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Resistencia antibiótica asociada a integrones de clase 1 en aislados humanos de enterobacterias de dos contextos epidemiológicos: zoonosis por "Salmonella enterica" e infección por "Klebsiella pneumoniae" adquirida en un centro sociosanitario

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Universitat de Barcelona. Departament d'Anatomia Patològica, Farmacologia i Microbiologia

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[spa] OBJETIVO: Establecer la contribución de los integrones de clase 1 a la resistencia antibiótica en aislados clínicos de enterobacterias de dos contextos epidemiológicos: zoonosis por Salmonella enterica e infección por Klebsiella pneumoniae resistente a amoxicilina/clavulánico (ACL) adquirida en un centro sociosanitario.
AISLADOS: Se estudiaron (a) 92 aislados humanos de Salmonella enterica serotipo Typhimurium (ST) recuperados entre 2004 y 2006 en el laboratorio de microbiología del Hospital Verge de la Cinta de Tortosa (35 aislados adicionales de una colección de 2000-2001 para estudios de epidemiología molecular) y 382 aislados de S. enterica de otros serotipos (SNT) recuperados en ese laboratorio en 2001 y entre 2004 y 2009 (b) 45 aislados de K. pneumoniae resistentes a ACL y sensibles a cefazolina  y dos resistentes a ACL con fenotipo sugestivo de AmpC plasmídica y resistencia transferible a quinolonas recuperados entre 2006 y 2008 de muestras clínicas de pacientes de un centro sociosanitario de la región sanitaria Terres de l’Ebre. 
RESULTADOS: (a) Salmonella enterica: El 77,2% de los aislados de ST y el 16,5% de los de SNT fueron resistentes a más de dos familias de antibióticos (MDR). El 3,3% de los aislados de ST y el 41% de los de SNT fueron resistentes a ácido nalidíxico y sólo se constató resistencia a ciprofloxacino en tres aislados de  S. Kentucky. Las β-lactamasas presentes en los aislados de ST  resistentes a amoxicilina (60,9%) fueron OXA-1 (52%), TEM-1 (32%) y PSE-1 (18,7%) y en los aislados resistentes de SNT (24,3%) TEM-1 (90,3%), CTX-M-9 (1 aislado de S. Virchow y 1 aislado de S. Grumpensis qnrA1 positivo), CTX-M-15 (1 aislado de S. Kapemba) y DHA-1 (1 aislado de S. Newport qnrB4 positivo); ésta es la primera descripción de β-lactamasas de espectro extendido en S. Kapemba y S. Grumpensis. 56 aislados de ST y 35 de SNT, todos excepto uno MDR, poseían integrones de clase 1. En ST los aislados predominantes fueron los que albergaban el integrón de región variable (RV) blaOXA-1-aadA1, cuya frecuencia superaba la registrada para el conjunto de España, seguidos de los aislados con el perfil de integrones aadA2 + blaPSE-1 típico de la presencia de SGI1; la mayoría de aislados con uno u otro  perfil de integrones estaban relacionados clonalmente. En SNT se identificaron 11 tipos de integrones en 15 serotipos distintos (incluidos S. Kapemba, S. Mikawasima y S. ser [9,12:Iv:i:-] en los que no se habían descrito previamente), siendo los de RV dfrA1-aadA1, dfrA17-aadA5 y dfrA12-orf-aadA2 los presentes en mayor número de serotipos; en los dos aislados blaCTX-M-9 positivos, este gen estaba ubicado en un integrón complejo cuya RV 1 fue dfrA16-aadA2 en S. Virchow y aadB-aadA2 en S. Grumpnesis. Se detectaron dos variantes de integrones atípicos asociados a sul3: dfrA12-orF-aadA2-cmlA-aad1 (5 aislados de ST y 4 de S. Enteritidis) y estX-psp (2 S. Grumpensis). Este último integrón y el de RV aadA13-sat, también identificado en S. Grumpensis, no se habían descrito anteriormente en S. enterica. (b)  Klebsiella pneumoniae centro socio-sanitario: Todos los aislados resistentes a ACL y sensibles a cefazolina producían una penicilinasa resistente a inhibidores, IRT-11 (n=19) u OXA-1 (n=26). Los aislados productores de IRT-11 se agrupaban en tres clones y sólo uno portaba un integrón de clase 1 (RV dfrA12-orf-aadA2); este es el segundo caso comunicado de brote nosocomial por producción de un enzima IRT. Todos los aislados productores de OXA-1 eran MDR y 23 de ellos acarreaban un integrón de clase 1, transferible por conjugación y asociado a qnrS2, de RV [aac (6’)-1b-cr- blaOXA1-catB3-arr3], que en  tres aislados era defectivo en 3’. Los aislados se agrupaban en tres clones diferentes  según poseyesen integrones de clase 1 convencionales, defectivos o no presentaran integrones. Un integrón de idéntica RV y vinculado a blaDHA-1 y qnrB4 en un integrón complejo de nueva estructura (Genbank GU906294) muy semejante a In37 y del que se diferenciaba por haber sufrido la deleción, por la inserción de IS26, de la región comprendida entre la primera copia de 3’CS y qnrB4, se detectó en otros dos aislados MDR de K. pneumoniae, indistinguibles genéticamente y qnrS2 positivos.

