Molecular Analysis of Polymyxin Resistance among Carbapenemase-Producing Klebsiella pneumoniae in Colombia
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Fecha
2021
Título de la revista
Publicado en
Antibiotics, 2079-6382, 10, 3, 2021, 284
Publicado por
MDPI
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Resumen
La resistencia a la polimixina en Klebsiella pneumoniae se ha atribuido a mutaciones en mgrB, phoPQ, pmrAB y crrAB y a la presencia de genes mediados por plásmidos mcr. En este trabajo se describen las características moleculares de 24 aislamientos de K. pneumoniae resistentes a polimixina y carbapenem recuperados en seis ciudades colombianas entre 2009 y 2019. Las concentraciones inhibitorias mínimas (CIM) a la polimixina se confirmaron por microdilución en caldo, y se realizó la secuenciación del genoma completo para determinar el tipo de secuencia, el resistoma y las mutaciones en los genes relacionados con la resistencia a la polimixina, así como la presencia de mcr. Los resultados mostraron una resistencia de alto nivel a la polimixina (CMI _ 4 _g/mL). blaKPC-3 estaba presente en la mayoría de los aislados (17/24; 71%), seguido de blaKPC-2 (6/24; 25%) y blaNDM-1 (1/24; 4%). La mayoría de los aislados pertenecían al CG258 (17/24; 71%) y presentaban sustituciones de aminoácidos en PmrB (22/24; 92%) y CrrB (15/24; 63%); las mutaciones en mgrB sólo se produjeron en cinco aislados (21%). No se identificaron mutaciones adicionales en pmrA, crrA y phoPQ ni en ninguno de los genes de resistencia mcr. En conclusión, se encontró diseminación clonal de aislamientos de K. pneumoniae resistentes a polimixina y carbapenemes en Colombia, principalmente asociados con CG258 y blaKPC-3. La vigilancia de esta bacteria multirresistente a fármacos se ha llevado a cabo en Colombia. La vigilancia de este clon multirresistente se justifica debido a las limitadas opciones terapéuticas para el tratamiento de las infecciones por K. pneumoniae resistente a carbapenemes.
Descripción
Abstract
Polymyxin resistance in Klebsiella pneumoniae has been attributed to mutations in mgrB, phoPQ, pmrAB, and crrAB and to the presence of mcr plasmid-mediated genes. Herein, we describe the molecular characteristics of 24 polymyxin- and carbapenem-resistant K. pneumoniae isolates recovered from six Colombian cities between 2009 and 2019. Minimum inhibitory concentrations (MICs) to polymyxin were confirmed by broth microdilution, and whole-genome sequencing was performed to determine sequence type, resistome, and mutations in the genes related to polymyxin resistance, as well the presence of mcr. The results showed high-level resistance to polymyxin (MICs _ 4 _g/mL). blaKPC-3 was present in the majority of isolates (17/24; 71%), followed by blaKPC-2 (6/24; 25%) and blaNDM-1 (1/24; 4%). Most isolates belonged to the CG258 (17/24; 71%) and presented amino acid substitutions in PmrB (22/24; 92%) and CrrB (15/24; 63%); mutations in mgrB occurred in only five isolates (21%). Additional mutations in pmrA, crrA, and phoPQ nor any of the mcr resistance genes were identified. In conclusion, we found clonal dissemination of polymyxin and carbapenemresistant K. pneumoniae isolates in Colombia, mainly associated with CG258 and blaKPC-3. Surveillance of this multidrug-resistant clone is warranted due to the limited therapeutic options for the treatment of carbapenem-resistant K. pneumoniae infections.
Palabras clave
Klebsiella pneumoniae, Resistencia a múltiples fármacos, Polimixinas, Secuenciación del genoma completo
Keywords
Klebsiella pneumoniae, Multidrug resistance, Polymyxins, Whole-genome sequencing