Mecanismos de resistencia a Mecanismos de resistencia a antimicrobianos en antimicrobianos en
A. baumanniiA. baumannii
XIII Reunión SEIMCXIII Reunión SEIMC33--5 de junio de 2009, Sevilla5 de junio de 2009, SevillaInfecciones por microorganismos Infecciones por microorganismos
multirresistentesmultirresistentes
Felipe Fernández CuencaFelipe Fernández CuencaServicio de MicrobiologíaServicio de MicrobiologíaHospital Universitario Virgen MacarenaHospital Universitario Virgen Macarena
Antimicrobianos con Antimicrobianos con utilidad terapéuticautilidad terapéutica
1.1. --lactámicos (carbapenemas)lactámicos (carbapenemas)
2.2. AminoglucósidosAminoglucósidos
3.3. QuinolonasQuinolonas
4.4. Tetraciclinas (tigeciclina)Tetraciclinas (tigeciclina)
5.5. ColistinaColistina
RESISTENCIARESISTENCIA
Natural o Natural o intrínsecaintrínseca
CromosómaCromosóma
AdquiridaAdquirida
PlásmidosPlásmidosTransposonesTransposonesIntegronesIntegrones
XIII Reunion de la seimc, sevilla 2009
Active effluxActive efflux
Outer membraneOuter membranepermeabilitypermeability
Chromosomic Chromosomic ββ--lactamaselactamase
PorinsPorins
LPSLPS
AmpCAmpC
OXAOXA--5151
RND RND familyfamily
Mecanismos de resistencia Mecanismos de resistencia intrínsecaintrínseca
Aminopenicilinas
Cefalosporinas 1G.
Cefalosporinas 2G.
Cloranfenicol
Trimetoprim
Eritromicina
Permeabilidad de la membrana externa
Obara and Nakae, JAC 1991Obara and Nakae, JAC 1991
1.1. InferiorInferior aa EE.. colicoli yy PP.. aeruginosaaeruginosa..
2.2. EEscasoscaso númeronúmero dede porinasporinas yy concon ununtamañotamaño dede poroporo pequeñopequeño..
Oxacilinasa subgrupo 51 (blaOXA-51)
Cefalosporinasa tipo AmpC (blaADC)
(Acinetobacter-Derived Cephalosporinases)
+
--lactamasas lactamasas cromosómicascromosómicas
Clase CClase C Clase DClase D
OXAOXA--5151
AmpC (ADC)AmpC (ADC)
Grupo heterogéneo de enzimas
Regulación: ISAba1
CF-1,CF-2, CF-3 y AZT
Perfil de inhibición: TAZ
Heterogéneo: OXA-66, OXA-69…..
Regulación: ISAba1
Penicilinas y Carbapenems (bajonivel de hidrólisis)
Perfil de inhibición: NaCL
A. baumanniiCMI (mg/L)
GEN TOB AK OFX NOR TMP TET ERY CHL CTXBM4454
(adeABC)8 2 8 64 512 64 64 64 512 16
BM4454-1(adeB)
≤0.25 ≤0.25 1 4 64 4 8 8 128 4
Nº VECES ≥32≥32 ≥8≥8 88 1616 88 16 8 8 2 4
Sophie Magnet et. al. AAC, 2001Sophie Magnet et. al. AAC, 2001
Sistemas/bombas de expulsiónSistemas/bombas de expulsiónadeABCadeABC
A. baumannii
CMI (mg/L)
TIC CTX IMP CHL TET TIG ERY PEF LEV
BM4579 (adeIJK) >256 3 0.25 96 6 2 12 48 8
BM4579 (adeIJK) 1 1.5 0.25 64 4 1.5 8 24 6
Nº VECES >256>256 2 0 1.5 1.5 1.3 1.5 2 1.3
DamierDamier--Piolle et al. AAC, 2008Piolle et al. AAC, 2008adeIJK (intrínseca no adquirida)adeIJK (intrínseca no adquirida)
MECANISMOS DE RESISTENCIA A β-LACTAMICOS
1.1. Hiperproducción/adquisición de Hiperproducción/adquisición de ββ--lactamasaslactamasas
2.2. Pérdida de porinasPérdida de porinas
3.3. Sobreexpresión de bombas de expulsiónSobreexpresión de bombas de expulsión
4.4. Alteraciones en PBPsAlteraciones en PBPs
MULTIFACTORIALMULTIFACTORIAL
1a) Adquisición de -lactamasasas
Clase AClase A
Clase DClase D(Oxacilinasas)(Oxacilinasas)
Espectro Espectro reducidoreducido
Espectro Espectro extendidoextendido
TEMTEM--1/2, CARB1/2, CARB--5, OXA5, OXA--2121
PERPER--1, VEB1, VEB--1, TEM1, TEM--92, CTXM92, CTXM--22OXAOXA--ESBL (OXAESBL (OXA--37)37)
Clase BClase B(MBL)(MBL)
IMPIMP--1 a IMP1 a IMP--6, IMP6, IMP--1111VIMVIM--22
CPasasCPasas
Subgrupos Subgrupos OXAOXA--23, OXA23, OXA--24, OXA24, OXA--5858
β-lactamasas de clase D
(metalo-β-lactamasas)
• Zn2+.
