Resistencia a carbapenémicos mediada por vesículas extracelulares de membrana externa (OMVs) en Enterobacterales co-productores de carbapenemasas.

Gonzalez, Ana María; Quiroz, Valeria; Caro-Vilches, Francisca; Rodriguez, Ignacio; Acuña, Maria Paz; Peters, Anne; Riquelme, Maria Paz; Martínez, José R.W.; Quesille-Villalobos, Ana María; Diaz, Lorena; Garcia, Patricia; Schuh, Christina; Munita, José M.

Abstract

Introducción. Las infecciones provocadas por Enterobacterales resistentes a carbapenémicos (ERC) son un grave problema de salud pública. El principal mecanismo de resistencia a carbapenémicos es la producción de carbapenemasas, las cuales son habitualmente portadas en elementos genéticos móviles que facilitan su diseminación. En los últimos años, se ha reportado la emergencia de ERC co-productores de carbapenemasas (ERC-CPC); lo cual supone un desafío terapéutico aún mayor. Aunque el contexto genético de estas enzimas está parcialmente descrito, el mecanismo de adquisición y diseminación en ERC-CPC no ha sido completamente explorado. Recientemente, se ha caracterizado un nuevo mecanismo de diseminación de la resistencia antimicrobiana, el cual es mediado por vesículas de membrana externa (OMVs). Comprender el rol de las OMVs en ERC-CPC puede contribuir al desarrollo de estrategias de control de la diseminación de carbapenemasas. Objetivo. Evaluar la transferencia de resistencia a carbapenémicos mediada por OMVs en aislados clínicos de ERC-CPC. Métodos. Se evaluaron 4 aislados clínicos de ERC-CPC (todos portadores de blaKPC y blaNDM) de diferentes especies: Citrobacter freundii, Escherichia coli, Klebsiella oxytoca y Klebsiella pneumoniae. La extracción de OMVs se realizó mediante ultracentrifugación. La presencia de OMVs y su tamaño se determinó mediante análisis de seguimiento de nanopartículas (NTA). Posteriormente, se evaluó el crecimiento de una cepa sensible a carbapenémicos (E. coli ATCC 25922) en presencia y ausencia de imipenem (0.5 μg/mL) y expuesta a concentraciones ascendentes de OMVs (rango 0.78–50 μg/mL) mediante la medición de DO600nm. Resultados. Se obtuvo producción de OMVs a partir de los 4 aislados de ERC-CPC, las que mostraron tamaños variables: C. freundii 184.4 ± 54.5 nm, E. coli 243.5 ± 84.16 nm, K. oxytoca 178.2 ± 47.9 nm, K. pneumoniae 103.4 ± 42.5 nm. No hubo crecimiento de E. coli ATCC 25922 en medio suplementado con imipenem (0.5 μg/mL) y se observó crecimiento en todas las concentraciones de OMVs en ausencia de antibiótico, independiente del origen de las OMVs. E. coli ATCC 25922 fue capaz de crecer en medio suplementado con imipenem en presencia de OMVs obtenidas de K. pneumoniae, en todas las concentraciones analizadas. Más aún, observamos un efecto dosis dependiente, obteniendo DO600nm desde 0.36 ± 0.07 hasta 0.77 ± 0.08 (aumento ~2 veces en DO600nm medida en punto final) con concentraciones de OMVs de 0.78 y 50 μg/mL, respectivamente. En contraste, no observamos crecimiento de E. coli ATCC 25922 expuesta a imipenem en presencia de OMVs extraídas de C. freundii, E. coli y K. oxytoca. Conclusiones. Todas las cepas de ERC-CPC produjeron OMVs, sin embargo, el efecto protector de estas vesículas varió respecto de la especie bacteriana. Sólo las OMVs obtenidas desde K. pneumoniae permitieron el crecimiento de E. coli ATCC 25922 en presencia de imipenem. Nuestros hallazgos sugieren que OMVs pueden ser un mecanismo alternativo de transferencia de resistencia antimicrobiana en cepas clínicas de ERC-CPC. El estudio del rol de las OMVs en la diseminación de resistencia antimicrobiana puede aportar información invaluable para mejorar nuestra comprensión del problema y direccionar estrategias efectivas para su contención.

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Fecha de publicación: 2023
Año de Inicio/Término: 2023
Idioma: Español