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CARACTERIZACIÓN GENÉTICA Y MOLECULAR DE Pseudomonas
Aeruginosa CAUSANTE DE INFECCIONES EN UCI DE TRES CIUDADES DE
COLOMBIA.
GENETIC AND MOLECULAR CHARACTERIZATION OF Pseudomonas
Aeruginosa CAUSING INFECTIONS IN ICU OF THREE CITIES IN COLOMBIA.
AUTORES: Abril Riaño Deisy Julieth1, Castro Cardozo Betsy2, Moncada Guayazán María Victoria3, Corredor
Rozo Zayda Lorena4, Márquez Ortiz Ricaurte Alejandro5, Olarte Narda6, Valderrama Alberto7, Tovar Catalina8,
Buelvas Francisco9, Moncayo Jairo10, Guaca Yina11, Reyes Niradiz12, Vanegas Gómez Natasha13, Escobar Pérez
Javier14
RESUMEN
Pseudomonas aeruginosa, bacteria ubicua que
puede generar infecciones complicadas en pacientes
hospitalarios, incrementando los índices de
morbimortalidad debido al incremento de resistencia a
los antimicrobianos de uso clínico, en especial los de
última opción terapéutica como los carbapenémicos
por la adquisición de determinantes de resistencia a
través de elementos genéticos móviles principalmente.
OBJETIVO:
características moleculares de P. aeruginosa, aislada de
pacientes adultos con diagnóstico de infección en tres
unidades de cuidados intensivos en Colombia.
MÉTODOS: Se analizaron pacientes con infecciones
por P.aeruginosa en UCI adultos. A los aislamientos
genéticas como integrón clase 1 y 2. La relación
genética por medio de PFGE y MLST.
RESULTADOS: En el estudio se analizaron 40
pacientes de los cuales 23(57,5%) pertenecen a
una UCI en la ciudad de Pereira. Las principales
fuentes de aislamiento de los microorganismos son
hemocultivos 13(32,5%) y urocultivos 11(27,5%). Los
se presentaron en 6(15,0%) y 4(10,0%) aislamientos
fueron de tipo blaTEM, en 8(20,0%), blaSHV
7(17.5%) y blaCTX-M 3(7.5%), carbapenemasas de
tipo blaKPC-2 y blaVIM en 4(9.7%) y 3(7.5%). Los
aislamientos presentan un comportamiento policlonal
con 28 pulsotipos. Los aislamientos productores de
KPC-2 y VIM se encuentran asociados al ST235 y
ST111 respectivamente.
CONCLUSIONES: las infecciones generadas en
las UCI de las entidades participantes presentan
gran variabilidad y con una moderada resistencia a
carbapenémicos asociados a la presencia de KPC-2 y
VIM asociados al clon pandémico ST235 y ST111.
PALABRAS CLAVE: Bacteria, infecciones,
aislamiento, pacientes, genética.
ABSTRACT
Pseudomonas aeruginosa, ubiquitous bacteria that
can generate complicated infections in hospital
patients, increasing morbidity and mortality rates due
to increased antimicrobial resistance in clinical use,
especially the last therapeutic option as carbapenems
for the acquisition of resistance determinants through
mainly mobile genetic elements.
OBJECTIVE:
and molecular characteristics of P. aeruginosa isolated
from adult patients with a diagnosis of infection in
three intensive care units in Colombia.
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METHODS: Patients with P. aeruginosa infections
in adults were analyzed UCI. A bacterial isolates were
sulfonamides and genetic platforms like integron class
1 and 2. The genetic relationship by PFGE and MLST.
RESULTS: In the study 40 patients of which 23 (57.5%)
analyzed belong to an ICU in the city of Pereira. The
main sources of isolating microorganisms are 13 blood
cultures (32.5%) and urine-11 (27.5%). Resistance
in 6 (15.0%) and 4 (10.0%) isolates respectively.