• Amplio espectro (FEP y CP), excepto AZT.
• Int-1.
• Problemas de detección fenotípica (Segal H, JCM2005. Ikonomidis A, JCM 2005).
1b) Hiperproducción de -lactamasas mediada por secuencias de inserción (ISAba)
blaOXA-23ISAba3
blaOXA-58ISAba3
blaOXA-51ISAba1
blaampCISAba1
¿Tienen las OXAs del subgrupo 51 algún ¿Tienen las OXAs del subgrupo 51 algún papel en la resistencia a carbapenems?papel en la resistencia a carbapenems?
RTRT--PCR tiempo PCR tiempo realreal
La expresión La expresión de de blablaOXAOXA--6666está incrementada 50 veces está incrementada 50 veces
en A2 respecto a A1en A2 respecto a A1
2) Pérdida/disminución de la expresión de porinas
Omp 33Omp 33--36 kDa36 kDaCarO CarO
(25(25--29 kDa)29 kDa)
OprDOprD--likelike
(43 kDa)(43 kDa)
Limansky AS, JCM 2005Limansky AS, JCM 2005
Mussi MA, AAC 2005Mussi MA, AAC 2005
Clark RB, JCM 1996Clark RB, JCM 1996
Tomás M, AAC 2005Tomás M, AAC 2005
Dupont M, JPR 2006Dupont M, JPR 2006
PorinaPorinaISISAbaAba PorinaPorinaPint¿¿ ??
¿Relevancia inactivación genes de porinas por ISs?
¿Peso específico de cada porina sobre la resistencia?
3) Sobreexpresión de Bombas de expulsión activa (adeABC)
Poco estudiadoPoco estudiado
Resistencia cuando se asocia con OXAsResistencia cuando se asocia con OXAs
4) Alteraciones en Proteinas fijadoras de penicilina (PBPs)
Aumento expresión de Aumento expresión de
una PBP de 24 kDauna PBP de 24 kDa
Gehrlein MGehrlein M, Chem 1991, Chem 1991
Disminución expresión Disminución expresión
de PBP2 (73.2 kDa)de PBP2 (73.2 kDa)
Fernández Cuenca F, JAC 2003Fernández Cuenca F, JAC 2003
Pocos estudiosPocos estudios
Enzimas modificantesAcetilasasAdenilasas
Fosfotransferasas
Sistemas de expulsión activa
( AdeABC y AbeM)
Alteraciones en la proteina diana del ribosoma
Metilasas 16s rRNA(armA)