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[eng] The aim of this work was to assess the contribution of class 1 integrons to antimicrobial resistance in clinical isolates of Enterobacteriaceae of human origin from two epidemiological settings: zoonosis caused by Salmonella enterica and infection due to amoxicillin-clavulanate(ACL)-resistant Klebsiella pneumoniae acquired in a chronic care center. 
RESULTS: (a) S. Typhimurium: 71 of the 92 isolates recovered from 2004 to 2006 at the microbiology laboratory of Hospital Verge de la Cinta (Tortosa. Catalonia. Spain) were multidrug-resistant (MDR), of which 56 carried class 1 integrons. Isolates bearing the blaOXA-1-aadA1 variable region integron were the commonest among this serovar, showing a higher frequency than that reported in other areas of Spain, followed by isolates exhibiting the integron profile typical of SGI1 (aadA2 + blaPSE-1); most isolates displaying any of these two integron profiles shared identical genotype. Five isolates possessed a sul3-associated class 1 integron whose structure was 5’CS–dfrA12–orfF–aadA2–cmlA1–aadA1–qacH–IS440–sul3. (b) Non-Typhimurium S. enterica: 16.5% of the 382 isolates recovered in 2001 and from 2004-2009 at the same laboratory were MDR and 35 carried class 1 integrons. Overall, 11 different class 1 integrons were identified in 15 distinct serotypes (including S. Kapemba, S. Mikawasima and S. ser [9,12:Iv:i:-], where they had not been previously described), being those with dfrA1-aadA1, dfrA17-aadA5 and dfrA12-orf-aadA2  variable regions the most widely distributed. Two isolates (one qnrA1 positive S. Grumpensis and one S. Virchow) bore a complex class 1 integron linked to blaCTX-M-9 and 4 S. Enteritidis  and 2 S. Rissen carried atypical sul3-type integrons (5’CS–dfrA12–orfF–aadA2–cmlA1–aadA1–qacH–IS440–sul3 and 5’CS–estX-psp-IS440–sul3, respectively). The former integron and the aadA13-sat one, detected in S. Grumpensis, had never been reported before in S. enterica. (c) Klebsiella pneumoniae: 47 ACL-resistant (45 cefazolin-susceptible and 2 broad-spectrum-cephalosporin-resistant) isolates, recovered between 2006 and 2008 from patients attending a chronic care center, were investigated. All cefazolin-susceptible isolates produced an inhibitor-resistant penicillinase, IRT 11 (n= 19) or OXA-1 (n=26); 23 OXA-1-producing isolates harboured a class 1 integron, associated with qnrS2, with the aac(6’)- Ib-cr, blaOXA-1, catB3, arr3 cassette arrangement (in 3 cases the integron was defective in 3’ end). An integron with identical structure, linked to blaDHA-1 and qnrB4 within an In37-like complex class 1 integron of novel structure (Genbank GU906294), was found in two epidemiologically closely related qnrS2 positive isolates.

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Tesis Doctorals - Departament - Anatomia Patològica, Farmacologia i Microbiologia

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Resistencia antibiótica asociada a integrones de clase 1 en aislados humanos de enterobacterias de dos contextos epidemiológicos: zoonosis por "Salmonella enterica" e infección por "Klebsiella pneumoniae" adquirida en un centro sociosanitario