Mecanismos de Resistencia a Antibióticos

Mecanismos de Resistencia a
los Antibióticos
ß-lactámicos y Glicopéptidos
Dra Daniela Centrón
UBA/CONICET
Mecanismos de resistencia a antibióticos,
2012
*Eflujo del antibiótico
*Impermeabilidad al antibiótico
*Inactivación enzimática
*Protección del blanco
*Modificación del blanco
*Vía alternativa del antibiótico
*Formación del biofilm
*PUEDEN SER ADQUIRIDAS POR TRANSFERENCIA HORIZONTAL
DE GENES (HGT)
TIPOS DE RESISTENCIA
NATURAL: propia del microorganismo.
ADQUIRIDA: es aquel tipo de resistencia que determinada especie
ha adquirido a lo largo del tiempo.
TIENE MAYOR IMPACTO A NIVEL CLÍNICO
Se habla de resistencia en tres niveles
Mecanismo de resistencia: codificado por la célula
bacteriana
Resistencia poblacional
Resistencia de una población que está produciendo
una infección
1-Mecanismo de resistencia
Mecanismo molecular utilizado por la célula bacteriana
para resistir la acción de los antimicrobianos.
*Eflujo del antibiótico
*Impermeabilidad al antibiótico
*Inactivación enzimática
*Protección del blanco
*Modificación del blanco
*Vía alternativa del antibiótico
*Formación del biofilm
2-Resistencia poblacional
Capacidad de una cepa de resistir a la acción de una concentración
dada de un antibiótico en un medio de cultivo.
3-Resistencia de una población
que está produciendo una infección
Eficacia Terapéutica
Problemática de la resistencia a antibióticos
Multirresistencia
Alta frecuencia de aislamientos multirresistentes a nivel mundial
Mayor porcentaje de cepas multirresistentes en nuestro país
Cepas “pan-resistentes” en nuestros hospitales
SOLUCIONES
 Vigilancia epidemiológica y
el control de infecciones en nuestro país
USO RACIONAL DE ANTIBIOTICOS
Antibióticos  -lactámicos
Características de los -Lactámicos
Todos tienen igual
blanco de acción: la
inhibición de las PBPs
lleva a la inhibición de
la síntesis del
peptidoglicano
Mecanismo de acción de Antibióticos -lactámicos
Canal
de
Porina
Abierto
Lipopolisacárido
Proteína
de Transp
Pared
Celular
Lipoproteína
-Lactámico
Espacio
Periplásmico
Βeta-Lactamasas
Peptidoglicano
Membrana
Celular
Proteína de
Unión a
Penicilina
Proteína
de Membr
 -Lactámico
Pared
bacteriana
Membrana
Citoplasmática
Citoplasma
PBPs
L-Ala
racemasa
Péptido glicano de
S. aureus
D-Ala
+
PBPs
ligasa Ddl
PBPs
D-Ala-D-Ala
UDP
carboxipeptidasa
transpeptidasa
transglicosilasa
MurF
tripéptido
L-Ala-D-Glu-L-Lys
PBPs
UDP
Carrier de lípidos
glicopéptido
pentapéptido
acido N-acetilmuramico
N-acetilglucosamina
Membrana
Citoplasmática
Pared
bacteriana
Citoplasma
PBPs
L-Ala
D-Ala
+
PBPs
D-Ala-D-Ala
PBPs
carboxipeptidasa
transpeptidasa
transglicosilasa
glicopéptido
PBPs
UDP
pentapéptido
-lactámicos acilan el
sitio activo de la serina
de las PBPs,
inhibiendo la formación
del péptido glicano.
(a) penicilina
a) Estructura
de la penicilina
(R es variable).
b) La conformación
tridimensional
de D-Ala-D-Ala
es similar a la
de la penicilina.
