Controversias en la lectura interpretadadel antibiograma

Limitaciones de los sistemas de antibiogramapara la interpretación clínica del antibiograma

Felipe Fernández CuencaHU Virgen MacarenaSevilla 15 noviembre 2019

1

Mesa 2SAMPAC 2019

Fenotipo de resistencia

Mecanismos de resistencia

Modificaciones del antibiograma

Lectura interpretada del antibiograma

Epidemiología

2

SAMPAC 2019

¿Qué mecanismos de resistencia?

• Carbapenemasas

• BLEE

• PMQR (Qnr)

• Fosfomicina

• Colistina

• mecA

• vanA/vanB

• cfr (Linezolid)

• Macrólidos (metilasas erm/MLSB)

Gram negativos Gram positivos

3

SAMPAC 2019

Sistemas (semi)automatizados de antibiograma

• Método de cribado. Confirmación?

• Diversidad de sistemas (CMI/MD).

• Numerosos diseños de paneles/tarjetas:

Tipo de antimicrobiano y rango de

concentración.

Algunos sistemas no permiten comprobar el

crecimiento bacteriano.

Falsos positivos/CMI (ej. carbapenémicos).

• No método rápido (nuevos paneles).

• Muestra clínica (nuevos paneles)

MicroScan WA 96 plus Vitek-2

Phoenix 100 Sensititre

4

SAMPAC 2019

5

SAMPAC 2019

López-Cerero et al., CMI 2010

Heterorresistencia

Thomson et al., AAC 2001

Preparación del inóculo bacteriano

Falsa resistencia (efecto inóculo/cefalosporinas/meropenm)

Colistina FosfomicinaΒeta-lactámicos (carbapenémicos)

Sistemas (semi)automatizados de antibiograma

Martínez-Martínez L. et al., EIMC 2008. El-Halfawy et al, CMR 2015

Smith et al. AAC 2018

6

Falsa sensibilidad (pocas colonias) Queenan et al., JCM 2004

SAMPAC 2019

Fenotipo BLEE de resistencia a beta-lactámicos

7

SAMPAC 2019

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

CTX y CTX+CVCAZ y CAZ CVMicroScan

Vitek-2CTX y CTX+CVCAZ y CAZ CVFEP y FEP + CV

Phoenix

CTX y CTX + CVCTRX y CTRX + CV

CAZ y CAZ + CVCEFP y CEFP + CV

Aprox. el 40% de las enterobacterias productoras de BLEE son sensibles al menos a

una CF-3Bonono et al., CMR 2005

CMI elevada (>1 mg/L) CF-3, CG-4 o AZT

FOX-S

Sinergia entre CF-3 y clavulánico

Marcadores (cribado)

Perfil de hidrólisis depende del tipo de BLEE: Cefotaximasas (CTX-M): CTX > CAZ

Paterson et al., CMR 20058

SAMPAC 2019

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

ECOOF (mg/L) Beta-lactámico

>0,125 FEP

>0,25 CTX y AZT

>0,5 CAZ9

Puntos de corte epidemiológicos (ECOOF)

ECOFF

Clinical breakpoints

SAMPAC 2019

FALSOS POSITIVOS

• Clase D (OXA-1)

Resistencia a cefepime (=BLEE)

Sinergia FEP + CV

• Clase C (AmpC)

Marcadores:

CF-3 (=BLEE)

FOX-R (BLEE FOX-S: porinas/FOX-R)

CV: induce AmpC y no la inhibe.

FEP-S: sinergia FEP + CV

FEP-R: cloxacilina.

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

Hiperproducción β-lactamasas plasmídicas

Paterson et al., CMR 2005Seral-García etal., EIMC 2010Navarro F et al., EIMC 2011

10

SAMPAC 2019

FALSOS POSITIVOS

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

• Clase A:

SHV-1 (K. pneumoniae)

Sensibilidad a CTX y FEP

K1 (K. oxytoca)

Resistente a AZT y CFR

Resistente a combinaciones de inhibidores.

