Genetic Diversity of Multidrug-Resistant Pseudomonas aeruginosa Isolates Carrying blaVIM–2 and blaKPC–2 Genes That Spread on Different Genetic Environment in Colombia
Cargando...
Fecha
2021
Título de la revista
Publicado en
Frontiers in Microbiology, 1664-302X, Vol 12, 2021
Publicado por
Frontiers Media S.A.
URL de la fuente
ISSN de la revista
Título del volumen
Resumen
Pseudomonas aeruginosa es un patógeno Gram negativo oportunista con un aumento de la frecuencia de infecciones causadas por cepas multirresistentes (MDR) y extremadamente resistentes (XDR), lo que limita las opciones terapéuticas disponibles. La resistencia más problemática es la adquisición y producción de carbapenemasas, como las metalo-β-lactamasas codificadas por integrones de Verona (VIM), las más frecuentes y extendidas, y las carbapenemasas de Klebsiella pneumoniae (KPC), que no han dejado de propagarse en la última década. Su diseminación está ligada a su localización en elementos genéticos móviles (EGM). En Colombia, VIM y KPC han venido aumentando en su frecuencia mostrando una importante diseminación exitosa. En este artículo, caracterizamos molecularmente y analizamos el contexto genético de blaVIM y blaKPC en aislamientos de P. aeruginosa resistente a carbapenemasas (CRPA) provenientes de pacientes infectados y colonizados en dos hospitales de tercer nivel de atención, uno en Medellín y el otro en un municipio cercano a Medellín, ambas zonas con alta endemicidad de carbapenemasas en Colombia (2013-2015). Usando secuenciación del genoma completo (WGS), identificamos una notable variedad de antecedentes genéticos en estos aislados de P. aeruginosa MDR portadores de blaKPC-2 y blaVIM-2. Se observó una diversidad de integradores de clase 1 en los aislados de P. aeruginosa MDR. Hubo diversidad de integrones de clase 1 y variaciones en los casetes génicos asociados a blaVIM-2, así como un posible evento de diseminación de blaKPC-2 mediado por un plásmido que contenía parte de Tn4401b en un caso de infección. La diseminación de blaVIM-2 y blaKPC-2 en P. aeruginosa en esta área en Colombia ha estado fuertemente influenciada por clones internacionales exitosos, portadores de estos genes y determinantes adicionales de resistencia en MGEs, acompañados de reordenamiento génico bajo una presión de selección antimicrobiana. Estos hallazgos enfatizan la necesidad de implementar estrategias de control basadas en el uso racional de antibióticos.
Descripción
Abstract
Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic Gram-negative pathogen with an increase in the frequency of infections caused by multidrug resistant (MDR) and extensively drug resistant (XDR) strains, limiting the available therapeutic options. The most troublesome resistance is the acquisition and production of carbapenemases such as Verona integron-encoded metallo-β-lactamases (VIM), the most frequent and widespread, and the Klebsiella pneumoniae carbapenemases (KPC), which has continuously spread in the last decade. Its dissemination is linked to their location on mobile genetic elements (MGEs). In Colombia, VIM and KPC have been increasing in its frequency showing major successful dissemination. In this article, we molecularly characterized and analyzed the genetic context of blaVIM and blaKPC in carbapenem-resistant P. aeruginosa (CRPA) isolates from infected and colonized patients in two tertiary-care hospitals, one in Medellín and the other in a municipality close to Medellín, both areas with high carbapenemase endemicity in Colombia (2013–2015). Using whole-genome sequencing (WGS), we identified a remarkable variety of genetic backgrounds in these MDR P. aeruginosa isolates carrying blaKPC–2 and blaVIM–2. There were a diversity of class 1 integron and variations in the gene cassettes associated to blaVIM–2, as well as a possible event of spread of blaKPC–2 mediated by a plasmid that contained part of Tn4401b in one infection case. The dissemination of blaVIM–2 and blaKPC–2 in P. aeruginosa in this area in Colombia has been strongly influenced by successful international clones, carrying these genes and additional determinants of resistance on MGEs, accompanied by gene rearrangement under an antimicrobial selection pressure. These findings emphasize the need to implement control strategies based on rational antibiotic use
Palabras clave
BlaVIM-2, BlaKPC-2, Diversidad genética, Integrón, Plásmido, Pseudomonas aeruginosa
Keywords
BlaVIM–2, BlaKPC–2, Genetic diversity, Integron, Plasmid, Pseudomonas aeruginosa