Penicilinas Naturales
(penicilina G, penicilina VK)
Penicilinas Resistentes a las Penicilinasas
(nafcilina, oxacilina, meticilina)
Aminopenicilinas
(ampicilina, amoxicilina)
Carboxipenicilinas
(carbenicilina, ticarcilina)
Ureidopenicilinas
(piperacilina, azlocilina)
Primera Generación de Cefalosporinas
(Cefazolina, Cefalotina (parenteral) Cefalexina (oral))
Segunda Generación de Cefalosporinas
(Cefaclor, Cefuroxima (Orales), Cefamandole, Cefuroxima, Cefotetan
(Parenterales), Cefoxitina)
Tercera Generación de Cefalosporinas
(Cefixima (Oral), Cefotaxima,Ceftazidima,Cefoperazona, Ceftriaxona)
Cuarta Generación de Cefalosporinas
(Cefepime)
Carbapenemes
(Imipenem, Meropenem)
Monobactamos
(Aztreonam)
Efecto Terapéutico
Bactericida
Estructura de la Penicilina G
Dr.Alexander Fleming
Espectro
Cocos Gram Positivos Aerobios y Anaerobios
Streptococcus spp.
Staphylococcus spp.
Cocos Gram Negativos Aerobios
Neisseria spp.
Espectro
Bacilos Gram Positivos
Bacillus spp.
Corynebacterium spp.
Clostridium spp.
Espectro
Bacterias Anaerobias de la cavidad bucal
Fusobacterium spp.
Campylobacter spp.
Actinomyces spp.
Prevotella spp.
Treponema spp.
Bacteroides spp.
Peptostreptococcus spp.
Porphyromonas spp.
Cefalosporinas
 Aislada en 1948 en la costa de Cerdeña a partir de Cephalosporium
acremonium
 Relacionado con las penicilinas por su estructura y mecanismo de
acción
 Más resistente a las β-lactamasas
Clasificación de las Cefalosporinas
 Primera generación
 Segunda generación
 Tercera generación
Cuarta generación
Al aumentar la generación, se incrementa la susceptibilidad a bacterias
Gram -, se incrementa la resistencia a las β-lactamasas y disminuye
la eficacia frente a las Gram +.
Primera Generación
 Cocos Gram +, bacilos Gram -, anaerobios de la cavidad bucal
 Staphylococcus aureus MS, Proteus mirabilis, E. coli, Klebsiella
pneumoniae
 Cefazolina, Cefalotina (parenteral)
 Cefalexina (oral)
Segunda Generación
 Menos activa contra Gram+ y más contra Gram Haemophilus influenzae, Enterobacter aerogenes, Neisseria spp.
 Cefaclor, Cefuroxima (Oral)
 Cefamandole, Cefuroxima, Cefotetan, (Parenteral)
 Cefoxitina- Bacteroides fragilis
 Utilizada con aminoglucósidos en infecciones Gram -
Tercera Generación
 Más bacilos Gram –, Serratia marcescens
 Cefixima (Oral)
 Cefotaxima
 Ceftazidima
 Cefoperazona
 Ceftriaxona
Cuarta Generación
 Espectro similar a las cefalosporinas de tercera generación
 Más resistente a las β-lactamasas
 Cefepime
Carbapenemes
 β-lactámico sintético
 Difiere de las penicilinas en un átomo azufre en el anillo tiazolidina
 Imipenem
Amplia el espectro de los β- lactámicos frente a los Gram+ y –
productores de penicilinasas, anaerobios y Pseudomonas spp..
Mayor resistencia a la hidrólisis de las β-lactamasas.
 Meropenem
 Ertapenem
Monobactamos
 Pequeño espectro: Enterobacteriaceae, Pseudomonas; inactivo
frente a Gram + o bacterias anaeróbicas
 Resistente a β-lactamasas
 Aztreonam
TODOS los ATB -lactámicos
Mecanismos de resistencia
producción de β-lactamasas
 más importante y más común
 Hidroliza el anillo beta-lactámico causando inactivación
alteración en las PBPs que lleva a baja afinidad por el
antibiótico -lactámico
alteración de la membrana externa llevando a
disminución de la entrada del antibiótico -lactámico
 eflujo del ATB
 vía alternativa para el antibiótico -lactámico
 producción de biofilm
Mecanismo de acción de las β-lactamasas
β-lactámico
PBP
PBP
PBP
H2O
Enzima
PBP serin
+
β-lactamasas
pentapéptido
Antibiótico β-lactámico inactivo
Clasificación de β-lactamasas
Ambler: basada en la estructura molecular (ADN) de la βlactamasa. Esta clasificación es estable y no es
alterada por mutaciones puntuales.
