Avaliação de metodologias alternativas para a detecção rápida e acurada de resistência às opções terapêuticas no tratamento de bacilos gram-negativos resistentes aos carbapenêmicos

Abstract

Infecções causadas por bacilos gram-negativos resistentes aos carbapenêmicos (BGN-RC) frequentemente resultam em desfechos desfavoráveis, incluindo falhas no tratamento, internação prolongada, aumento dos custos hospitalares e maior mortalidade. A combinação aztreonam/ceftazidima-avibactam e as polimixinas são opções terapêuticas essenciais para o tratamento de infecções por BGN-RC, especialmente em casos de isolados produtores de metalo-beta-lactamases, associadas ou não a serina-carbapenemases. A administração precoce e eficaz da antibioticoterapia está associada a melhor prognóstico em casos graves. No entanto, a demora para obtenção de resultados a partir de testes de suscetibilidade baseados em metodologias convencionais têm dificultado a escolha inicial de antimicrobianos, aumentando o risco de terapia empírica ineficaz. Para enfrentar esse desafio, foram propostas e avaliadas neste estudo duas técnicas de diagnóstico rápido: a “Aztreonam/ceftazidime-avibactam microelution” (mATM/CZA) e a “Rapid Colorimetric Polymyxin B microelution” (RCPEm). mATM/CZA utiliza a eluição do conteúdo do disco de antibiótico e o indicador resazurina para detectar resistência ao aztreonam (ATM), à ceftazidima-avibactam (CZA) e à combinação ATM/CZA em Enterobacterales. Por sua vez, o RCPEm permite a detecção da resistência à polimixina B a partir de frascos de hemoculturas positivas para Enterobacterales, utilizando solução NP, onde um disco de polimixina B é previamente eluído. O crescimento bacteriano é detectado por alteração colorimétrica. Ambas as metodologias, mATM/CZA e RCPEm, fornecem resultados em até 4h. No geral, mATM/CZA demonstrou excelente desempenho, com especificidade de 98,1% e sensibilidade de 100% na avaliação da suscetibilidade à combinação ATM/CZA. Para RCPEm, a especificidade foi de 99,1% e a sensibilidade, de 94,1%. Metodologias rápidas, como mATM/CZA e RCPEm, representam avanços cruciais no diagnóstico e tratamento de infecções graves causadas por BGN-RC. A implementação dessas metodologias nos laboratórios clínicos pode não só influenciar de forma positiva os desfechos clínicos de pacientes com infecções graves, mas também contribuir significativamente para o uso otimizado de antimicrobianos, alinhando-se às necessidades atuais de saúde pública no combate à resistência antimicrobiana.

Infections caused by carbapenem-resistant gram-negative bacilli (CR-GN) often lead to unfavorable outcomes, including treatment failures, prolonged hospitalization, increased healthcare costs and increased mortality. The combination of aztreonam/ceftazidime-avibactam and polymyxins are essential therapeutic options for treating CR-GN infections, particularly in cases involving isolates producing metallo-beta-lactamases, with or without serino-carbapenemases. Early and effective administration of antibiotic therapy is associated with improved prognosis in severe cases. However, delays in obtaining results from susceptibility testing based on conventional methodologies have compromised the initial choice of antibiotics, increasing the risk of ineffective empirical therapy. To address this challenge, two rapid methodologies were proposed and evaluated in this study: Aztreonam/ceftazidime-avibactam microelution (mATM/CZA) and Rapid Colorimetric Polymyxin B microelution (RCPEm). mATM/CZA utilizes antibiotic disk elution and the indicator resazurin to detect resistance to aztreonam (ATM), ceftazidime-avibactam (CZA), and the ATM/CZA combination in Enterobacterales. Meanwhile, RCPEm enables detection of polymyxin B resistance from positive blood culture bottles for Enterobacterales using NP solution, where a polymyxin B disk is pre-eluted. Bacterial growth is detected by colorimetric alteration. Both methodologies, mATM/CZA and RCPEm, provide results within 4h. Overall, mATM/CZA demonstrated excellent performance with a specificity of 98.1% and sensitivity of 100% in evaluating susceptibility to ATM/CZA. For RCPEm, specificity was 99.1%, and sensitivity was 94.1%. Rapid methodologies such as mATM/CZA and RCPEm represent crucial advancements in the diagnosis and treatment of severe infections caused by CR-GN. Implementing these methodologies in clinical laboratories can not only positively influence clinical outcomes for patients with severe infections but also significantly contribute to rational and optimized use of antibiotics, aligning with current public health needs in combating antimicrobial resistance.