Lydia Carvajal– Bacteriologa Hospital de Niños de Cordoba · Inactivación enzimática de las...

Lydia Carvajal– BacteriologaHospital de Niños de Cordoba

TIPOS DE RESISTENCIA

Natural ConstitutivaNatural

AdquiridaConstitutiva

Inducible

CromosómicaCromosómica

Extracromosómica

TIPOS DE RESISTENCIA

óCromosómica

ExtracromosómicaExtracromosómica

Cromosómica: mutación

infrecuenteinfrecuente

lento para producirse

TIPOS DE RESISTENCIA

Extracromosómica:

plásmidos

transposonestransposones

integrones

Años 70` plásmidosAños 70 plásmidos

Fines 70`y 80` transposones

A l iActualmente integrones

IntegronesIntegrones

Elementos genéticos que permiten la inserción Elementos genéticos que permiten la inserción de diferentes genes individuales y les ofrecen un promotor para que se expresen

Portan mayoritariamente genes de RPortan mayoritariamente genes de R

Capacidad para escindirse e integrarse en un integrón diferenteen un integrón diferente

Contribuyen a la evolución de plásmidos y transposonesp y p

Esquema de un integronq g

Inhibición de la integrasa como medida de control de la resistencia?

Mecanismos de transferencia de genesMecanismos de transferencia de genes

• TRANSFORMACIÓN

• TRANSDUCCIÓN

• CONJUGACIÓN

Transformación

P ti i ADN libParticipa ADN libre

Competencia genética

Mediada por bacteriófagosMediada por bacteriófagos

CONJUGACIÓN

Contacto célula - célula Plásmido

Mecanismos generalesMecanismos generales de resistencia

Alt ió d l bl l l d l ATBAlteración de los blancos moleculares del ATB

Inaccesibilidad de la droga a los blancosInaccesibilidad de la droga a los blancos

moleculares

Inactivación enzimática de las drogas

Inaccesibilidad de la droga a losblancos molecularesblancos moleculares

Alteración de laAlteración de la permeabilidad

PorinaEFLUJO

Droga fifíli

Membrana

Porina amfifílica

Membrana externa

Proteína accesoria

Membrana citoplasmáticap

Proteína portadora

EFLUJO

Drogas afectadas

Tetraciclinas

β-lactámicos

Cloranfenicol

Macrólidos

Fluorquinolonas

AminoglucósidosAminoglucósidos

Alteración de los blancos molecularesblancos moleculares

Alteración de DNA girasag

Alteración de Ribosomas

Alteración de PBPs

Inactivación enzimática de las drogas

βLactamasasEnzimas modificantes de AGCloranfenicol Acetil transferasaInactivación: Tetraciclinas - Macrólidos

Mecanismos de resistencia a

antibióticos β-lactámicos

Mecanismos de resistencia a

antibióticos β-lactámicos

Alteraciones en la permeabilidad

Alteración de los blancos moleculares:

Disminución de la afinidad de las PLPs (PBPs)Disminución de la afinidad de las PLPs (PBPs)

Adquisición de una PLP adicional de baja afinidad

Sobreproducción de una PLP de baja afinidad

I ti ió i áti d l β l tá iInactivación enzimática de los β-lactámicos: β-lactamasas

Mecanismos de resistencia a

antibióticos β-lactámicos

Alteraciones en la permeabilidad

Alteración de los blancos moleculares:

Disminución de la afinidad de las PLPs (PBPs)Disminución de la afinidad de las PLPs (PBPs)

Adquisición de una PLP adicional de baja afinidad

S b d ió d PLP d b j fi id dSobreproducción de una PLP de baja afinidad

Inactivación enzimática de los

β-lactámicos: β-lactamasas

Acción de una β-lactamasaβ

S

NO

Ac. Penicilánico inactivoH2O

COOH S

Penicilina activaHN

O OHCOOH

β-lactamasasβ-lactamasas

Cromosómicas Inducibles

Plasmídicas ConstitutivasPlasmídicas Constitutivas

Extracelulares

Periplásmicas

β- lactamasas clase C grupo 1 de KB

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICASβ- lactamasas clase C, grupo 1 de KB