Las clasifica en 4 Clases: A, B, C y D.
Clase A, Clase C y Clase D, actúan a través del sitio activo de la
serina.
Clase B (o metalo enzima), necesita del ión zinc.
Clasificación de β-lactamasas
Bush y col.,: basada en
 sustrato sobre el cual actúa la enzima
Cefalosporinas
de espectro
extendido
penicilina
oxacilina
cefaloridina
carbapenemes
 Inhibición por ácido clavulánico, aztreonam o EDTA
Mutaciones puntuales pueden alterar mucho la especificidad de
sustrato y la sensibilidad al inhibidor.
Aumento de  -lactamasas según
Bush y Jacoby
GES-1, CTX-M-2
KPC-2
OXA-23, OXA-48,
OXA-51, OXA-58
CMY-2
SPM-1,
VIM-2, VIM-11,
IMP-8, IMP-13
(Bush K and Jacoby G, AAC, 2010)
Resistencia a Carbapenmes en Bacilos
Gram-negativos
de Argentina
60
50
40
30
P.aeruginosa
20
10
Enterobacteriaceae
.2
20
04
20
01
(I M
00 I -M
E
5
( IM R )
20
I
06 -ME
R
(I
)
20 MI M
07
E
(I M R )
I -M
E
R
20
)
08
(I
20 MI )
09
(I M
I)
0
Complejo Acinetobacter
Acinetobacter
Complejo
calcoaceticus/baumannii
calcoaceticus/baumannii
(SIR -2007)
Inhibidores de las β-lactamasas
Una alternativa para resolver el problema de la resistencia
a los antibióticos ß-lactámicos consiste en diseñar inhibidores enzimáticos
para que puedan administrarse en combinación con un antibiótico.
Acido clavulánico, Sulbactam y Tazobactam
Inhibidores de las β-lactamasas
COOH
O
H
C
N
CH2OH
O
ciclo β-lactámico
H
Acido clavulánico
Inhibidor de muchas β-lactamasas de Gram- y Gram+, (unión
irreversible de la enzima por eso « inhibidores suicidas »).
Inhibidores de las β-lactamasas
Número de Bacterias Viables
El espectro antimicrobiano
de los Inhibidores de
ß-lactamasas, se observa
de acuerdo al
ß-lactámico con el que
ha sido combinado.
Control (SIN drogas)
Acido
clavulánico
Amoxicilina
Acido clavulánico
+
Amoxicilina
Tiempo
Enterobacterias
Lipopolisacárido
Impermeabilidad
al antibiótico
Pared
Celular
Proteína
de Transp
Canal de
Porina
Cerrado
Lipoproteína
-Lactámico
Por mutaciones
en los genes
de las porinas
Espacio
Periplásmico
Peptidoglicano
Membrana
Celular
Proteína de
Unión a
Penicilina
Proteína
de Membr
-Lactámico
Lipopolisacárido
Pared
Celular
Producción de
-lactamasas
Proteína
de Transp
Canal
de
Porina
Abierto
Canal
de
Porina
Cerrado
Lipoproteína
-Lactámico
Espacio
Periplásmico
--Lactamasas
Peptidoglicano
Membrana
Celular
Proteína de
Unión a
Penicilina
Proteína
de Membr
-Lactámico
Resistencia natural
β-lactamasas cromosómicas
Tipo AmpC
Clase A
y adquirida..............
Por mutaciones en algunos de los genes rgulatorios dela expresión de las β-lactamasas
cromosómicas, ocurre la desrrepresión del gen con incremento de la resistencia a la
mayoría de los ATB β-lactamámicos.
