Resistência aos
Antimicrobianos: Um Risco
Emergente no Século 21?
Jorge L. M. Sampaio
Médico Líder – Microbiologia
Fleury Medicina e Saúde – São Paulo – Brasil
27-05-2008
Tópicos Abordados
• Definição
• Principais métodos para detecção
• Principais problemas clínicos e
epidemiológicos em âmbito mundial e no
Brasil
• Principais determinantes genéticos e sua
localização
• Comentários finais
Resistência
• “A categoria resistente implica que um
isolado não é inibido nas concentrações
atingidas quando do uso de doses
habituais do antimicrobiano e/ou
apresenta concentração inibitória mínima
que se encontra em uma faixa na qual
mecanismos de resistência (p. ex. betalactamases) estão provavelmente
presentes e a eficácia do antimicrobiano
não foi demonstrada em estudos clínicos.”
Fonte: Clinical and Laboratory Standards Institute – M100-S18
Antibiograma – Disco-difusão
Etest®
Microdiluição em Caldo
Automação
• Baseados em microdiluição
– Becton Dickinson
– Micro Scan
– Trek
– Vitek
Testes Moleculares
GeneXpert - Cepheid
• Reação em cadeia da
polimerase com
detecção em tempo
real
• Detecção de genes
específicos
• Resultados em 2 a 4
horas
Infecções Urinárias - Cistites
• A cada ano, cerca de 11% da população feminina tem
cistite.
• 3,6 milhões de consultas médicas por ano – mulheres
de 18 a 75 anos - (EUA).
• Fatores de risco em mulheres jovens
– Atividade sexual
• Quociente de razão de chance (OR) de até 60 nas 48 horas após
relação sexual
– Uso de espermicidas
• Fatores de risco em mulheres idosas
–
–
–
–
Diabetes
Incontinência
Cistocele
Cateterismo vesical
Agentes etiológicos – Fleury –
4935 culturas de urina
• Mulheres potencialmente sexualmente
ativas (15 a 50 anos)
– Escherichia coli ---------------------------- 75,97%
– Staphylococcus saprophyticus --------- 4,21%
– Klebsiella pneumoniae ------------------- 4,15%
– Proteus mirabilis --------------------------- 3,91%
– Enterococcus faecalis -------------------- 3,22%
– Enterobacter aerogenes ----------------- 1,66%
Bacilo gram-negativo
Coco gram-positivo
Resistência em E. coli Isoladas de Infecções
do Trato Urinário em Pacientes da
Comunidade Atendidos no Fleury
Kiffer CR, Mendes C, Oplustil CP, Sampaio JL. Antibiotic resistance and trend of urinary pathogens
in general outpatients from a major urban city. Int Braz J Urol. 2007 Jan-Feb;33(1):42-8;
Que fatores contribuem para o
aumento da resistência?
• Uso inadequado de antimicrobianos?
– Tratamento
– Profilaxia
• Disseminação clonal?
• Colonização do trato digestório por
bactérias resistentes?
Disseminação clonal de cepas resistentes
ao sulfametoxazol-trimetoprim
•
•
•
•
Manges et al. 2001
Mulheres com idade mediana de 22 anos
Universidade na Califórnia
Comparação com isolados de Michigan e
Minessota
Fonte: Manges AR, Johnson JR, Foxman B, O'Bryan TT, Fullerton KE, Riley LW. Widespread distribution of urinary
tract infections caused by a multidrug-resistant Escherichia coli clonal group. N Engl J Med. 2001 Oct
4;345(14):1007-13.
Fonte: Manges AR, Johnson JR, Foxman B, O'Bryan TT, Fullerton KE, Riley LW. Widespread distribution of urinary
tract infections caused by a multidrug-resistant Escherichia coli clonal group. N Engl J Med. 2001 Oct
4;345(14):1007-13.
Resistência a Quinolonas em ITU
• Karlowsky JA, Hoban DJ, Decorby MR, Laing NM, Zhanel GG.
Fluoroquinolone-resistant urinary isolates of Escherichia coli from
outpatients are frequently multidrug resistant: results from the North
American Urinary Tract Infection Collaborative Alliance-Quinolone
Resistance study. Antimicrob Agents Chemother. 2006
Jun;50(6):2251-4.
