Resistência à tigeciclina em bacilos Gram-negativos

Resistência à tigeciclina em

bacilos Gram-negativos

Mariana Castanheira, PhD

Associate Director, Molecular & Microbiology JMI Laboratories

Glicilciclinas e tigeciclina

• Tigeciclina derivado semissintético da minociclina (tetraciclinas)

• Atividade contra organismos que possuem proteção ribossomal por TetM resistentes a outras tetraciclinas

• Penetração na célula de Enterobactérias pelas proteínas de membrana

Glicilciclinas e tigeciclina

• Ligam-se a subunidade 30S do ribossomo

prevenindo a entrada da tRNA amioacyl no sítio A e portanto a síntese proteica

• Glicilciclinas ligam-se 5x mais fortemente ao ribossomo

comparado às tetraciclinas

Tigeciclina

• Aprovado para infecções complicadas do trato abdominal (EUA e EU) e pneumonias adquiridas na comunidade (EUA)

• Usada para outras indicações e patógenos

• Casos de falência terapêutica e emergência de resistência

• K. pneumoniae resistentes aos carbapenens e outros agentes (multidrug resistant)

• A. baumanii pandrug (PDR) or extremely drug (XDR) resistant

Resistência à tigeciclina

• Intrínseca em Proteus spp. e Pseudomonas spp. por AcrAB-TolC e MexXY-OprM,

respectivamente (RND efflux pumps)

• Enterobactérias: resistência em laboratório e/ou baixos níveis – Problemas com o teste de

sensibilidade

• 2012: primeiros relatos de isolados de KPC (K.

Resistência à tigeciclina

– dados do

Programa SENTRY 2010-2014 (n=79,634)

Organismo

Amostras não-sensiveis à tigeciclina em % (nº de isolados):

APAC Europa LATAM EUA

Enterobacteriaceae _{1,2 (102) 1,1 (18) 1,5 (95) 1,5 (561)} Citrobacter freundii _{0,8 (2) 0,2 (1) 0,0 (0) 0,4 (4)} Enterobacter cloacae _{1,7 (13) 0,7 (16) 1,6 (11) 1,1 (42)} Escherichia coli _{<0,1 (1) 0,0 (0) 0,0 (0) 0,0 (0)} Klebsiella pneumoniae _{1,0 (25) 0,8 (39) 1,5 (25) 0,9 (64)} Serratia marcescens _{1,3 (7) 0,7 (10) 2,6 (10) 1,0 (24)} Proteus mirabilis _{12,8 (32) 12,9 (200) 12,9 (38) 12,8 (337)} Indole positive Proteae _{3,1 (14) 1,8 (28) 3,1 (8) 2,9 (81)}

Resistência à tigeciclina

– Dados

do Programa SENTRY 2010-2014

≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8 K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1 CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 % a t M IC

Resistência à tigeciclina

– Dados

do Programa SENTRY 2010-2014

≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8 K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1 CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 % a t M IC Organismo/Grupo Nº de isolados/MIC (µg/mL) 4 8 >8 K. pneumoniae (n=16 561) 142 1 10 CRE-KPN (n=1580) 32 1 0

Mecanismos de resistência à

tigeciclina em Enterobactérias

RamA e resistência à tigeciclina

Ruzin et al. AAC 2005

• 2005: primeiro estudo avaliando mecanismo em amostras clínicas

• K. pneumoniae com MIC 4 µg/ml

• Site mutagenesis para gerar uma amostra sensível derivada da amostra resistente (transposon insere no gene)

• RamA - ativador transcricional da família AraC (MarA, SoxS)

• RamA era expresso 36x comparado com o controle

Mecanismos de resistência à tigeciclina

em Enterobactérias - Efluxo

Mecanismos de resistência à tigeciclina

em Enterobactérias - Efluxo

RamR e resistência à tigeciclina

Hentschke et al. AAC 2010

• 5 K. pneumoniae MIC de tigeciclina 2 µg/ml

• Sequenciamento do RamR (regula RamA) em amostras não-sensíveis e 25 amostras sensíveis • RamR tinha mutações, inserções, deleções e stop

codons

• Expressão de ramA era 25 a 48x mais que o controle

RarA e OqxAB

Mark Veleba et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2012;56:4450-4458

• Analize in silico mostrou um regulador do tipo AraC no genoma de K. pneumoniae

• Requer AcrAB functional, mas independente de outros reguladores

RarA e OqxAB

KpgABC

– Efluxo de tigeciclina

Lindsey E. Nielsen et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2014;58:6151-6156

• Neonato transferido de Honduras

• Infecção por K. pneumoniae MDR e XDR

• Aumento do MIC de tigeciclina de 1 para 4 µg/ml durante terapia

• Aumento de marA, soxA, ramA, oqxA e rarA não observado

• Whole genome sequencing: IS5 85-bp upstream de uma bomba de efluxo putativa

KpgABC

– Efluxo de tigeciclina

Resumo – K. pneumoniae

• Resistência à tigeciclina em K. pneumoniae é

causada pelo aumento da expressão de bombas de efluxo devido a alterações na regulação

destes componentes celulares que expelem o antibiótico

– AcrAB-TolC – OqxAB

– KpgABC

• Reguladores da família AraC - marA, soxA, ramA e rarA (deleções, inserções (incluindo insertion

Mecanismo de resistência à

tigeciclina em A. baumannii

• Bombas de efluxo da família RND

– AdeABC – AdeFGH

• Alteração em reguladores

– AdeRS operon – AdeABC

• Trm – tigecycline resistance methyltranferase • TetX1

Resistência à tigeciclina em A.

baumannii

– Dados do Programa

SENTRY

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Ti ge cy lin e n o n -su sce p tibil ity rate s (% ) Year

Resistência à tigeciclina em A.

baumannii

– Dados do Programa

SENTRY

• Total de 1881 isolados coletados de 2005 a 2011

• Isolados com MIC para tigeciclina >2 µg/ml • PFGE (unique isolates)

• 18 isolados selecionados para expressão de:

– adeA – adeF

Resistência a tigeciclina em A.

baumannii

– dados do Programa

SENTRY

Country City (no. of isolates

tested) PFGE pattern No. of isolates Brazil Florianopolis (1) 046B 1

Sao Paulo (29) _{048A 1} 048B 15 048C 3 048D 1 048E 5 048F 2 048G 1 048I 1

Chile Santiago (1) 043A 1

Mexico Guadalajara (13) 115A 2

115B 9 115C 2 Durango (3) 126A 3

Resistência a tigeciclina em A.

baumannii

– dados do Programa

Agradecimentos

• Grupo do JMI Laboratories

• Participantes do Programa SENTRY • Prof. Ana Cristina Gales