Algunos ejemplos............
E.coli y Shigella spp.
Presentan niveles muy bajos de expresión de
AmpC
2% de E. coli presentan desrrepresión del gen ampC
Algunas cepas desrreprimidas de Enterobacter aerogenes y E. cloacae impermeables
por pérdida de porinas confieren resistencia a las Cefalosporinas de 4ta y
carbapenemes.
β-lactamasas cromosómicas tipo AmpC
NO INHIBIBLES POR Ácido Clavulánico ni Sulbactam
β-lactamasas ADQUIRIDAS
 BLEA o β-lactamasas de espectro ampliado
BLEE o β-lactamasas de espectro extendido
Se localizan por lo general en plásmidos
La familia de
ß-lactamasas
TEM & SHV
en evolución en
repuestaa la
introducciónde
los antibióticos
semisintéticos
ß-lactámicos
Ingeniería Genética
"Natural"
desde 1960
Resistencia a antibióticos ß-lactámicos y a los
inhibidores de ß-lactamasas
Cefotaximasas
CTX-M-grupo 1
ISEcp1
IS26
ISEcp1
IS Ecp1
Kluyvera cryocrescens
CTX-M-grupo 9
Orf 513
ISEcp1
Orf 513
Kluyvera ascorbata
CTX-M-grupo 2
CTX-M-grupo 25
CTX-M-grupo 8
Kluyvera georgiana
β-lactamasas ADQUIRIDAS
 BLEA o β-lactamasas de espectro ampliado
BLEE o β-lactamasas de espectro extendido
INHIBIBLES POR Ácido Clavulánico y/o Sulbactam
Del fenotipo al genotipo en las enterobacterias
K. pneumoniae
productora de PER-2
CTX
2,5 a 3cm.
CAZ
AMC
K. pneumoniae productora
de CTX-M-2
CTX
CTX- CLAV
CONFIRMACIÓN POR PCR
Del fenotipo al genotipo en las enterobacterias
IMI
EDTA, 1uM
IMI
MERO
IMI
+ EDTA
blaVIM
Detección de las BLEE en el laboratorio......
K. productora de CTX-M-2
K. pneumoniae productora de PER-2
CTX
ATB por difusión
E-Test
2,5 a 3cm.
CAZ
AMC
CTX
6mm
CTX- CLAV
De RUTINA en el laboratorio de Bacteriología
Identificar si la resistencia
tiene comportamiento clonal u horizontal
Las β-lactamasas adquiridas se localizan en
Integrones y en Transposones
Enterobacterias
1982-1989
Selección con
Antibióticos
aac(6´)-Ib
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
Selección con
Antibióticos
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
2009
ISCR1
blaCTX-M-2 orf3
Orígenes de blaCTX-M-2 ......
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
ISCR1
blaCTX-M-2 orf3
3000 pb
Gen ubicuo de Kluviera ascorbata
TRANSFERENCIA HORIZONTAL DE GENES
Plataforma genética de blaCTX-M-2 de Argentina
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
Tn21
Tn5036
rhsD IS4321 tnpA tnpR IRi
qacEΔ1sul1
ISCR1
blaCTX-M-2
qacEΔ1sul1 orf5
tnpA
tnpR blaTEM-1 aacC2 catA2 ΔtniB
tniA IRt merE merD
LOS MECANISMOS DE RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS
β-LACTÁMICOS
SE HALLAN LIGADOS A DIFERENTES
FAMILIAS DE ANTIBIOTICOS
EN ELEMENTOS MÓVILES
A su vez, los transposones e integrones portadores de
β-lactamasas en las enterobacterias se localizan en
plásmidos conjugativos
Conjugación
PLÁSMIDOS R
VideoConjugacion.wmv
Las BLEE son mucho más frecuentes en
Latinoamérica que en otros continentes
Porcentaje de K.pneumoniae productoras de BLEE
(1998-1999)
Latinoamérica
45
Pacífico Oeste
25
Europa
23
USA
8
Canadá
5
Distribución de las -lactamasas
blaCTXM-9
blaTEM-1-54
blaIMP-2
blaPER-1
blaSHV
blaIMP-1
blaFOX-2
blaOXA-15
blaPER-2
blaSPM-1
blaCTXM-2
blaCTXM-1
Comportamiento multifactorial de los Integrones de clase 1
In35::ISCR1::blaCTX-M-2
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
ISCR1
blaCTX-M-2
RESISTENCIA A ERTAPENEM EN ENTEROBACTERIAS
AHORA
Emergencia de resistencia a carbapenemes en enterobacterias.....