(20.0%), blaSHV seven (17.5%) and blaCTX-M 3
(7.5%), carbapenemases blaVIM blaKPC-2 and type 4
(9.7%) and 3 (7.5%). Isolates presented a polyclonal
behavior pulsotypes 28. The KPC-producing isolates
2 and VIM are associated with the ST235 and ST111
respectively.
CONCLUSION: those generated in ICUs participating
entities infections are highly variable and moderate
resistance to carbapenems associated with the presence
of KPC-2 and VIM associated with the pandemic clone
ST235 and ST111.
KEYWORDS: Bacteria, infections, isolation, patients,
genetics.
INTRODUCCIÓN
P. aeruginosa es una bacteria ubicua y debido a su
capacidad de sobrevivir en ambientes con mínimos
nutrientes y tolerar condiciones ambientales
extremas puede persistir en ambientes comunitarios
y hospitalarios. En este último, puede ser aislado
menos del 5% de las personas sanas, sin embargo,
este porcentaje aumenta hasta el 50% en pacientes
hospitalizados.
Las infecciones asociadas a aislamientos
multirresistentes de P. aeruginosa aumentan la
morbilidad, mortalidad, estancias hospitalarias y los
costos de tratamiento. Este patógeno puede desarrollar
resistencia a los antimicrobianos de uso clínico por
medio de dos mecanismos principales, la adquisición
de genes de resistencia través de elementos genéticos
móviles (plásmidos, transposones e integrones) y por
mutaciones de su genoma que alteran la regulación de
proteínas constitutivas.
P.aeruginosa presenta altos frecuencia de resistencia a
en especial en los causantes de infecciones en pacientes
en UCI. El principal mecanismo de resistencia a beta-
lactámicos es la adquisición de ß-lactamasas que
pueden ser de espectro ampliado como PSE, CARB
y TEM o de espectro extendido tanto de clase A y D,
principalmente. En el primer grupo se han detectado
variantes de las familias TEM, SHV, CTX-M, PER,
VEB, GES e IBC y en el segundo grupo enzimas
tipo OXA. Adicionalmente pueden sobre-expresar
cefalosporinasa tipo AmpC, generando resistencia a
todos los antibióticos de esta clase hasta cefalosporinas
de 4ta generación (cefepime), pero no a carbapenémicos.
Como ocurre en Enterobacterias, la prevalencia de
diferentes clases de carbapenemasas en P. aeruginosa
se ha incrementado en los últimos años. Cuatro familias
aislamientos de P. aeruginosa, IMP, VIM, SPM y GIM
(con sus respectivas variantes). Recientemente se han
de ß-lactamasas de clase A, del tipo KPC y OXA,
principalmente OXA-40.El clon predominante de este
género pertenece a ST175 (VIM-2 MDR), esta cepa
surgió en Hospital Universitario español en al años 2008
asociado a aislamientos multirresistentes. También
Australia China y Australia se reportó el clon ST277 de
desde 2006, sin embargo este ST ha sido registrado en
varias partes del mundo, mostrando un gran potencial de
virulencia y diseminación internacional. En Colombia,
se ha demostrado la presencia de ST308, ST111 y
ST235 siendo este último ampliamente reconocido
como responsables de los brotes en toda Europa, Asia
y América del Sur.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se realizó un estudio observacional prospectivo en el
cual se analizaron 40 pacientes con infecciones por
Pseudomonas aeruginosa en UCI adultos pertenecientes
a tres instituciones de Colombia durante entre
noviembre de 2014 y Julio de 2015. Todos los pacientes
cumplieron los criterios de inclusión del estudio, como
ser mayor de 18 años, tener diagnóstico de infección
de acuerdo con los criterios de CDC, no presentar
informado.