AMP-C CCI

Expresión: - inducible

tit ti d b j i l- constitutiva de bajo nivel

- constitutiva de alto nivel

RESISTENCIA a aminopenicilinas, cefalosporinas de 1º G f i iy cefamicinas

SENSIBILIDAD a cefalosporinas de 3º y 4º generación y carbapenemescarbapenemes

NO INHIBIBLE POR ÁC. CLAVULÁNICO

β-LACTAMASAS CRMOSÓMICASβ- lactamasas clase C grupo 1 de KB –β- lactamasas clase C, grupo 1 de KB –

Amp-C

d iblFOX R Inducible

Enterobacter

Citrobacter freundii

MorganellaEnterobacter

S ti

Morganella

Serratia Providencia

β- lactamasas clase C, grupo 1 de KB Amp-C

Fenotipo Inducible (salvaje o normal)

FOX CAZFOX CAZ

Visualización: achatamiento del halo colocar próximos un buen inductor (fox, imp, amc, ctn) y un mal inductor (C3G, pip,

tic)

Induccion de Amp-C

Pared celular: polímero de azúares y a.a. Pared celular: polímero de azúares y a.a.

Unidad precursora de la PC: 2 restos ú (N til l i Nazúcares (N-acetilglucosamina y N-

acetilmurámico)y 5 a.a.

Incorporación a la pared: Transglicosidasas –Carboxi y transpeptidasas (PBPs)

Continua remodelación

ib ió d b liLiberación de metabolitos

Amp-C no inducida

AmpD AmpR

ampCampampD

• Fragmentos de pared reciclados por AmpD

ampCampR

ampD

• Fragmentos de pared reciclados por AmpD

• AmpR conformación en represor

• ampC (gen β-lactamasa) NO se expresa

Amp-C Inducida

AmpDβ-lactamasa

AmpD

ampCampR

ampDR

• Más PC reciclada: AmpD sobresaturada

• Fragmentos de PC convierten AmpR en activador

• ampC (gen β-lactamase) se expresa

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICAS

AMP CAMP-C

INDUCIBLE en:

P aeruginosa Acinetobacter spp otros P. aeruginosa, Acinetobacter spp., otros bacilos no fermentadores

E. cloacae, E. aerogenes, Serratia spp., C. freundii, M. morganii, Providencia spp., g , pp

Mecanismo reversibleMecanismo reversible

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICASAMP-CAMP-C

Relación entre inducción y resistencia

1- Buenos inductores SENSIBLES a la hidrólisis

Síntesis de grandes cantidades de Ez

Se verán como resistentes:AMP- AMX – C1ºG – FOX (cefamicinas)AMP AMX C1 G FOX (cefamicinas)

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICASAMP-CAMP-C

Relación entre inducción y resistencia

2- Buenos inductores RESISTENTES a la hidrólisis

Síntesis de grandes cantidades de Ez

No inactivan al antibiótico

Se verán como sensibles: carbapenemesSe verán como sensibles: carbapenemes

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICASAMP-CAMP-C

Relación entre inducción y resistencia

3- Escasa actividad inductora pero SENSIBLESa la hidrólisis

Niveles basales de AMP-C que no destruyen al ATB

Se verán como sensibles:TIC – CAR – PIP - C3G - AZTTIC CAR PIP C3G AZT

Beta-lactamasas cromosómicas tipo AMP-C los diferentes fenotipos en el laboratorio

Fenotipo Inducible (salvaje o normal)

E t b t lEnterobacter cloacae

Buen inductor (hidrolizable)

Mal inductor

amc fox

ctxBuen inductor(hidrolizable)l

(hidrolizable)

impcaz

Mal inductorBuen inductor

(no hidrolizable)( )

Una mutación en alguno de los genes reguladores de Amp-C conduce a la derrepresión estable e irreversible

Amp-C Derreprimida

β-lactamasa++

ampCampampD

• ampD inactivado por mutación

R

ampD inactivado por mutación

• AmpR constantemente convertido en activador

• ampC se hyper-expresa

Fenotipo Derreprimido

Beta-lactamasas cromosómicas tipo AMP-C

Fenotipo Derreprimido

Ej. E. cloacae AMP-C derreprimidoderreprimido

CTX

FEP

CAZ

FEP

IMIIMI

“R” a C3G – “S” C4G, imp, mero

Cómo se seleccionan las mutantes?

La derrepresion ocurre en p1 cell / 107

Estas células son resistentes a cef. de 3º-geng

La selección durante la terapia p ede ca sar falla depuede causar falla de tratamiento....

