEM e SHVDescobertas no início da década de 90Resistentes ao Ácido Clavulânico e ao SulbactanSensibilidade variável ao Tazobactan19 variedades de TEM descritas como IRTDescritas em E. coli, K. pneumoniae, K. oxytoca, P. mirabilis e C. freundii

Enzimas TEM Resistentes aos Inibidores de

Betalactamase(IRT)

Enzimas TEM Resistentes aos Inibidores de

Betalactamase(IRT)

IRT – Liberação do TSA

SCeftazidimeSAztreonam

RTic/ClavulanatoRPip/tazobactan

SImipenemS ou RCiprofloxacin

SCefotaximeSCefoxitinaSCefepime

MIC (μg/ml)E. coli

Betalactamases AmpCClasse C de Ambler

Cromossomiais

Descrição em 1995 por Bush et al. e Livermoreet al. de AmpC plasmidial

Baixa atividade Induzíveis

Grupo CESPCitrobacter, Enterobacter, Serratia, Providencia

Betalactamases AmpC

Não inibidas pelos inibidores de betalactamase

Sensível às cefalosporinas de 4ª geração (Cefepime)

Resistência à cefoxitina marcador de AmpC

Betalactamases AmpC PlasmidiaisDerivadas de AmpC de Citrobacter freundii

Descritas em E. coli, K. pneumoniae, P. mirabilis, Enterobacter aerogenes e Salmonellasp.

Enzimas CMY, sendo CMY-2 a mais comum

Transferência documentada de Salmonella para E. coli

Bauernfeind A et al. Antimicrob. Agents Chemother. 1998,40(8):1926-30Decré D et al.. JAC 2002;50:681-88Winoku r PL et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2001;45(10):2716-22

Grupo CESP - TSA

SErtapenem

SAztreonamS ou RCiprofloxacin

SPip/tazobactan

SImipenemSCeftazidimeSCefotaximeRCefoxitinaSCefepime

MIC (μg/ml)

1ª cultura

S

RS ou R

R

SRRRS

MIC (μg/ml)

Após 3 dias

Não utilizar Cefalosporinas de 3ª geração quando Cefoxitina = R em pacientes

graves

Enterobacter cloacae

Betalactamases AmpC + ESBLDificuldade no diagnóstico de ESBL pelos testes confirmatóriosInibição do Clavulanato pela enzima AmpCPode haver falso S para CefepimeTeste do duplo disco modificado por Pitout

Substituição de Ceftriaxone por Cefepime e acrescentado Pip/Tazobactan

Redução dos “breakpoints” para Cefalosporinas

Pitout JDD et al. J Clin Microl 2003; 41:3933-35

Cefepima e Produtores de ESBL Isolados de Enterobacter spp produtores de ESBL e β-lactamases AmpC apresentam MIC de Cefepime significantemente mais elevados

MIC para Cefepime podem ser de 4–8 mg/LRisco potencial se usado?

Não há método pelo NCCLS para detecção de ESBL em Enterobacter spp

Gottlieb & Wolfson. J Antimicrob Chemother 2000;46:330–331

Carbapenêmicos e EnterobactériasDrogas de escolha para tratamento de Enterobactérias multirresistentesMeropenem e Imipenem

Excelente atividade contra espécies ESBL e AmpC

ErtapenemEstável para tratamento de EnterobactériasESBLDose única diária possibilidade de tratamento sequencial após alta hospitalarMenor Custo

Ertapenem x EnterobactériasMultirresistentes

Ertapenem é mais ativo que Imipenem para cepas não produtoras de ESBL e AmpCSensibilidade mantida a Ertapenem e Imipenem em cepas produtoras de ESBL e AmpCK. pneumoniae ESBL x Ertapenem: 4 x MIC Mantém boa sensibilidade (MIC: 0,06)

Livermore DM et al. Antimicrob Agents Chemother. 2001;45(10):2831-37

Ertapenem x EnterobactériasMultirresistentes

Enterobactérias AmpC: Maior MIC encontrado foi 0,5µg/ml para Enterobactercloacae e 0,25 µg/ml para Citrobacterfreundii