1986-2008
aac(6´)-Ib blaOXA-2 orfD
aac(6´)-Ib blaOXA-9
aac(6´)-Ib-cr blaOXA-2
aadB catB3 aac(6´)-Ib
blaIMP-13aac(6´)-Ib
OCTUBRE 2008
(Pasterán F, 2008)
2008!!!Emergencia de blaKPC
RESISTENCIA A TODOS LOS ANTIBIÓTICOS ß-LACTÁMICOS!!!!!
Localizada en un transposón
(Pasterán F, et al., 2008)
Perfil de susceptibilidad de cepas de K.
pneumoniae productoras de blaKPC-2.
Antibiótico
Antibiótico
Amikacina
I
Cloranfenicol
R
Amox/clav
R
Ciprofloxacina
R
Ampicilina
R
Ertapenem
R
Aztreonam
R
Gentamicina
R
Cefazolin
R
Imipenem
R
Cefpodoxima
R
Meropenem
R
Cefotaxima
R
Pipercilina/Tazo
R
Cetotetan
R
Tobramicina
R
Cefoxitina
R
Trimet/Sulfa
R
Ceftazidima
R
Polymyxin B
MIC >24mg/ml
Ceftriaxona
R
Colistin
MIC >24mg/ml
Cefepime
R
Tigeciclina
S
Dispersión de un clon de K. pneumoniae
Colistín Resistente portador de
blaKPC-2a nivel global!!!
LA RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS -LACTÁMICOS
ES UN PROBLEMA GLOBAL
PERO CON SOLUCIONES LOCALES
Acinetobacter baumannii
Resistencia a Carbapenemes en Acinetobacter baumannii
Cepas de Acinetobacter spp. Resistentes a los carbapenemes en el mundo.
Los integrones y transposones que poseen los genes que codifican para
las -lactamasas se localiza en una isla genómica
no móvil ni movilizable de A. baumannii
Transformación
08_Transformation.wmv
Resistencia en Acinetobacter spp.
El Porqué de los Múltiples Mecanismos de Resistencia????
Transformante natural
100 veces mas competente
que Staphylococcus spp.
Adquisición de
material genético
CADA ESPECIE BACTERIANA POSEE VÍAS CARACTERÍSTICAS
DE DISEMINACIÓN DE LOS MECANISMOS DE RESISTENCIA A
LOS ANTIBIÓTICOS -LACTÁMICOS
Pseudomonas aeruginosa
Resistencia natural
en Pseudomonas aeruginosa
No ß-lactámicos
Cloranfenicol
Tetraciclinas
Macrolidos
Glicopeptidos
CoTrimetoxazol
Viejas quinolonas
(acido nalidixico)
ß-lactámicos
Aminopenicilinas (ampi, amoxi)
Aminop. + inhibidores
Cefalosporinas 1ra y2da
(cefalotina, cefuroxima)
Cefotaxima*
Cefoxitina
Ticarcilina-clavulánico*
* Sensibilidad in vitro, Resistencia in vivo
www.pseudomonas.com
Mecanismos de la Resistencia natural
PERMEABILIDAD
ALTERADA
INACTIVACIÓN
ENZIMÁTICA
B-LACTAMASAS
CROMOSOMICAS, etc, etc
Resistencia adquirida a -lactámicos
MODIFICACION ENZIMATICA
EFLUJO
IMPERMEABILIDAD
MODIFICACION ENZIMATICA
Hay más de 50 -lactamasas descriptas en P.aeruginosa
localizadas en transposones e integrones que a su vez se encuentran
en plásmidos conjugativos.
