Caracterização de mecanismos de resistência e clonalidade de isolados de Klebsiella pneumoniae resistentes aos carbapenêmicos e à polimixina B - Vecchi, Rafael [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2023)
Klebsiella pneumoniae é um patógeno frequentemente encontrado no ambiente hospitalar, associado a infecções de diversos sítios com elevadas taxas de morbimortalidade, sobretudo devido a sua capacidade de adquirir e expressar mecanismos de resistência contra praticamente todas as classes de antimicrobianos, incluindo a polimixina B. A caracterização dos mecanismos de resistência a esta droga é crucial para a definição de estratégicas que evitem sua disseminação. O objetivo deste estudo foi identificar a possibilidade de expressão de mecanismos moleculares de resistência à polimixina B em isolados de Klebsiella pneumoniae resistentes aos carbapenêmicos e à polimixina B (CPRKp) provenientes de pacientes tratados em um hospital terciário localizado no município de Bauru, São Paulo, Brasil. Para tanto, 90 isolados previamente identificados fenotipicamente como CPRKp foram submetidos à Polymerase Chain Reaction (PCR), buscando pela presença do gene plasmidial mcr-1 e, posteriormente, seis desses isolados, selecionados com base em sua clonalidade, foram submetidos ao Whole Genome Sequencing (WGS), visando identificar mutações em genes cromossomais associados à atividade dos Two Component Systems (TCS) PhoPQ e PmrAB, além de outros genes regulatórios, responsáveis por alterar a estrutura da fração lipídio A do lipopolissacarídeo (LPS) bacteriano, conferindo resistência a esta droga. Entre os achados, observou-se que apenas um dos isolados sequenciados, pertencente ao cluster A / ST 258, apresentava mutação no gene cromossomal pmrB, diretamente relacionada à resistência à polimixina B. Além disso, dois isolados, incluindo o previamente mencionado, ambos pertencentes ao cluster A / ST 258, mostraram mutação pontual no gene phoQ, provavelmente associada à resistência a essa droga. Não foi detectada a presença do gene plasmidial mcr-1. Entretanto, em todos os isolados sequenciados foram encontradas mutações em genes que codificam a expressão da bomba de efluxo AcrAB. Assim, nas condições ensaiadas, nossos resultados demonstraram a presença de mutações cromossomais nos isolados pertencentes ao cluster A / ST258, sendo que, para os isolados pertencentes aos demais clusters, a resistência à polimixina B deve estar associada outros mecanismos adaptativos, como a hiperexpressão de bombas de efluxo ou de cápsula polissacarídica.

Klebsiella pneumoniae is a pathogen commonly found in the hospital environment, associated with infections in various sites with high morbidity and mortality rates, mainly due to its ability to acquire and express resistance mechanisms against virtually all classes of antimicrobials, including polymyxin B. Characterizing resistance mechanisms to this drug is crucial for defining strategies to prevent its spread. The objective of this study was to identify the possibly resistance mechanisms to polymyxin B presented by carbapenems and polymyxin B resistant Klebsiella pneumoniae (CPRKp) isolates from patients treated at a tertiary hospital located in the municipality of Bauru, São Paulo, Brazil. For this purpose, 90 isolates previously identified phenotypically as CPRKp were subjected to Polymerase Chain Reaction (PCR), aiming to detect the presence of plasmid gene mcr-1. Subsequently, six of these isolates, selected based on their clonality, underwent Whole Genome Sequencing (WGS) to identify mutations in chromosomal genes associated with the activity of the Two Component Systems (TCS) phoPQ and pmrAB, as well as other regulatory genes, responsible for altering the structure of the lipid A fraction of bacterial lipopolysaccharide (LPS), conferring resistance to this drug. Among the findings, it was observed that only one of the sequenced isolates, belonging to cluster A/ST 258, had a mutation in the chromosomal gene pmrB directly related to polymyxin B resistance. Additionally, two isolates, including the previously mentioned one, both belonging to cluster A/ST 258, showed a point mutation in the phoQ gene, probably associated with resistance to this drug. The presence of plasmid gene mcr-1 was not detected. However, in all sequenced isolates, mutations were found in genes encoding the expression of the AcrAB efflux pump. Thus, under the tested conditions, our results demonstrated the presence of chromosomal mutations in isolates belonging to cluster A / ST 258. For isolates belonging to other clusters, resistance to polymyxin B must be associated with other adaptive mechanisms, such as the overexpression of efflux pumps or polysaccharide capsule.
Characterization of resistance mechanisms and clonality of isolates of Klebsiella pneumoniae carbapenem- and polymyxin B-resistant
Keywords: Klebsiella pneumoniae; Polimixina B; Resistência antimicrobiana