Sensible a CAZ y CTX

Cefuroximasas inducibles (P. vulgaris, P. penneri y C.

koseri)

Resistencia a CTX y CFR

Sensibles a CAZ y AZT

• Clase C (AmpC inducible): Enterobacter spp. S. marcescens,

M. morganii, C. freundii.

Sinergia CAZ + CV

NO Sinergia CAZ + CV

Hiperproducción β-lactamasas

cromosómicas

11

SAMPAC 2019

FALSOS POSITIVOS

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

Expresión simultánea de varios mecanismos de resistencia (enzimáticos y no enzimáticos)

(Hiper)producción β-lactamasas Permeabilidad

(porinas)Bombas de expulsión

12

CTT se afecta menos que FOX

Sinergia con nhibidores: CCCP Reserpina

TEM-1/SHV-1/K1OXA-1AmpCCarbapenemasa

KPC-3

SAMPAC 2019

FALSOS NEGATIVOS

BLEE + otros mecanismos (enzimáticos y no enzimáticos)

Inóculo bacteriano

Cantidad de blaBLEE

Enmascaramiento por AmpC, Carbapenemasas± porinas± effluxNo se detecta sinergia CF-3 + ácido clavulánico (ej. MBL)

Selección de colonias(subpoblaciones no BLEE)

Fenotipo BLEE (enterobacterias)

Baja expresión (mutaciones en promotor) Pocas copias gen/plásmido

13

SAMPAC 2019

NO Confirmar BLEE

si CMI elevada de

FEP (> 4 mg/L)Vitek-2 > MicroScan = Phoenix

100% Phoenix MicroScan > Vitek 2

Sensibilidad

Especificidad

% Sensibilidad y especificidad en aislados no AmpC o expresión basal AmpC

Sensibilidad

Sistema

E. coli(n=61)

K. pneumoniae(n= 29)

K. oxytoca(n=14)

E. coli + K. pneumoniae + K. oxytoca (n=104)

SEN ESP SEN ESP SEN ESP SEN ESP

MicroScan 100 72,2 95,7 50 100 11,1 98,6 51,5

Phoenix 100 72,2 100 66,7 100 0 100 51,5

Vitek 2 81,4 100 95,7 83,3 60 88,9 84,5 93,9

14

Wiegand wt al., JCM 2007

SAMPAC 2019

Enterobacter spp., C. freundii, S. marcescens (n=28)

SistemaSEN ESP

MicroScan 0 ND

Phoenix 90 33,3

Vitek 2 100 38,9

% Sensibilidad y especificidad en enterobacterias con AmpC inducible

El software del sistema experto de MicroScan no permite laidentificación de enterobacterias productoras de BLEE que no sean E.coli o Klebsiella spp.

15

SAMPAC 2019

Fenotipo de resistencia a carbapenémicos

(Carbapenemasas)

16

SAMPAC 2019

Fenotipode resistencia a carbapenémicos

Descartar producción de carbapenemasas plasmídicas

Mejor marcador (cribado): CMI de carbapenémicos (IMP, MEM, ETP). P/T, TEM Comprobar la CMI con otro método.

Puntos de corte epidemiológicos (ECOFF) ECOFF

Clinical breakpoints

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SAMPAC 2019

Paneles y tarjetas

Tipo de CP y rango de concentración

Imipenem y Meropenem (1-8)Ertapenem ( no ó 0,5-4)

18

SAMPAC 2019

Sistemas de antibiograma/paneles

No incluyen inhibidores de carbapenemasas (sinergia)

que aumentaría la especificidad

A. borónicoCloxacilinaEDTAA. dipicolínico

No incluyen substratos cromogénicos (hidrólisis de carbapenémicos)

Carba NP test

RapidecCarba NP

Neo-Rapid Carba screen

Rapid CarbBlue Screen

KPCAmpCMBLMBL

Efecto inóculo

Presencia de mecanismos de resistencia

adicionales (otras BL, permeabilidad, bombas).

Expresión del enzima: promotor (VIM) vs nº de

copias (KPC).

Tipo/variante enzimática (OXA-48 vs KPC-3).

Heterorresistencia (no se detecta por métodos

de dilución en caldo).