EFLUJO
RESISTENCIA
ADQUIRIDA A
AMINOGLICOSIDOS,
MEROPENEM,
NUEVAS QUINOLONAS
-LACTAMICOS,
EN FORMA CONJUNTA
(Nikaido H., Current Opin. Microbiol. 1; 516-523: 1998)
Comparación de BIC y MIC de aislamientos de P. aeruginosa (µg/ml)
BIC50
Amicacina (90)
Azitromicina (90)
BIC90
Rango
MIC50
MIC90
Rango
32
256
4->256
16
128
0.5->128
2
32
0.5->32
NA
NA
NA
Aztreonam (85)
>128
>128
2->128
4
32
2->64
Ceftazidima (88)
128
>128
2->128
2
16
0.5-512
<0.25->16
1
4
0.25-16
Ciprofloxacina (90)
0.5
4
Claritromicina (90)
32
>32
0.5->32
NA
NA
NA
Doxiciclina (86)
>64
>64
1->64
16
32
1->32
Gentamicina (90)
16
>64
1->64
8
>32
1->32
Meropenem (87)
4
64
1->64
1
8
1-16
256
>512
16->512
4
128
1-1,024
512
>512
16->512
16
256
2->4,096
4
32
1->64
2
32
0.25->512
Piperacilina-ta
zobactam (85)
Ticarcilina-cla
vulanico (72)
Tobramicina (92)
(Moskowitz SM, J Clin Microbiol. 2004)
Cepas “Mutators” en P. aeruginosa??
Inducen mutaciones deletéreas
con una consecuente desventaja selectiva,
pero ésta es compensada con otras mutaciones genéticas.
No han sido encontrado como prevalentes
ni en clones multirresistentes
en el medio hospitalario,
ni en clones con comportamiento epidémico.
Sin embargo,
Existe una variable presencia de “mutators”:
< 1% en las poblaciones naturales
1% en infecciones crónicas o en bacterias colonizantes
10% de clones epidémicos de N. meningitidis Serogrupo A
25% de pacientes dispépticos portadores de H. pylori
30% de P. aeruginosa en pacientes con fibrosis quística
“Mutators” débiles mantienen la resistencia antibiótica
La transferencia horzontal de genes y la recombinación
más eficientes en estas cepas
VARIOS MECANISMOS DE RESISTENCIA A
UN MISMO ANTIBIÓTICO β-LACTÁMICO
PUEDEN ESTAR PRESENTE EN UNA MISMA CEPA
LA RESISTENCIA ANTIBIÓTICA ES MULTIFACTORIAL
Streptococcus pneumoniae
Incidencia de la Resistencia a la penicilina en
Streptococcus
pneumoniae
:
FRANCIA:
36%
ESPANA:
29%
ARGENTINA:
21%
HUNGRIA, USA:
12%
PORTUGAL:
6.9%
ALEMANIA:
1.5%
SUECIA:
1.5%
La resistencia de S. pneumoniae a penicilina (CIM>2mg/l)
se correlaciona con sensibilidad intermedia a amoxicilina,
cefuroxima, cefotaxima y a ceftriaxona
Modificación del blanco de acción
Estructura mosaico del gen de la PBP2b de aislamientos
resistentes a β-latámicos.
PBP 2B
Czechoslovakia (1987)
South Africa (1978)
USA (1983)
S. pneumoniae
= Streptococcus ?