Quiénes seleccionan derrepresión? p

No! ellos siempre son resistentes• Fuertes inductores del grupo 1?

Fuertes inductores del grupo 2?–ej.

No! – ellos siempre son resistentes

Fuertes inductores del grupo 2? ej. imipenem

No! dereprimido no más R que inducibleNo! – dereprimido no más R que inducible

• LABILES débiles inductores?S déb es ducto esSi! Derreprmidos son R, mientras que las células inducibles son S, por q , plo tanto, se seleccionas las células derreprimidas: “buenos selectores”

Selecciónde mutantes derreprimidas

Descrita “in vivo” con tratamientos con C3G y AZT,

b i menos con con carboxi y ureidopenicilinas

Riesgo de selección depende de:- estado inmunológico- estado inmunológico

- enfermedad de base

sitio de infección- sitio de infección

β-LACTAMASAS CROMOSÓMICASAMP C

CONSTITUTIVA BAJO NIVEL

AMP-C

E. coli – Shigella spp.

Cantidad insuficiente para degradar antibióticos BLCa t dad su c e te pa a deg ada a t b ót cos

Puede hiperproducirse

β-lactamasa++

ampCampRampD

Interpretación e informe de cefalosporinasInterpretación e informe de cefalosporinasEnterobacterias productoras de AMPEnterobacterias productoras de AMP C InducibleC InducibleEnterobacterias productoras de AMPEnterobacterias productoras de AMP--C InducibleC Inducible

1.1. C3G SENSIBILE (fenotipo inducible)C3G SENSIBILE (fenotipo inducible)

INFORMAR: - C3G SENSIBLE (posible selección de resistencia

intratratamiento)- NO INFORMAR C3G e informar C4G SENSIBLE

2. C3G RESISTENTE (AMP2. C3G RESISTENTE (AMP--C derreprimida)C derreprimida)

INFORMAR: - C4G SENSIBLE (posible selección de resistencia

intratratamiento))- NO INFORMAR C4G

F. Pasterán- ANLIS Malbrán

β-lactamasas adquiridas en b t i tibacterias gramnegativas

β-lactamasas plasmídicas

• Amp-C plasmídica

BLEA• BLEA

• BLEE• BLEE

Origen de AmpOrigen de Amp--C C l ídil ídiplasmídicaplasmídica

Escaparon del cromosoma de Escaparon del cromosoma de t b t it b t i AAenterobacterias y enterobacterias y AeromonasAeromonas

Muchos reportes desde 1991Muchos reportes desde 1991Muchos reportes desde 1991Muchos reportes desde 1991

Enzimas CMY, MOX, FOX, LAT,Enzimas CMY, MOX, FOX, LAT,Enzimas CMY, MOX, FOX, LAT, Enzimas CMY, MOX, FOX, LAT, DHA, ACT y BILDHA, ACT y BIL

Origen de AmpOrigen de Amp--C C ííplasmídicaplasmídica

ClaseClase OrigenOrigen EjemplosEjemplosClaseClase OrigenOrigen EjemplosEjemplosCITCIT C. freundiiC. freundii CMYCMY--2 a 7; LAT2 a 7; LAT--1,3,41,3,4ENTENT E t b tE t b t ACTACT 1 MIR1 MIR 11ENTENT Enterobacter Enterobacter spp.spp. ACTACT--1; MIR1; MIR--11FOXFOX AeromonasAeromonas spp.spp. FOXFOX--1 a 1 a --5; 5; MOXMOX AeromonasAeromonas spp.spp. MOXMOX--1,1,--2; CMY2; CMY--1,7 y 8 1,7 y 8 DHADHA M morganiiM morganii DHADHA--1, 1, --22ACCACC H. alveiH. alvei ACCACC--11

Enzimas AmpEnzimas Amp--C C PlasmídicasPlasmídicas

NomenclaturaPlasmídicasPlasmídicas

- Resistencia producida a:

CMY: cefamicinas - FOX: cefoxitina

MOX: moxalactam - LAT: latamoxef

- Tipo de β-lactamasa:

ACT: tipo Amp-C - ACC: clase C de AmblerACT: tipo Amp C ACC: clase C de Ambler

- El lugar de descubrimiento:

MIR 1: Miriam Hospital DHA: Dharhan HospitalMIR-1: Miriam Hospital - DHA: Dharhan Hospital