Ertapenem é um pouco menos estável que Imipenem para ESBL e AmpC

Livermore DM et al. Antimicrob Agents Chemother. 2001;45(10):2831-37

Enterobactérias Resistentes àCarbapenêmicos

Produção de metalo betalactamasesClasse B de AmblerDescritas em 1991em P. aeruginosaIMP e VIM: transmissão plasmidialDescritas em K. pneumoniae, serratiamarcecens, Enterobacter cloacae, E. coli, C. freundii

Enterobactérias Resistentes àCarbapenêmicos

Produção de carbapenasesBetalactamase Classe AEnzimas KPC, SME, NMC e IMI

Alteração de porinasAssociação com produção de betalactamasesDescritas em Enterobacter spp., Serratiamarcescens, Citrobacter freundii e Providencia rettgeri

Resistência Isolada ao ErtapenemK. pneumoniae em bacteremia: 5 cepas de resistentes a Ertapenem (MIC > 16 µg/ml) e 3 cepas com sensibilidade intermediária (MIC = 4 µg/ml)7 pacientes da Argentina e 1 da África do SulSem uso de Carbapenêmicos nos 14 dias préviosUso de Imipenem/Meropenem com cura em 7 pacientes e de Ciprofloxacin com cura em 1 paciente

Paterson DL et al. 42nd ICAAC, 2002, San Diego

Resistência Isolada ao ErtapenemE. coli resistente a Ertapenem (MIC = 16 µg/ml)e sensível à imipenem e Meropenem em OhioPresença de 4 Betalactamases

TEM-1, AmpC Cromossômica, SHV e CMY-2

CMY-2 com grande afinidade ao Ertapenem, mas não a Imipenem e MeropenemResistência ao Ertapenem devido à quantidade de betalactamase encontrada e à afinidade aumentada da enzima CMY-2 ao Ertapenem

Odeh R et al. CID 2002; 35:140-5Quinn JP et al. 43nd ICAAC, 2003, Chicago

Resistência Isolada ao ErtapenemHUCFF/UFRJ: Enterobacter cloacae e Enterobacter aerogenes resistentes à Ertapenem e sensíveis à Imipenem (dados não publicados)

Enterobacter cloacae: 16 resistentes (MIC > 16 µg/ml) e 4 com sensibilidade intermediária (MIC = 4 µg/ml)Enterobacter aerogenes: 3 resistentes (MIC > 16 µg/ml) e 2 com sensibilidade intermediária (MIC = 4 µg/ml)

Probabilidade de Obtenção da Meta Acima de Diversos % T>CIM: Exposição para E.

coli e K. pneumoniaeK. pneumoniae (América do Norte)

Meropenem 1000 mg 8/8hImipenem 500 mg 6/6hCeftazidima 1000 mg 8/8hCefepima1000 mg 12/12hPiperacilina/tazobactam 3.375 g 6/6h

E. coli (América do Norte)

100

% T>CIM20 50 90 100

70

8070604030

9080

605040302010

100

% T>CIM20 50 90 100

60

8070604030

90

70

50403020100

80

Prob

abilid

ade d

e obte

nção

da m

eta (%

)

OPTAMA: América do Sul

Kiffer CRV et al. Diag Microbiol Infect Dis 2004;49:109-116

EC = E. coli (n=98); KP = K. pneumoniae (n=92); AB = A. baumannii (n=128); PSA = P. aeruginosa (n=233);(n=444) (blood 36.5%, RT 27,9%UT 17,8%, intra abdominal 8%, skin/soft tissue 8,6%)

Meropenem 1 g 8/8h

Imipenem 500 mg 6/6h

Ceftazidima 1 g 8/8h

Ceftazidima 2 g 8/8h

Cefepima 1 g 12/12h

Cefepima 2 g 12/12h

Pip/taz 4.5 g 8/8h

Ciprofloxacina 400 mg 12/12h

Ciprofloxacina 400 mg 8/8h

Regime EC KP AB PSA98

98

92

−

94

−

66

48

−

99

100

78

−

76

−

60

64

−

73

74

27

35

−

43

24

14

24

60

61

55

62

−

65

26

33

37

Probabilidade de obtenção de meta (%)

ConclusõesAumento dos mecanismos de resistência das Enterobactérias, com descrições de novas enzimas e com localizações não usuaisDificuldade na detecção das betalactamasescom testes de automatizados e disco difusãoRestringir uso de Cefalosporinas de 3ªgeraçãoNão extrapolar sensibilidade de Ertapenempela sensibilidade a Imipenem/Meropenem

achebabo@terra.com.br