Detección del gen MCR-1 en bacteriemias causadas por Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae

Coralith García Lizeth Astocondor Noemi Hinostroza Fiorella Krapp Jan Jacobs Acerca de los autores

Sr. Editor. Desde la emergencia de Klebsiella pneumoniae resistente a carbapenems, estos aislamientos han ido diseminándose en los hospitales de las diferentes regiones del Perú. Actualmente, la carbapenemasa del tipo New Delhi metallo-beta-lactamasa (NDM) es la más frecuentemente detectada entre los aislamientos de K. pneumoniae y Escherichia coli11. Mayta-Barrios M, Ramirez-Illescas J, Pampa-Espinoza L, Yagui-Moscoso M. Caracterización molecular de carbapenemasas en el Perú durante el 2019. Rev Per Med Exp Salud Publica. 2021;38(1):113-8. doi: 10.17843/rpmesp.2021.381.5882.
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. Frente a estas infecciones, la colistina es en muchos casos el antibiótico de último recurso, ya que los nuevos antibióticos con actividad frente a estos patógenos no se encuentran en el Petitorio Nacional Único de Medicamentos del Perú.

Para evaluar la susceptibilidad a colistina, el método recomendado para estimar la concentración inhibitoria mínima es la microdilución en caldo, pero este método no es práctico para la mayoría de los laboratorios de microbiología. En cambio, el método de elusión en disco utiliza reactivos y equipos usualmente disponibles en los procesos de rutina de los laboratorios y además consume menos tiempo. Este método además es el recomendado por el Instituto de Normas Clínicas y de Laboratorio (CLSI, por sus siglas en inglés) para la evaluación de la colistina en Enterobacterales22. Clinical and Laboratory Standards Institute. (2018). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; 33rd ed. CLSI standard M100. Wayne, PA: CLSI; 2021..

Los mecanismos de resistencia a colistina entre los bacilos gram negativos incluyen principalmente genes de resistencia localizados en cromosomas o en elementos transferibles (plásmidos o transposones), siendo este último el mecanismo más diseminado. El gen mcr-1, incluyendo sus variantes y sub-variantes que son transportados en estos plásmidos o transposones han sido detectados en el mundo entre varias especies de bacterias gram negativas ya sea en humanos, animales o en el medio ambiente. Los genes mcr codifican una transferasa que incrementa la carga catiónica del lipopolisacárido causando la disminución de la unión de la colistina con el lipopolisacárido 33. El-Sayed Ahmed MAEG, Zhong LL, Shen C, Yang Y, Doi Y, Tian GB. Colistin and its role in the era of antibiotic resistance: an extended review (2000-2019). Emerg Microbes Infect. 2020;9(1):868-85. doi: 10.1080/22221751.2020.1754133.
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.

Evaluamos la susceptibilidad a colistina en 317 aislamientos de E. coli (n=199) y K. pneumoniae (n=118) obtenidos de hemocultivos. Esta recolección se realizó a través de un estudio de vigilancia de la resistencia antimicrobiana que incluyó 15 hospitales en 12 regiones del Perú entre los años 2017-2019 44. Krapp F, García C, Hinostroza N, Astocondor L, Rondon CR, Ingelbeen B, et al. Prevalence of antimicrobial resistance in Gram-Negative bacteria bloodstream infections in Peru and associated outcomes: VIRAPERU Study. Am J Trop Med Hyg. 2023; Sep 18:tpmd220556. doi: 10.4269/ajtmh.22-0556.
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. La identificación de las bacterias se realizó a través de pruebas bioquímicas convencionales y la susceptibilidad a los carbapenems se realizó a través del método de disco-difusión. Para la evaluación de la susceptibilidad a colistina se realizó la técnica de elusión en disco siguiendo los procedimientos descritos por el CLSI 22. Clinical and Laboratory Standards Institute. (2018). Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; 33rd ed. CLSI standard M100. Wayne, PA: CLSI; 2021., identificándose 9,1% (29/317) aislamientos resistentes a colistina (≥4 μg/mL) siendo 7,5% (15/199) y 11,9% (14/118) aislamientos de E. coli y K. pneumoniae, respectivamente (Tabla 1). En relación a la resistencia a los carbapenems, el 11,0% de aislamientos de K. pneumoniae fueron resistentes a algún carbapenémico mientras que en el caso de E. coli no se encontró ningún aislamiento resistente.