• Gobernado M, Valdés L, Alós JI, Garcia-Rey C, Dal-Ré R, Garcíade-Lomas J; Spanish Surveillance Group for E. coli Urinary
Pathogens. Quinolone resistance in female outpatient urinary tract
isolates of Escherichia coli: age-related differences. Rev Esp
Quimioter. 2007 Jun;20(2):206-10.
• Moreno E, Prats G, Sabaté M, Pérez T, Johnson JR, Andreu A.
Quinolone, fluoroquinolone and trimethoprim/sulfamethoxazole
resistance in relation to virulence determinants and phylogenetic
background among uropathogenic Escherichia coli. J Antimicrob
Chemother. 2006 Feb;57(2):204-11.
• Colodner R, Kometiani I, Chazan B, Raz R. Risk Factors for
Community-Acquired Urinary Tract Infection Due to QuinoloneResistant E. coli. Infection. 2008 Feb;36(1):41-5.
• Chenia HY, Pillay B, Pillay D. Analysis of the mechanisms of
fluoroquinolone resistance in urinary tract pathogens. J Antimicrob
Chemother. 2006 Dec;58(6):1274-8. Epub 2006 Oct 13.
Resistência a Quinolonas em
Frangos
• San Martín B, Lapierre L, Toro C, Bravo V, Cornejo J, Hormazabal
JC, Borie C. Isolation and molecular characterization of quinolone
resistant Salmonella spp. from poultry farms. Vet Microbiol. 2005
Oct 31;110(3-4):239-44.
• Boscán-Duque LA, Arzálluz-Fisher AM, Ugarte C, Sánchez D,
Wittum TE, Hoet AE. Reduced susceptibility to quinolones among
Salmonella serotypes isolated from poultry at slaughter in
Venezuela. J Food Prot. 2007 Sep;70(9):2030-5.
• Warren RE, Ensor VM, O'Neill P, Butler V, Taylor J, Nye K, Harvey
M, Livermore DM, Woodford N, Hawkey PM. Imported chicken meat
as a potential source of quinolone-resistant Escherichia coli
producing extended-spectrum beta-lactamases in the UK. J
Antimicrob Chemother. 2008 Mar;61(3):504-8.
Mecanismos de Resistência às
Quinolonas
• Gram Negativos
– Mutações pontuais
 substituição aa 
alteração do alvo
– Efluxo ativo
– Qnr (plasmidial)
• Gram Positivos
– Mutações pontuais
 substituição aa 
alteração do alvo
– Efluxo ativo
• Tran and Jacoby. PNAS 2002;99:5638-5642
• qnr
• pMG252
– Codifica também AmpC FOX-5
• Qnr
– 218 aa
– Qnr reverte inibição da girase pelas quinolonas
– Proteção da topoisomerase IV não evidente
Outros Determinantes
• qnrB
• qnrS
• qepA – sistema de efluxo
– Robicsek A, Jacoby GA, Hooper DC. The worldwide emergence
of plasmid-mediated quinolone resistance. Lancet Infect Dis.
2006 Oct;6(10):629-40. Review.
– Gay K, Robicsek A, Strahilevitz J, Park CH, Jacoby G, Barrett
TJ, Medalla F, Chiller TM, Hooper DC. Plasmid-mediated
quinolone resistance in non-Typhi serotypes of Salmonella
enterica. Clin Infect Dis. 2006 Aug 1;43(3):297-304.
– Robicsek A, Sahm DF, Strahilevitz J, Jacoby GA, Hooper DC.
Broader distribution of plasmid-mediated quinolone resistance in
the United States. Antimicrob Agents Chemother. 2005
Jul;49(7):3001-3.
Ultrapassando a fronteira das
classes de antimicrobianos
•
•
•
•
Enzima bifuncional –AAC(6')-Ib-cr
Acetila aminoglicosídeos
Acetila ciprofloxacino e norfloxacino
Substituição de dois pares de bases no sítio
catalítico confere a versatilidade
– Robicsek A, Strahilevitz J, Jacoby GA, Macielag M,
Abbanat D, Park CH, Bush K, Hooper DC.
Fluoroquinolone-modifying enzyme: a new adaptation
of a common aminoglycoside acetyltransferase. Nat
Med. 2006 Jan;12(1):83-8. Nat Med. 2006
Jan;12(1):83-8.