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clínico (PTZ, SAM, FOX, CAZ, MER, IMP, DOR,
STX, CIP, GEN, AMK, COL) por medio del método
de dilución en agar siguiendo las recomendaciones
del CLSI 2015. En la caracterización molecular se
(blaTEM, blaSHV y blaCTX-M, blaKPC, blaVIM,
blaOXA48, blaGES, blaNDM, blaIMP y ampC
plasmídico), aminoglucósidos (aac6´ib), quinolonas
(qnr, mcbg y aac6´ib-cr), sulfomanidas (sul1, sul2,
sul3) e integrón Clase 1 y clase 2. La diferenciación
de blaKPC-2 y blaKPC-3 se realizó por medio de
restricción enzimática con RsaI, estas variantes fueron
de los aislamientos se realizó por medio de PFGE
(Electroforesis en Gel de Campo Pulsado) y MLST.
RESULTADOS
Origen de los aislamientos
En el estudio se analizaron 40 pacientes adultos con
diagnóstico de infección adquirida en la UCI, de
los cuales 23(57,5%) pertenecen a una institución
hospitalaria en la ciudad de Pereira, 12(30,0%)
a Montería y 6(15,0%) a Bogotá. De los cuales
25(62,5%) son hombres con un promedio de edad de 46
años. Por cada paciente incluido el estudio se analizó
únicamente un aislamiento bacteriano recuperado de las
siguientes fuentes: hemocultivos 13(32,5%), urocultivo
11(27,5%), Secreciones bronquiales 8(20,0%), liquido
peritoneal 7(17,5%) y puntas de catéter 2(5,0%).
Distribución del diagnóstico de infección
De los 40 pacientes incluidos al estudio, 15(37,5%)
provenían de pacientes con diagnóstico de septicemia,
7(17,5%) de neumonía, 5(12,5%) de infección de vías
urinarias y peritonitis, 1(2,5%) de presentan bronquitis
sin signos de neumonía, anemia post-hemorrágica
aguda y enfermedad pulmonar obstructiva crónica
respectivamente, a 6(15,0%) pacientes no fue posible
determinar el diagnóstico.
Perl de resistencia
De los 40 aislamientos analizados presentaron
resistencia 26(65,0%) a STX, 17(42,5%) a FOX, CRO,
SAM, y MER, 11(27,5%) a PTZ, 10(25,0%) FEP y CAZ,
8(20,0%) CIP, 7(17.5%) a GEN y IMP, 6(15,0%) a AK,
5(12,5%) a DOR y ningún aislamiento fue resistente a
STX se presentó en 8(20,0%) y 7(17.5%) aislamientos
4(10,0%) aislamientos. Sólo dos aislamientos fueron
susceptibles a todos los antibióticos evaluados. (Figura
2).
Figura 1. Perl de resistencia de los aislamientos de P. aeruginosa; STX: trimetoprim-sulfametoxazol, FOX: cefoxitin, CRO: ceftriazona, SAM:
ampicilina/ sulbactam, MER: meropenem, PTZ: piperacilina tazobactam, FEP: cefepime, CAZ: ceftazidima, IMP: imipenem, GEN: gentamicina,
AMK: amikacina, DOR: doripenem, COL: colistina.
Figura 2. Perl de resistencia por familia de antibióticos;
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Caracterización molecular de genes de resistencia
A todos los aislamientos se les determinó por medio
-
cos, quinolonas, aminoglucósidos y sulfonamidas. En
-
en 8(20,0%) de los aislamientos, seguida de blaSHV
7(17.5%) y blaCTX-M 3(7.5%), carbapenemasas
blaKPC-2 y blaVIM en 4(10,0%) y 3(7.5%) aislamien-
tos respectivamente. En ninguno de los aislamientos se
-
C,MOX), carbapenemasas tipo blaOXA48, blaGES,
blaNDM, blaIMP. Respecto a la resistencia a quinolo-
nas no se detectó la presencia de los genes qnrA, qnrB,
qnrS, mcbg y aac6´ib-cr. En sólo 1(2,5%) aislamiento
se encontró el gen aac6´ib asociado con resistencia a
aminoglucósidos.
