Avaliação da heteroresistência a carbapenêmicos em isolados do complexo Enterobacter cloacae

Abstract

Os isolados do complexo Enterobacter cloacae estão entre os principais patógenos causadores de infecções hospitalares. Embora os carbapenêmicos sejam considerados a última opção terapêutica no tratamento de infecções graves por Enterobacter spp, existem evidências indicando o aumento da resistência deste gênero aos carbapenêmicos. Esta resistência é normalmente mediada pela hidrólise dos carbapenêmicos por β-lactamases (carbapenemases). A resistência aos carbapenêmicos se apresenta de forma homogênea numa população bacteriana, no entanto, eventualmente a resistência pode ocorrer em apenas parte da população. Heteroresistência pode ser definida como a expressão de resistência de uma subpopulação dentro de uma população considerada sensível em testes de susceptibilidade in vitro e pode ser considerada um estágio precursor, o qual pode ou não levar a emergência de uma população homogeneamente resistente. A não detecção destas subpopulações resistentes pode levar ao fracasso no tratamento. O objetivo deste trabalho foi avaliar a heteroresistência aos carbapenêmicos em isolados do complexo Enterobacter cloacae. Trinta e um isolados foram selecionados de acordo com seu perfil de suscetibilidade aos carbapenêmicos (imipenem e meropenem sensíveis e ertapenem resistente) e a presença de OXA-370 (5 positivas para blaOXA-370). A heteroresistência foi avaliada por análise de perfil populacional (PAP). Isolados com subpopulações que apresentaram crescimento em concentrações de carbapenêmicos ≥ 4μg/ml foram considerados heteroresistentes e isolados contendo subpopulações que cresceram em concentrações de carbapenêmicos pelo menos duas vezes maior do que o MIC original, mas < 4 μg/ml foram considerados heterogêneos. A estabilidade da heteroresistência foi determinada por sub-cultivo sete dias em meio isento de antibiótico. Um total de 6 (19,4%) isolados apresentaram subpopulações heteroresistentes e 15 (48,4%) subpopulações heterogêneas ao imipenem. Em relação ao meropenem foi encontrado apenas 1 (3,2%) isolado heteroresistente e 5 (16,13%) isolados com subpopulações heterogêneas. Todos os isolados positivos para blaOXA-370 foram classificados como heteroresistentes ou heterogêneos ao imipenem. Apenas 2/21 (9,5%) e 2/6 (33,3%) subpopulações heterogêneos/heteroresistentes para imipenem e meropenem, respectivamente, mantiveram os mesmos MICs após sete dias de sub-cultivo em meio isento de antibiótico. Nossos resultados indicam que subpopulações heterogêneas/heteroresistentes ao imipenem são comuns entre isolados do complexo Enterobacter cloacae (21/31; 67,7%). Os isolados de OXA-370 foram classificados como heterogêneo/heteroresistente e, portanto, a presença de blaOXA-370 pode estar associada ao aumento de heteroresistência a imipenem. Já a estabilidade da heteroresistência e heterogeneidade aos carbapenêmicos demonstrou-se baixa.

Enterobacter cloacae complex isolates are major pathogens in hospital infections. Although carbapenems are considered the last resort in the treatment of severe infections caused by Enterobacter spp, there are several reports indicating increase of resistance to carbapenems among isolates of this genus. This resistance is usually mediated by hydrolysis of carbapenems by β-lactamases (carbapenemases). Carbapenem-resistance is usually a homogeneous feature in a bacterial population but, eventually, the resistance may occur in only a small proportion of the population. Heteroresistance can be defined as resistance to certain antibiotics expressed by a subset of a microbial population that is generally considered to be susceptible to these antibiotics according to traditional in vitro susceptibility testing. Lack to detect heteroresistance may lead to the therapeutic failure. The aim of this study was to evaluate the heteroresistance to carbapenems among Enterobacter cloacae complex isolates. Thirty-one isolates of Enterobacter cloacae complex were selected according to their susceptibility profile as follow: resistance to ertapenem and susceptibility to imipenem and meropenem. Among these, five isolates presented the blaOXA-370 gene. Heteroresistance was evaluated by population analysis profile (PAP). Isolates that grew at concentrations ≥4μg/mL of carbapenem were considered heteroresistant, while those that grew at concentration with at least two dilutions higher than the original MIC, but <4μg/mL were considered heterogeneous. Heteroresistance stability was determined after seven day sub-culture in antibiotic-free medium. A total of 6 (19.4%) isolates presented heteroresistant subpopulations and 15 (48.4%) heterogeneous subpopulations to imipenem. Only 1 (3.2%) isolate was heteroresistant and 5 (16.1%) heterogeneous to meropenem. All positive isolates for blaOXA-370 were classified as heteroresistant or heterogeneous to imipenem. Only 2/21 (9.5%) and 2/6 (33.3%) heterogeneous/heteroresistant subpopulations to imipenem and meropenem, respectively, kept the same MIC of the subpopulation after seven days in antibiotic free medium. Our results indicate that heterogeneous/heteroresistant subpopulations were common among Enterobacter cloacae complex (21/31 - 67.7%) to imipenem and less common to meropenem. Noteworthy, that all OXA-370 producing isolates were classified as heterogeneous/heteroresistant. Therefore, the presence of blaOXA-370 may be associated with increase heteroresistance to imipenem. The stability of heteroresistance was low in antibiotic-free medium after seven days.