Resistencia a tigeciclina

en bacilos Gram-negativos

Mariana Castanheira, PhDAssociate Director, Molecular & Microbiology

JMI Laboratories

EEUU

Glicilciclinas y tigeciclina

• Tigeciclina derivado semisintético de la

minociclina (tetraciclinas)

• Actividad contra organismos que poseen

protección ribosomal por TetM resistentes a

otras tetraciclinas

• Penetración en la célula

de Enterobacterias por las

proteínas de membrana

OmpC y OmpFMolécula de tigeciclina

Glicilciclinas y tigeciclina

• Se unen a la subunidad 30S del ribosoma,

previniendo la entrada del tRNA amioacyl en el

sitio A y, por ende, la síntesis proteica

• Glicilciclinas se unen

5x más fuertemente

al ribosoma,

comparado con las

tetraciclinas

Tigeciclina

• Aprobado para infecciones complicadas

intraabdominales (EEUU y UE) y neumonías

adquiridas en la comunidad (EEUU)

• Usada para otras indicaciones y patógenos

• Casos de fallo terapéutico y emergencia de

resistencia

• K. pneumoniae resistente a carbapenems y otros

agentes (multidrug resistant)

• A. baumanii pandrug (PDR) or extremely drug

(XDR) resistant

Resistencia a tigeciclina

• Intrínseca en Proteus spp. y Pseudomonas spp.

por AcrAB-TolC y MexXY-OprM,

respectivamente (RND efflux pumps)

• Enterobacterias: resistencia en laboratorio y/o

bajos niveles – Problemas del estudio de

sensibilidad

• 2012: primeros reportes de aislamientos de

KPC (K. pneumoniae) resistentes a tigeciclina

Resistencia a tigeciclina – Datos del

Programa SENTRY 2010-2014 (n=79 634)

Organismo

Muestras no-sensibles a tigeciclina en % (nº de aislam.):

APAC Europa LATAM EEUU

Enterobacteriaceae 1,2 (102) 1,1 (18) 1,5 (95) 1,5 (561)

Citrobacter freundii 0,8 (2) 0,2 (1) 0,0 (0) 0,4 (4)

Enterobacter cloacae 1,7 (13) 0,7 (16) 1,6 (11) 1,1 (42)

Escherichia coli <0,1 (1) 0,0 (0) 0,0 (0) 0,0 (0)

Klebsiella pneumoniae 1,0 (25) 0,8 (39) 15 (25) 0,9 (64)

Serratia marcescens 1,3 (7) 0,7 (10) 2,6 (10) 1,0 (24)

Proteus mirabilis 12,8 (32) 12,9 (200) 12,9 (38) 12,8 (337)

Indole positive Proteae 3,1 (14) 1,8 (28) 3,1 (8) 2,9 (81)

Resistencia a tigeciclina – Datos

del Programa SENTRY 2010-2014

≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8

K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1

CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

% a

t M

IC

Resistencia a tigeciclina – Datos

del Programa SENTRY 2010-2014

≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8

K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1

CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0

0.0

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

% a

t M

IC

Organismo/Grupo

Nº de aislam./MIC

(µg/ml)

4 8 >8

K. pneumoniae

(n=16 561)142 1 10

CRE-KPN (n=1580) 32 1 0

Mecanismos de resistencia a

tigeciclina en Enterobacterias

Michael O. Griffin et al. Am J Physiol Cell Physiol 2010;299:C539-C548

RamA y resistencia a tigeciclina

Ruzin et al. AAC 2005

• 2005: primer estudio con evaluación del

mecanismo en muestras clínicas

• K. pneumoniae con CIM 4 µg/ml

• Site mutagenesis, para generar una muestra

sensible derivada de una muestra resistente

(transposón inserto en el gen)

• RamA - Activador transcripcional de la familia AraC

(MarA, SoxS)

• RamA con expresión 36x, comparado con el

control

Mecanismos de resistencia a tigeciclina

en Enterobacterias - Eflujo

Grkovic et al. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2002;66:671-701

Mecanismo de resistencia a tigeciclina

en Enterobacterias – Eflujo

RamR y resistencia a tigeciclina

Hentschke et al. AAC 2010

• 5 K. pneumoniae CIM de tigeciclina 2 µg/ml

• Secuenciación del RamR (regula RamA) en

muestras no sensibles y 25 muestras sensibles

• RamR tuvo mutaciones, inserciones, deleciones y

stop codons

• Expresión de ramA fue 25 a 48x más que el

control

• Expresión de acrB - 7 a 15x

RarA y OqxAB

Mark Veleba et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2012;56:4450-4458

• Análisis in silico mostró un regulador de tipo

AraC en el genoma de K. pneumoniae

• Requiere AcrAB funcional más independiente

que otros reguladores

• También en Serratia spp. y Enterobacter spp.

RarA y OqxAB

Mark Veleba et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2012;56:4450-4458

KpgABC – Eflujo de tigeciclina

Lindsey E. Nielsen et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2014;58:6151-6156

• Neonato transferido desde Honduras

• Infección por K. pneumoniae MDR y XDR

• Aumento de la CIM de tigeciclina de 1 a 4 µg/ml

durante terapia

• No se observo aumento de marA, soxA, ramA,

oqxA y rarA

• Secuenciación del genoma completo: IS5 85-bp

upstream de una bomba de eflujo putativa

KpgABC – Eflujo de tigeciclina

Lindsey E. Nielsen et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2014;58:6151-6156

Resumen – K. pneumoniae

• Resistencia a tigeciclina en K. pneumoniae es

causada por el aumento de la expresión de

bombas de eflujo, debido a alteraciones en la

regulación de estos componentes celulares, que

expulsan al antibiótico

– AcrAB-TolC

– OqxAB

– KpgABC

• Reguladores de la familia AraC - marA, soxA,

ramA y rarA (deleciones, inserciones, incluyendo

insertion sequences) o stop codons

Mecanismo de resistencia a

tigeciclina en A. baumannii

• Bombas de eflujo de la familia RND

– AdeABC

– AdeFGH

• Alteración en reguladores

– AdeRS operon – AdeABC

• Trm – tigecycline resistance methyltranferase

• TetX1

Resistencia a tigeciclina en A.

baumannii – Datos del Programa

SENTRY

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Tige

cylin

e n

on

-su

sce

pti

bili

ty r

ate

s (%

)

Year

Asia-W. Pacific Europe Latin America North America

Resistencia a tigeciclina en A.

baumannii – Datos del Programa

SENTRY

• Total de 1881 aislamientos recolectados desde

2005 a 2011

• Aislamientos con CIM de tigeciclina >2 µg/ml

• PFGE (unique isolates)

• 18 aislamientos seleccionados para expresión

de:

– adeA

– adeF

Resistencia a tigeciclina en A. baumannii

– Datos del Programa SENTRY

CountryCity (no. of isolates

tested)

PFGE

pattern

No. of

isolates

Brazil Florianopolis (1) 046B 1

Sao Paulo (29) 048A 1

048B 15

048C 3

048D 1

048E 5

048F 2

048G 1

048I 1

Chile Santiago (1) 043A 1

Mexico Guadalajara (13) 115A 2

115B 9

115C 2

Durango (3) 126A 3

Panama Panama City (1) 346A 1

Resistencia a tigeciclina en A.

baumannii – Datos del Programa

SENTRY

Agradecimientos

• Grupo del JMI Laboratories

• Participantes del Programa SENTRY

• Prof. Ana Cristina Gales

¡GRACIAS!