(Science 1994;264:388-393)
ALTERACIONES EN PBPs
SENSIBILIDAD (CIM ug/ml)
SENSIBLE (<0.1)
PBP 1A,2X
PBP 1A,2X,2B
PBP 1A,2X,2B,2A
Disco de oxacilina buen
predictor de la S a PEN
INTERMEDIA (0.1-1)
ALTA RESISTENCIA ( >=2)
OXA>20 mm CIM ≤ 0.06 ug/ml
Resistencia a penicilina y cefalosporinas 3G de S.
pneumoniae en meningitis.(1997-marzo 2003)
35%
31.5%
N=19
30
25
20
Penicilina
C3G
15
10
5.2%
5
0
Penicilina
C3G
E Casanueva. Hosp de Niños. San Justo
NECESIDAD DE VIGILANCIA EPIDEMIOLOGICA CONTINUA
PARA DETECTAR LA EMERGENCIA DE LA
RESISTENCIA A LOS ANTIBIOTICOS
Staphylococcus spp.
S.
S.
aureus
S. aureus
aureus
en
en
agar
en agar
agar
manitol
manitol
salado
manitol salado
salado
-LACTÁMICO
90%
Resistencia
betalactamasa
Resistencia
meticilina
mecA
PENICILINA
Ácido 6-amino
penicilánico
S. aureus
90% mortalidad
METICILINA
1940
PBP2’
1959
Emergencia de la resistencia a meticilIna en S. aureus.
1975 a 2009
Porcentaje de bacterias resistentes a antibioticos
100
90
80
70
60
MRSA
50
40
30
20
MRSA
en Argentina
10
0
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2002
Mecanismo de la vía alternativa del antibiótico
Gen mecA
Generalmente ligada a
resistencia antibiótica
acompañante:
PBP 2a
aminoglucósidos, macrólidos,
quinolonas, cloranfenicol,
tetraciclina, TMS.
R a TODOS los β-lactámicos
Meticilino-Resistencia
El gen mecA se localiza en el cassette cromosómico
SCCmec
Hay 6 tipos:
I, II, III, IV, V,
VI
(difieren en tamaño,
nº de IS, nº de Tn,
determinantes de R,
etc)
SCCmecA
Mecanismo de la vía alternativa del antibiótico
Cuánto más
pequeño,
más móvil.
Transducción
ADN
del fago Cromosoma
bacteriano
Bacteria
lisogénica
Lisis
09_Transduction.wmv
SAMR no solo se aisla en pacientes hospitalarios,
sino que es importante agente etiológico de la comunidad.
Es llamado SAMR-CA
Estudio del comportamiento epidemiológico de SAMR-CA
1999, reporte de 4
muertes pediátricas
debidas a CA-MRSA
2004, reporte de 15
muertes en Uruguay
1993, pacientes de
comunidades remotas
del oeste de Australia
Resistencia a los
glicopéptidos:
Mecanismos y Diseminación
Enterococcus spp. resistente a la vancomicina (EVR)
Resistencia natural del género Enterococcus spp.
Propia de Género
ß-lactámicos
TMS
Aminoglucósidos
Viejas Quinolonas
Propia de especie
E. faecium IMI
AKN
E. faecalis CLIN
E. gallinarum
E. casseliflavus
E. flavescens
VAN
Problemática de la multirresistencia adquirida
EVR
1990
1993
Enterococcus spp. multiresistente es declarado patógeno
emergente por el CDC
EVR aislado en
pacientes de
la comunidad
2002
Primer aislamiento de Staphylococcus aureus resistente a la
vancomicina portador del determinante de resistencia de los
EVR
El origen de la resistencia a glucopéptidos en enterococos
EVR
Uso de avoparcina como aditivo de la alimentación de aves
1990
1993
2002
No se halla resistencia a la vancomicina
en Suecia porque no se administran
glucopéptidos con propósitos no médicos
(Endtz H, et al., J Clin Microb, 1997)
Fenotipos de Resistencia a los Glicopéptidos
• Fenotipos:
EL ALFABETO VAN
VAN A
VAN B
VAN C
VAN D
VAN E VAN G VAN F
•Argentina:
Se reportan más casos de Enterococcus faecium VanA