Fonte: Microbiologia – Tortora, Funke and Case
Supercoiling
Localização de Genes de
Resistência
• Cromossomo
• Plasmídios
– Conjugação
• Integrons
• Transposons
– Transposição
Integrons
• Três elementos fundamentais:
– Integrase intI
– Sítio de recombinação primário attI
– Um promotor forte
• Não são auto-transponíveis
• Mobilidade quando associados a:
– IS
– Transposons
– Plasmídios conjugativos
Integrons : Máquinas de Integração
de Genes
Uso de Antimicrobiano X
Resistência
• Uso de doses não terapêuticas
• “Efeito colateral”  diminuição ou
eliminação da microbiota normal
• Seleção de clones resistentes
• Substituição da microbiota
Mais evidências do impacto do uso
veterinário de quinolonas na saúde
humana
• Resistência a ciprofloxacino em Campylobacter jejuni
em pacientes atendidos no Fleury – São Paulo
• Cerca de 77% dos isolados foram detectados em
coproculturas de crianças com idade inferior a 14 anos
• 2001 – 26,8%
• 2002 – 22,2%
• 2003 – 17,1%
• 2004 – 31,1%
• 2005 – 41,5%
• 2006 – 37,7%
Resistência à quinolonas em
Campylobacter sp. isolados de frangos
• 1: Griggs DJ et al. Incidence and mechanism of
ciprofloxacin resistance in Campylobacter spp.
isolated from commercial poultry flocks in the
United Kingdom before, during, and after
fluoroquinolone treatment. Antimicrob Agents
Chemother. 2005 Feb;49(2):699-707.
• 2: Humphrey TJ et al. Prevalence and subtypes
of ciprofloxacin-resistant Campylobacter spp. in
commercial poultry flocks before, during, and
after treatment with fluoroquinolones. Antimicrob
Agents Chemother. 2005 Feb;49(2):690-8.
Achados importantes
• Durante tratamento com fluoroquinolonas
– Resistência a ciprofloxacina em ≈ 100% dos
isolados
– Persistência da colonização por 4 semanas
Campanha “Surviving Sepsis”
• Ressuscitação
• Diagnóstico etiológico
• Terapia antimicrobiana iniciada até uma
hora após diagnóstico da sepse
– Diminuição do espectro terapêutico após 48 a
72 horas
• Controle do foco infeccioso
• Mínimo aceitável para uso empírico de um
antimicrobiano = 90% de sensibilidade
Hemoculturas -2006
A. baumanii
2,0%
R. pickettii
1,2%
B. cepacia
1,1%
Outros
11,0%
Streptococcus
viridans
2,3%
M. morganii
2,4%
SCN
28,2%
S. maltophilia
3,2%
P. aeruginosa
7,6%
S. marcescens
2,9%
K. pneumoniae
5,8%
Candida sp.
5,1%
C. albicans
4,9%
Enterobacter
sp
4,3%
E. faecalis
5,1%
S. aureus
5,1%
E. coli
7,9%
Klebsiella pneumoniae
Hemoculturas
• Sensibilidade
2006 (16) 2005 (14)
– Amicacina...........................87.5%
78.6%
– Ampicilina.............................0.0%
0.0%
– Cefalotina...........................68.8%
50.0%
– Cefepima............................81.3%
50.0%
– Ceftriaxona/Cefotaxima......81.3%
50.0%
– Ciprofloxacina.....................75.0%
71.4%
– Gentamicina........................81.3%
57.1%
– Imipenem/Meropenem......100.0% 100.0%
• Produção de ESBL ............... 18.7%
50.0%
Escherichia coli
Hemoculturas
• Sensibilidade
2006 (22)
– Amicacina........................ 100.0%
– Ampicilina......................... 54.5%
– Cefalotina..........................59.1%
– Cefepima...........................81.8%
– Ceftriaxona/Cefotaxima ....81.8%
– Ciprofloxacina....................81.0%
– Gentamicina......................90.9%
– Imipenem/Meropenem ....100.0%
• Produção de ESBL ------------ 18.2%
2005 (21)
100.0%
38.1%
52.4%
100.0%
100.0%
76.2%
90.5%
100.0%
0.0%
2004 (14)
100.0%
42.9%
57.1%
78.6%
78.6%
71.4%
92.9%
100.0%
21.4%
Beta-lactamases de espectro
estendido
• Enzimas capazes de degradar cefalosporinas
de terceira e quarta gerações
• As beta-lactâmicos, a exemplo das
cefalosporinas, são os antimicrobianos mais
prescritos na prática clínica
• Há falha na detecção caso não seja utilizado
teste específico para sua detecção
• A detecção baseia-se no fato de que são
inativadas pelo clavulanato de potássio
• Critérios para detecção estabelecidos para K.
pneumoniae, E.coli e P. mirabilis
Detecção de ESBL em outras
espécies de enterobactérias
Detecção de ESBL em animais
• 1: Blanc V et al. ESBL- and plasmidic class C betalactamase-producing E. coli strains isolated from poultry,
pig and rabbit farms. Vet Microbiol. 2006 Dec 20;118(34):299-304.