Tabla 1
Distribución de la resistencia a colistina y la detección del gen mcr-1 entre aislamientos de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae en 15 hospitales de 12 regiones del Perú

En todos los aislamientos resistentes a colistina, evaluamos la presencia del gen mcr-1 a través de la técnica de PCR convencional. Se utilizaron los primers CLR-5F y CLR-5R descritos por Liu et al. 55. Liu YY, Wang Y, Walsh TR, Yi LX, Zhang R, Spencer J, et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis. 2016;6(2):161-8. doi: 10.1016/S1473-3099(15)00424-7.
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. Se preparó el master mix para un volumen final de 25 μl con 0,2 μM de cada primer, 0,2 mM de dNTP, 1,5 mM de MgCl2, 1X de buffer, 0,03 U/μl de GOTAQ® G2 FLEXI DNA polimerasa (Promega, Madison, USA) y 2 μl de ADN. Se usaron las condiciones de ciclaje descritas por Faccone et al. con una modificación en la temperatura de hibridación de 72 °C por 5 minutos. El tamaño de los amplicones fue de 309 pares de bases.

El gen mcr-1 fue detectado en 9 de los 29 aislamientos resistentes a colistina, 8/15 en aislamientos de E. coli y 1/14 de K. pneumoniae (Tabla 1). Estos nueve aislamientos fueron susceptibles a carbapenems y estuvieron distribuidos en 7 de los 15 hospitales de 5 de las 12 regiones evaluadas (Lima, La Libertad, Ancash, Loreto y Puerto Maldonado).

La epidemiologia de las especies de Enterobacterales portadores del gen mcr-1 en el Perú y otros países de Latinoamérica puede ser subestimada dado que el análisis de la resistencia a colistina no es realizado de rutina a todas las bacterias gram negativas, ya que en la mayoría de casos se reserva a aquellas bacterias que son resistentes a carbapenems. Yauri et al. mostraron que 15,2% de enterobacterias productoras de betalactamasas de espectro extendido fueron positivas para la detección del gen mcr-1 en un hospital de Lima 66. Yauri-Condor K, Apestegui MZ, Sevilla-Andrade CR, Sara JP, Espinoza CV, Taboada WV, et al. Extended-spectrum beta-lactamase producing enterobacterales carrying the mcr-1 gene in Lima, Peru. Rev Per Med Exp Salud Publica. 2020;37(4):711-5. doi: 10.17843/rpmesp.2020.374.5832.
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. En nuestro estudio, todos los aislamientos portadores del gen mcr-1 fueron susceptibles a carbapenems.

En conclusión, la presencia de especies de Enterobacterales portadoras del gen mcr-1 causando infecciones del torrente sanguíneo distribuidas en varios hospitales y regiones del Perú, alerta sobre la diseminación de resistencia a este antibiótico de último recurso en nuestro país. Otros mecanismos de resistencia a colistina mediados por cromosomas deberían ser explorados dado que encontramos que el gen mcr-1 estuvo presente en menos de un tercio de las bacterias resistentes a colistina.

Agradecimientos

A todos los colaboradores de los 15 hospitales que participaron en el estudio.

Referencias bibliográficas

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    » https://doi.org/10.17843/rpmesp.2021.381.5882
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  • 5
    Liu YY, Wang Y, Walsh TR, Yi LX, Zhang R, Spencer J, et al. Emergence of plasmid-mediated colistin resistance mechanism MCR-1 in animals and human beings in China: a microbiological and molecular biological study. Lancet Infect Dis. 2016;6(2):161-8. doi: 10.1016/S1473-3099(15)00424-7.
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    Yauri-Condor K, Apestegui MZ, Sevilla-Andrade CR, Sara JP, Espinoza CV, Taboada WV, et al. Extended-spectrum beta-lactamase producing enterobacterales carrying the mcr-1 gene in Lima, Peru. Rev Per Med Exp Salud Publica. 2020;37(4):711-5. doi: 10.17843/rpmesp.2020.374.5832.
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  • Financiamiento.

    Esta investigación fue financiada por Directorate of Development Cooperation (DGD) de Bélgica a traves de la colaboracion entre el Instituto de Medicina Tropical de Amberes y el Instituto de Medicina Tropical Alexander von Humboldt.

  • Citar como.

    Garcia C, Astocondor L, Hinostroza N, Krapp F, Jacobs J. Detección del gen mcr-1 en bacteriemias causadas por Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae. Rev Peru Med Exp Salud Publica. 2024;41(2). doi: 10.17843/rpmesp.2024.412.13507.

Fechas de Publicación

  • Publicación en esta colección
    19 Ago 2024
  • Fecha del número
    Apr-Jun 2024

Histórico

  • Recibido
    30 Nov 2023
  • Acepto
    17 Abr 2024
Instituto Nacional de Salud Lima - Lima - Peru
E-mail: revmedex@ins.gob.pe