SAMPAC 2019

8 KPC (7 K pneumoniae + 1 E. cloacae)11 OXA-48 (10 K. pneumoniae + 1 E. coli)10 IMP (7 K. pneumoniae + 2 E. cloacae + 1 E coli3 VIM (3 K. pneumoniae)7 NDM-1 (3 E. coli + 2 C. freundii + 1 E. cloacae + 1 K.pneumoniae)

• 9 K. pneumoniae ESBLs (CTXM-15, CTX-M-33, orSHV-11) and porin loss

• 6 Enterobacter isolates with AmpC and/or ESBL (1isolate with SHV-12) plus porin loss

• 1 E. coli isolate with CTX-M-15 and CMY-23enzymes plus porin loss

Woodford N et al., JCM 2010

Comparación de los sistemas Phoenix, Vitek 2 y MicroScan para la detección e inferencia de mecanismos de resistencia a carbapenémicos en enterobacterias

Carbapenemase(39)

Noncarbapenemase(16)

AmpC/ESBL + porin loss

20

SAMPAC 2019

Performance of comercial systems: inferringcarbapenemase production in carbapenem-resistant

Enterobacteriaceae

21

SAMPAC 2019

Ability of comercial systems to infer carbapenemase production in Enterobacteriaceaewith defined carbapenem resistance mechanism

Phoenix > MicroScan NM36 > MicroScan NBC39 > Vitek 2

KPC

Phoenix = MicroScan =

Vitek-2

MBL

Phoenix = MicroScan >

Vitek-2

OXA-48

Phoenix > MicroScan =

Vitek-2

E. coli/Klebsiella spp.ESBL + porin loss

Vitek-2 > MicroSanNBC39 > Phoenix

Enterobacter spp.AmpC/ESBL + porin

loss

MicroScan NBC39 =MicroScan NM36 > Vitek-2 > Phoenix

22

Vitek-2 > MicroSanNM36 =Phoenix

SAMPAC 2019

Errores en la inferencia de mecanismos de resistencia a carbapenémicos mediados por producción de carbapenemasas

en enterobacterias

Díez-Aguilar et al., IJAA, 2018

Especie Carbapenemasa % centros

K. oxytoca blaOXY + blaIMP-8 32%

K. pneumoniae blaVIM-1 + blaCTX-M-15 18%

E. cloacae blaVIM-1 + blaSHV-12 17%

K. pneumoniae blaVIM-1 17%

E. coli blaOXA-48 2%

K. pneumoniae blaKPC-3 + blaSHV-11 2%

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SAMPAC 2019

López-Camacho et al., DMID 2019

Tato M et al., JCM 2010

La CMI de los carbapenémicos no es un buen marcador de MBL(baja reproducibilidad de la CMI)

% Disc mE ME VME

Imipenem

E-test 67 33 0 28

Wider 56 0 0 33

Meropenem

E-test 33 61 0 75

Wider 50 56 25 25

Ertapenem (Etest) 17 6 0 0

HETERORRESISTENCIA A carbapenémicos

24

SAMPAC 2019

Conclusiones

25

1. Existen varios SAA y numerosos formatos de paneles/tarjetas que se

diferencian en el tipo de antimicrobiano incluido y su rango de

concentraciones.

2. La preparación incorrecta del inóculo bacteriano puede generar FP y FN.

3. Para inferir mecanismos de resistencia se deben utilizar puntos de corte

epidemiológicos (ECOOF).

4. Las principales problemas para inferir la presencia de BLEE se relacionan

con i) (hiper)producción de beta-lactamasas de clase A, B, C y D, ii)

presencia de mecanismos de resistencia no enzimáticos (porinas) o iii)

cuando se trata de una variante enzimática poco eficientes o que se

expresa muy poco.

SAMPAC 2019

Conclusiones

26

4. Entre las limitaciones más importantes para inferir la resistencia a

carbapenémicos mediada por carbapenemasas destacan i) el tipo

de carbapenémico que incluye el panel/tarjeta, ii) su rango de

concentración, iii) la ausencia de inhibidores de carbapenemasas o

iv) de indicadores de hidrólisis de carbapenémicos, iv) detección de

variantes enzimáticas que se expresan muy poco o ii) que no

degradan con eficacia los carbapenémicos y iii) la presencia de

heterorresistencia a carbapenémicos.

SAMPAC 2019