Correlación de resistencia fenotípica y genotípica a
carbapenémicos.
un fenotipo de resistencia a carbapenémicos de los cua-
les 17(42,5%) eran resistentes a meropenem, 9(22,5%)
a imipenem y 6(15,0%) a doripenem. De los aislamien-
tos resistentes a carbapenémicos 4(23,5%) presentaban
la carbapenemasa blaKPC-2 y presentan un fenotipo de
resistencia a IMI, MER, DOR y 3(17,6%) aislamientos
que presentan blaVIM solo presentaron resistencia a
IMI.
Relación genética
Los análisis de PFGE mostraron que los 40 aislamien-
tos analizados se agruparon en 28 pulsotipos (compor-
tamiento policlonal), indicando una gran variabilidad
genética teniendo en cuenta un porcentaje de similitud
de 80. Sin embargo los que presentaron resistencia a
carbapenémicos por la presencian de blaKPC-2 perte-
necen a un mismo pulsotipo asociado al ST235 y los
que presentan blaVIM están asociados al ST111. Estos
Bogotá respectivamente.
Figura 3. Relación genética de los aislamientos de Pseudomonas aerugi-
nosa.
DISCUSIÓN
En Colombia P.aeruginosa ocupa el tercer lugar de los
patógenos de mayor impacto clínicos en UCI. En los
últimos años ha incrementado la resistencia a los an-
tibióticos de última generación como carbapenémicos.
Esto se debe a la adquisición de determinantes de resis-
tencia como KPC-2 y VIM [1]. Estos mecanismos de
resistencia se han reportado en las instituciones hospi-
talarias colombianas desde el año 2012 observando un
notorio incremento de la frecuencia de circulación en
los últimos años [1, 2]. Dicho comportamiento tam-
bién fue observado en las UCI analizadas en el presen-
te estudio lo cual presenta un mayor impacto debido a
la gravedad de los pacientes que se encuentras en las
de la morbimortalidad y en los costos clínicos asocia-
dos a la atención en salud. Sumado a esto se observó
una alta frecuencia de infecciones complicadas como
bacteremias y neumonías que podrían desencadenar en
síndromes sistémicos o incluso la muerte.
Estas infecciones están siendo generado por varios ge-
notipos de estos patógenos, lo cual indica que no hay
clon predominante, En los aislamientos resistentes a
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antibióticos carbapenémicos hay un predominio de car-
bapenemasas tipo KPC-2 en la institución de la ciudad
de Pereira y VIM en la de la Bogotá. Estos están re-
lacionados con los clones ST235 y ST111 que se han
descrito previamente en Colombia y en varios países
del mundo [3]. Los resultados indican que los elemen-
tos genéticos móviles que transportan estos genes de
resistencia han sido adquiridos por diferentes linajes
genéticos lo cual podría estar facilitando su rápida di-
seminación más la selección ejercida para el uso indis-
criminado de antibióticos de última opción [4, 5].
CONCLUSIONES
Las infecciones por Pseudomonas aeruginosa en la po-
blación de estudio presentan un comportamiento poli-
clonal, donde no se evidencia un clon predominante. La
resistencia a carbapenémicos se encuentra en un 27.5%
la cual se debe mayoritariamente a la producción de
carbapenemasas como VIM Y KPC-2. Sin embargo en
algunos aislamientos resistentes a carbapenémicos no
-
minantes, lo que sugiere que la resistencia en estos mi-
croorganismos esta mediada por otro tipo de mecanis-
carbapenemasas poco frecuentes.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Japan, 2005 to 2012. Antimicrobial agents and che-
motherapy. 2015;59:2678-87.
Fecha de recepción: 22/09/15
Fecha de aprobación: 07/10/15
Correspondencia: Abril Riaño Deisy Julieth
Email: deisyapril@gmail.com