• 2: Riano I et al. Detection and characterization of
extended-spectrum beta-lactamases in Salmonella
enterica strains of healthy food animals in Spain. J
Antimicrob Chemother. 2006 Oct;58(4):844-7.
• 3: Duan RS et al. Escherichia coli producing CTX-M
beta-lactamases in food animals in Hong Kong. Microb
Drug Resist. 2006 Summer;12(2):145-8.
• 4: Mesa RJ et al. Extended-spectrum beta-lactamaseproducing Enterobacteriaceae in different environments
(humans, food, animal farms and sewage). J Antimicrob
Chemother. 2006 Jul;58(1):211-5.
Pseudomonas aeruginosa
Hemoculturas – 2006
• Sensibilidade (21)
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Amicacina.......................... 61,9%
Aztreonam.......................... 61,9%
Cefepima......................... .. 61,9%
Ceftazidima....................... 66,7%
Ciprofloxacina................... 45,0%
Gentamicina...................... 55,0%
Imipenem........................ 55,0%
Meropenem....................... 65,0%
Piperacilina/tazobactam......70,0%
Polimixina B ........................ 100%
VRE
• Enterococcus spp. Resistente à
vancomicina
• Infecções graves em pacientes
oncológicos e em unidades de terapia
intensiva
• Opções terapêuticas escassas (linezolida)
• Colonização do trato digestório precede
infecção
• Principais determinantes vanA e vanB
VRE em Animais
•
•
•
•
•
•
Manero A, Vilanova X, Cerdà-Cuéllar M, Blanch AR. Vancomycin- and
erythromycin-resistant enterococci in a pig farm and its environment.
Environ Microbiol. 2006 Apr;8(4):667-74.
Pedonese F, Innocenti E, Nuvoloni R, Sartini L, D'Ascenzi C, Cerri D, Rindi
S. Occurrence of vancomycin-resistant enterococci in foods of animal origin
purchased in Tuscany. Vet Res Commun. 2005 Aug;29 Suppl 2:347-9.
Sørum M, Holstad G, Lillehaug A, Kruse H. Prevalence of vancomycin
resistant enterococci on poultry farms established after the ban of
avoparcin. Avian Dis. 2004 Dec;48(4):823-8.
Hershberger E, Oprea SF, Donabedian SM, Perri M, Bozigar P, Bartlett P,
Zervos MJ. Epidemiology of antimicrobial resistance in enterococci of
animal origin. J Antimicrob Chemother. 2005 Jan;55(1):127-30.
Busani L, Del Grosso M, Paladini C, Graziani C, Pantosti A, Biavasco F,
Caprioli A. Antimicrobial susceptibility of vancomycin-susceptible and resistant enterococci isolated in Italy from raw meat products, farm animals,
and human infections. Int J Food Microbiol. 2004 Dec 1;97(1):17-22.
Guardabassi L, Dalsgaard A. Occurrence, structure, and mobility of
Tn1546-like elements in environmental isolates of vancomycin-resistant
enterococci. Appl Environ Microbiol. 2004 Feb;70(2):984-90.
MRSA e VRSA
• Staphylococcus aureus resistente à
vancomicina (gene van A)
• Staphylococcus aureus resistente à
oxacilina
– Epidemiologia atual  infecções comunitárias
por vezes com evolução fatal em crianças
O Clone USA300
• Disseminação nos E.U.A.
• Disseminação mundial
• Infecções comunitárias
– Cutâneas
– Pneumonias
• Originalmente descrito em população carcerária
• Atletas com lesões cutâneas
• Pneumonia fatal em crianças
– Toxina de Panton-Valentine suficiente para causar
necrose pulmonar
Comentários Finais
• Poucos antimicrobianos com ação efetiva
contra gram-negativos em fase de
pesquisa clínica
• Uso não controlado de antimicrobiano em
veterinária e em humanos
• Há necessidade de medidas de controle
efetivas
Obrigado pela atenção !!
[email protected]