* Integrones* Integrones
1) Enzimas modificadoras de aminoglucósidos
EMAEMA SustratoSustratoaacC1* GmGmaadA* Sm, Spc
aadB* Gm, Tob, AmkGm, Tob, AmkaacA4* Tob, AmkTob, AmkaphA1 Kan, Neo
aphA6 Kan, Neo, AmkAmk
1.1. Diversidad de enzimas y combinaciones.Diversidad de enzimas y combinaciones.
2.2. Integrones de calse 1Integrones de calse 1
CepaCMI (mg/L)
GEN TOB AKBM4454 (adeABC) 8 2 8BM4454-1 (adeB) ≤0.25 ≤0.25 1
Nº VECES ≥32≥32 ≥8≥8 88
adeABCadeABC
2) Bombas/Sistemas de expulsión
AbeMAbeM
Reducción en la acumulación intracelularpermeabilidad de la ME (porinas)
Sobreexpresión de bombas de expulsión activa
Cambios en la dianaDNA girasa (gyrA)
Topoisomerasa IV (parC)
CMI (mg/L)CMI (mg/L) Cambio de aminoácidoCambio de aminoácido
CIPCIP NALNAL GyrAGyrA ParCParC
0.12-1 2 Ser-83 Asp-87 Ser-80 Glu-84
4-64 256 LeuLeu Asp Ser Glu
32-128 >1024 LeuLeu Asp LeuLeu Glu
1) Cambios en la diana
CepaCMI (mg/L)
OFX NORBM4454
((adeABCadeABC))64 512
BM4454-1(adeB)
4 64
Nº VECES 1616 88
adeABCadeABC
2) Sobreexpresión de bombas de expulsión activa
FENOTIPOMECANISMO FRECUENCIA
NAL CIP LEV
R R AD gyrA bombas Frecuente
R R R gyrA y parparCC bombas Frecuente
R R I
R R RR
Resistencia a levofloxacinoResistencia a levofloxacino
11 22
LPSLPS
1.1. A. baumannii A. baumannii ATCC ATCC
19606 19606 –– Col S Col S (0.5 mg/L)(0.5 mg/L)
2.2. A. baumanniiA. baumannii ATCC ATCC
19606 19606 –– Col R Col R (256 mg/L)(256 mg/L)
COLISTIN RESISTANCECOLISTIN RESISTANCE
Comunicación personal del Comunicación personal del
Dr. Jordi Vila Dr. Jordi Vila
1.1. ATCC wtATCC wt2.2. ATCC Col 0.125ATCC Col 0.1253.3. ATCC Col 2ATCC Col 24.4. ATCC Col 32ATCC Col 325.5. ATCC Col 64ATCC Col 646.6. ATCC Col 128ATCC Col 128
OMP WOMP W
OMP ???OMP ???
OUTER MEMBRANE PROTEINSOUTER MEMBRANE PROTEINS
1 2 3 4 5 61 2 3 4 5 6
MALDIMALDI--TOFFTOFF Comunicación personal del Comunicación personal del
Dr. Jordi Vila Dr. Jordi Vila
Genes de resistencia Genes de resistencia (antimicrobianos, biocidas) y genes (antimicrobianos, biocidas) y genes
de virulenciade virulencia
Elementos genéticos móviles Elementos genéticos móviles
(transposones,integrones, Iss)(transposones,integrones, Iss)
Islas de Islas de resistenciaresistencia
Cepa AYE Cepa SDF
Plásmidos o cromosoma
Genes de resistencia a antisépticos en AbaR1 (AYE Genes de resistencia a antisépticos en AbaR1 (AYE strainstrain))
Genes de resistencia a antisépticos en AbaG1Genes de resistencia a antisépticos en AbaG1
(SDF strain)(SDF strain)
CONCLUSIONESCONCLUSIONES1.1. ElEl principalprincipal mecanismomecanismo dede resistenciaresistencia aa --lactámicoslactámicos eses lala
hiperproducciónhiperproducción dede AmpCAmpC mediadamediada porpor ISAbaISAba11..
2.2. LaLa resistenciaresistencia aa carbapenemscarbapenems estáestá mediadamediada porpor lala((hiperhiper))produccionproduccion dede oxacilinasasoxacilinasas mediadamediada porpor ISAbasISAbas..
3.3. LaLa sobreexpresiónsobreexpresión dede bombasbombas dede expulsiónexpulsión contribuyencontribuyen enenaumentaraumentar loslos nivelesniveles dede resistenciasresistencias aa aminoglucósidosaminoglucósidos ((EMAsEMAs),),quinolonasquinolonas (mutaciones(mutaciones enen gyrAgyrA y/oy/o parCparC)) yy tigeciclinatigeciclina..
4.4. LaLa resistenciaresistencia aa colistinacolistina sese asociaasocia concon alteracionesalteraciones enen OMPsOMPs yydeldel LPSLPS..
5.5. LasLas islasislas dede resistenciaresistencia constituyenconstituyen unun reservorioreservorio dede genesgenes dederesistenciaresistencia yy dede elementoselementos genéticosgenéticos móvilesmóviles..