Molecular Mechanisms of Resistance to Ceftazidime/Avibactam in Clinical Isolates of Enterobacterales and Pseudomonas aeruginosa in Latin American Hospitals
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Fecha
2023
Título de la revista
Publicado en
mSphere, 2379-5042, 8, 2, April, 2023, e006512220
Publicado por
American Society for Microbiology
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Resumen
Ceftazidima-avibactam (CZA) es la combinación de una cefalosporina de tercera generación y un nuevo inhibidor de β-lactamasas no β-lactámico capaz de inactivar β-lactamasas de clase A, C y algunas D. A partir de una colección de 2.727 aislamientos clínicos de Enterobacterales (n = 2.235) y P. aeruginosa (n = 492) que se recogieron entre 2016 y 2017 de cinco países latinoamericanos, investigamos los mecanismos moleculares de resistencia a CZA de 127 (18/2.235 [0,8%] Enterobacterales y 109/492 [22,1%] P. aeruginosa). En primer lugar, mediante qPCR para detectar la presencia de genes que codifican las carbapenemasas KPC, NDM, VIM, IMP, OXA-48-like y SPM-1, y en segundo lugar, mediante secuenciación del genoma completo (WGS). De los aislados resistentes a la CZA, se detectaron genes codificadores de MBL en los 18 Enterobacterales y los 42/109 aislados de P. aeruginosa, lo que explica su fenotipo resistente. Los aislados resistentes que dieron un resultado negativo en la qPCR para cualquiera de los genes codificadores de MBL se sometieron a WGS. El análisis WGS de los 67 aislados de P. aeruginosa restantes mostró mutaciones en genes previamente asociados con una susceptibilidad reducida a la CZA, como los implicados en la bomba de eflujo MexAB-OprM y la hiperproducción de AmpC (PDC), PoxB (blaOXA-50-like), FtsI (PBP3), DacB (PBP4) y OprD. Los resultados aquí presentados ofrecen una instantánea del panorama epidemiológico molecular para la resistencia a CZA antes de la introducción de este antibiótico en el mercado latinoamericano. Por lo tanto, estos resultados sirven como una valiosa herramienta de comparación para rastrear la evolución de la resistencia a CZA en esta región geográfica endémica de carbapenemasas.
Descripción
Abstract
Ceftazidime-avibactam (CZA) is the combination of a third-generation cephalosporin and a new non-β-lactam β-lactamase inhibitor capable of inactivating class A, C, and some D β-lactamases. From a collection of 2,727 clinical isolates of Enterobacterales (n = 2,235) and P. aeruginosa (n = 492) that were collected between 2016 and 2017 from five Latin American countries, we investigated the molecular resistance mechanisms to CZA of 127 (18/2,235 [0.8%] Enterobacterales and 109/492 [22.1%] P. aeruginosa). First, by qPCR for the presence of genes encoding KPC, NDM, VIM, IMP, OXA-48-like, and SPM-1 carbapenemases, and second, by whole-genome sequencing (WGS). From the CZA-resistant isolates, MBL-encoding genes were detected in all 18 Enterobacterales and 42/109 P. aeruginosa isolates, explaining their resistant phenotype. Resistant isolates that yielded a negative qPCR result for any of the MBL encoding genes were subjected to WGS. The WGS analysis of the 67 remaining P. aeruginosa isolates showed mutations in genes previously associated with reduced susceptibility to CZA, such as those involved in the MexAB-OprM efflux pump and AmpC (PDC) hyperproduction, PoxB (blaOXA-50-like), FtsI (PBP3), DacB (PBP4), and OprD. The results presented here offer a snapshot of the molecular epidemiological landscape for CZA resistance before the introduction of this antibiotic into the Latin American market. Therefore, these results serve as a valuable comparison tool to trace the evolution of the resistance to CZA in this carbapenemase-endemic geographical region.
Palabras clave
Ceftazidima / avibactam, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacterales, Resistencia a los antimicrobianos, Latinoamérica
Keywords
Ceftazidime / avibactam, Pseudomonas aeruginosa, Enterobacterales, Antimicrobial resistance, Latin America