VAN A
VAN B
(Casellas JM, 1997; Corso A, 2001; Courvalin, 2006; Lopardo HA, 2000; Lopreto C, 2002; Marín, E, 1998; Podestá OS, 1997; Targa L, 1997)
Mecanismo de Acción de la Vancomicina
Pared
celular
Membrana
Citoplasma
L-Ala
carboxipeptidasa
racemasa
D-Ala
transpeptidasa
transglicosilasa
+
ligasa Ddl
D-Ala-D-Ala
UDP
MurF
L-Ala-D-Glu-L-Lys
tripéptido
UDP
Carrier de lípidos
vancomicina
pentapéptido
acido N-acetilmuramico
N-acetilglucosamina
Varios genes involucrados en la Resistencia a la Vancomicina
vanR
vanS
sensor
regulador
regulación
vanH
VanA
vanX
ligasa
dehidrogenasa
dipeptidasa
vanY
vanZ
carboxipeptidasa
genes requeridos para la proteínas
resistencia a
accesorias
glicopéptidos
Operón de Resistencia a la vancomicina
Mecanismo de Resistencia a la Vancomicina
piruvato
G
M
G
M
vanH
vanA
+
D-Lac D-Ala
+
ddl
vanX
Vancomicina no puede
unirse al D-Ala-D-Lac
Mecanismo de Resistencia a la Vancomicina
G
El dipéptido D-Ala-D-Lac sirve de sustrato par la
síntesis de la pared bacteriana
Pared
celular
M
G
M
Mecanismo de la Resistencia inducible a la vancomicina
VanS
Membrana
P-VanS
Citoplasma
ATP ADP
VanR
P-VanR
Van
R
Activación
PR
vanR
vanS
PH
vanH
vanA
vanX
Mecanismo de diseminación de los genes de resistencia
a la vancomicina
ORF1
IRL
orf2
vanR
sensor
resolvasa
transposasa
transposición
vanS
regulador
regulación
vanH
VanA
vanX
ligasa
dehidrogenasa
dipeptidasa
vanY
vanZ
IRR
carboxipeptidasa desconocido
genes requeridos para la proteínas
resistencia a
accesorias
glicopéptidos
Estructura de Tn1546
- Primer reporte de VRSA en 2002.
- Mecanismo de resistencia: S. aureus con Tn1546 en el
plásmido pLW1043 de 53kb
Conjugación entre cocos Gram-Positivos
(Weigel, L.M., et al., Science, 2003)
Dos etapas en la transferencia del operón vanA
Transposición replicativa de Tn1546
S.
S. aureus
aureus
en
en agar
agar
manitol
manitol salado
salado
Además......enterococos dependientes de la vancomicina!!
Mutaciones que inactivan la síntesis del dipéptido D-alanina-Dalanina en cepas con fenotipo VanA o VanB
Estos mutantes sólo serán viables cuando, en presencia de
vancomicina, se induzca la síntesis del dipéptido alternativo Dalanina-D-lactato.
(Endtz H, et al., J Clin Microb, 1997)
LOS MECANISMOS DE RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS
SE HALLAN LIGADOS EN ELEMENTOS MÓVILES
NECESIDAD DE VIGILANCIA EPIDEMIOLOGICA
LA RESISTENCIA A ANTIBIÓTICOS ES UN PROBLEMA GLOBAL
PERO CON SOLUCIONES LOCALES
LA MULTIRRESISTENCIA ES RELEVANTE NO SOLO EN
AISLAMIENTOS INTRAHOSPITALARIOS SINO TAMBIEN EN
PACIENTES DE LA COMUNIDAD
LA RESISTENCIA ANTIBIÓTICA ES MULTIFACTORIAL
Actualmente........
Cepas de Enterococcus faecalis y E. faecium resistentes a la vancomicina
Emergencia de SAMR resistente a la vancomicina
Clones pandémicos de Acinetobacter baumannii multirresistentes
Emergencia de resistencia a colistín en A. baumannii
Cepas multirresistentes de Pseudomonas aeruginosa
Cepas multirresistentes de M. tuberculosis
Emergencia de resistencia a carbapenemes en las enterobacterias
etc.....
MUCHAS GRACIAS!!!
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