Studiu microbiologic și molecular al rezistenţei patogenilor gram-negativi în complicaţiile infecţioase tratate cu carbapenemi, tehnici de combatere

Abstract

Rezumat Introducere. În zilele noastre, o provocare majoră și actuală în medicină reprezintă problema prevenirii complicațiilor infecțioase, cauzate de bacteriile gram-negative multi-rezistente la antibiotice. Rezistența emergentă a agenților patogeni predominanți, ca Acinetobacter baumannii, Enterobacteria, Pseudomonas aeruginosa, corespunde producției de metalic β-lactamază (MβL), hidrolizei carbapenemelor, fiind frecvent codificată de genele VIM. Material și metode. Pe parcursul anilor 2011-2016, au fost izolate tulpini clinice de microorganisme, anterior de inițierea terapiei antibacteriene, de la pacienți în stare critică (n=441) cu arsuri de gradul IIb și III. Au fost utilizate metode standard de identificare. Testarea sensibilității antimicrobiene la imipenem și meropenem a tulpinilor de A. baumannii, P. aeruginosa, P. mirabilis a fost efectuată conform normativelor ghidurilor EUCAST. Screening-ul pentru producția de MβL a fost realizat, utilizând testul Double Disk Synergy. Genele VIM în tulpinile izolate de bacterii au fost identificate molecular prin reacția de polimerizare în lanț în timp real. A fost studiată influența utilizării combinate a concentrațiilor inhibitorii sub-minime (sub-MIC) de antiseptic decamethoxinum (diclorură de 1,10-decametilen-bis (N, N-dimetil mentoxicarbonilmetil- amoniu) asupra sensibilității tulpinilor clinice la carbapeneme. Rezultate. Studiul de șase ani a relevat patogenii predominanți în complicațiile infecțioase: A. baumannii (n=220; 34,26%), P. aeruginosa (n=127; 19,78%) și P. mirabilis (n=34; 5,30%) dintre totalul de 642 de tulpini clinice, obținute de la pacienți cu arsuri, în stare critică. Rezistența la carbapenem a fost confirmată în 27,41% de tulpini izolate clinic dintre totalitatea de agenți patogeni înregistrați. Apariția rezistenței la imipenem și meropenem s-a constatat în tulpinile clinice de A. baumannii (n=111 și, respectiv, n=126), P. aeruginosa (n=43 și, respectiv, n=48) și P. mirabilis (n=1 și n=2, respectiv). Dintre acestea, rezistența fenotipică la carbapenem, asociată cu producerea de MβL, a fost demonstrată la A. baumannii (36,81%), P. aeruginosa (33,86%) și P. mirabilis (8,82%). Rezistența mediată de MβL s-a dovedit a fi legată de gena VIM în A. baumannii (1,36%), P. aeruginosa (4,72%), P. mirabilis (8,82%). A fost constatată recuperarea sensibilității bacteriilor gram-negative studiate la imipenem și meropenem de 3,09-7,07 ori, după ce a fost utilizat sub-MIC de decamethoxinum. De asemenea, după utilizarea sub-MIC de DCM în culturile izolate, a fost înregistrată dispariția genelor VIM, detectate, initial, prin PCR. Concluzie. Bacilii gram-negativi: A. baumannii (34,26%), P. aeruginosa (19,78%) și P. mirabilis (5,30%), cauzează frecvent complicații infecțioase la pacienții cu arsuri și dezvoltă rezistență la carbapeneme, asociată genelor VIM, care codifică MβL. Combinația sub-MIC de antiseptic decamethoxinum cu carbapeneme demonstrează în mod semnificativ eficacitatea, in vitro, împotriva bacteriilor gram-negative rezistente.

Abstract Introduction. Nowadays, the problem of prevention of infectious complications, caused by multi-antibiotic-resistant opportunistic Gram-negative bacteria is of great importance and actuality in medicine. The emerging resistance of leading pathogens as Acinetobacter baumannii, Enterobacteria, Pseudomonas aeruginosa corresponds to the production of metallic-β-lactamase (MβL), hydrolysing carbapenems, frequently encoded by VIM gens. Material and methods. From critically ill patients (n=441) with 2ndb 3rd degree burns clinical strains of microorganisms had been isolated before antibiotic therapy in 2011-2016 years. They were identified accordingly to standard methods. The antimicrobial susceptibility testing to imipenem and meropenem was done in all received strains of A. baumannii, P. aeruginosa, P. mirabilis according to guidelines EUCAST expert rules. Screening for MβL production was done employing Double Disk Synergy Test. In isolated strains of bacteria the molecular identification of VIM gens, was carried out by real-time polymerase chain reaction. The influence of combined use of sub-minimal inhibitory concentrations (sub-MIC) of antiseptic decamethoxinum (1,10-dekametilen-bis (N,Ndimethyl mentoksikarbonilmetil)-ammonium dichloride) on the susceptibility of clinical strains to carbapenem antibiotics. Results. The six-year trial demonstrated that A. baumannii (n=220; 34.26%), P. aeruginosa (n=127; 19.78%) and P. mirabilis (n=34; 5.30%) were predominant causative agents of infection complications among total of 642 clinical strains, received from critical patients with burns. Carbapenem resistance was confirmed in 27.41% of clinical isolates of totally registered pathogens. The occurrence of resistance to imipenem and meropenem was found in clinical strains of A. baumannii (n=111 and n=126, respectively), P. aeruginosa (n=43 and n=48, respectively), P. mirabilis (n=1 and n=2, respectively). Among them the phenotypic resistance, related with production of MβL to carbapenems was proved in A. baumannii (36.81 %), P. aeruginosa (33.86%) and P. mirabilis (8.82%). The MβL-mediated resistance was proved to be related with VIM-gens in A. baumannii (1.36%), P. aeruginosa (4.72%), P. mirabilis (8.82%). There was found the retrieval of the susceptibility of studied Gram-negative bacteria to imipenem and meropenem in 3.09-7.07 times after sub-MIC of decamethoxinum had been used. We also registered the disappearance of VIM gens after the use of sub-MIC of DCM in cultures of those isolates, which primarily had been detected by the PCR. Conclusion. Gram-negative bacteria as A. baumannii (34.26%), P. aeruginosa (19.78%) and P. mirabilis (5.30%), frequently cause infection complications in patients with burns, and obtain resistance to carbapenems related with VIM genes, coding for MβL. The combination of sub-MIC of antiseptic decamethoxinum with carbapenems significantly reveals in vitro their effectiveness against resistant Gram-negative bacteria.