- Nombre del paciente: BIL-1 (Bilal)

Sospecha de Amp-C plasmídica enKl b i ll S l ll Shi ll P i biliKlebsiella spp., Salmonella, Shigella y P. mirabilis

Señal de alarma en el antibiograma

R a AMP y CTN junto con:

a) R, I a FOX o biena) R, I a FOX o bien

b) Considerando que algunas variantes de Amp-C plasmídica no confie en R a FOX la sospecha deplasmídica no confieren R a FOX, la sospecha de BLEE (CTX <27 mm y/o CAZ <22 mm) con ensayos confirmatorios negativos podría indicar Amp Cconfirmatorios negativos, podría indicar Amp-C plasmídica, entre otros mecanismos.

Detección de Amp-C plasmídicaDetección de Amp C plasmídica

Ensayar: FOX BOR CTX

Distancia (centro a centro): Radio CTX + radio FOX + 5mm

BOR se ensayará el día 2, a posteriori del ATB original (día 1), por lo que ya se dispone de los halos de CTX y FOX para el cálculo de q y p y plas distancias. BOR no genera zona de inhibición

Interpretación y confirmación en Kleb Sal Shi y Pmien Kleb, Sal, Shi y Pmi

FOX R, I S R, I

Huevo FOX-BOR-CTX positivo positivo negativo

Masuda FOX positivo pos/neg negativoMasuda FOX positivo pos/neg negativo

Amp-C plasmídico Impermeabilidad

Derivar

4© Serivicio ANTIMICROBIANOS

5© Serivicio ANTIMICROBIANOS

RESUMEN……..

AMP-C cromosómica y plasmídica

La selección de mutantes es el problema, no la inducciónLa selección de mutantes es el problema, no la inducción

Se selecciona principalmente en terapia con cef 3ºSe selecciona principalmente en terapia con cef 3º--gengenSe selecciona principalmente en terapia con cef. 3Se selecciona principalmente en terapia con cef. 3 --gengen

Enzimas tipo AmpC se han diseminado a plásmidosEnzimas tipo AmpC se han diseminado a plásmidos

Sospeche AmpC si:Sospeche AmpC si:

f 3f 3ºº 44ºº f f/f f/R cef 3R cef 3ºº, no 4, no 4ºº gen; cefoxitin R, no sinergia cef/clavgen; cefoxitin R, no sinergia cef/clav

Test confirmatorios no estandarizados por CLSI, realice Test confirmatorios no estandarizados por CLSI, realice test de sinergia con ácido borónicotest de sinergia con ácido borónico

CLASIFICACIÓN DE β- LACTAMASAS

Clases estruct.(Ambler)

Grupo funcional

(Bush)

Perfil de sustratosPeni Carbe Oxa Cefalor Ctx Azt Imi

Inhibición por clavulánico

C 1 ++ +/- - +++ + - - -

A 2a +++ + - +/- - - - ++

mas

as

2b2be2br2c

+++ + + ++ - - -+++ + + ++ ++ ++ -+++ + + + - - -++ +++ + + - - -

++++

- (+/-)+n

β-la

ctam

2c2e2f

++ +++ + + - - -++ ++ - ++ ++ ++ -++ + ? + + ++ ++

++++ Se

rin

D 2d ++ + +++ + - - - v

Indeterminada 4 ++ ++ ++ V V - - -4 V V

B 3 ++ ++ ++ ++ ++ - ++ -

Zn β

-lac-

tam

asas

Cómo se seleccionan las mutantes?

La derrepresion ocurre en p1 cell / 107

Estas células son resistentes a cef. de 3º-gen Celulas S

tg

La selección durante la terapia

muertas porel antibiótico

La selección durante la terapia puede causar falla de tratamiento.... Crecimiento de

t t Rmutantes R

Beta-lactamasas cromosómicas tipo AMP-C:relación entre inducción y resistencia

Bacteria productora de AMP-C frente a cefepime (C4G)

caz-ctx

10-5 – 10-7FEP

AMP-C inducible

FEP

10-4

AMP C induciblectx-caz-fep “S” AMP-C derreprimido

ctx – caz “R” fep “S”

FEP

mutante de permeabilidadfep “R”

10-9 – 10-1110 10

Cefepime (C4G): riesgoso frente a cepas hiperproductoras de AMP-C