Caracterización clínica, epidemiológica y factores de riesgo para la infección/colonización por Enterobacterales productores de carbapenemasa

Abstract

Objetivo: Realizar una caracterización microbiológica, clínica, epidemiológica y de los factores de riesgo de la infección/colonización por Enterobacterales productores de carbapenemasas en Ecuador (EPC), en Ecuador y en un hospital de España, con especial atención a K. pneumoniae. Metodología: Para determinar la colonización por EPC, se obtuvo semanalmente frotis perineales e inguinales de pacientes ingresados en 7 unidades de cuidados intensivos, entre febrero y abril de 2016, en Guayaquil, Ecuador. Para el procesamiento, se utilizó el protocolo de laboratorio del CDC y CHROMOMagar mSuperCARBATM y PCR para confirmar carbapenemasas. El análisis genotípico se realizó mediante MLST y electroforesis de campo pulsado (PFEG). Se realizó análisis univariado y multivariado para determinar riesgo, así como análisis de coste. En un Hospital de Granada, España, se incluyeron pacientes con aislamientos positivos para Klebsiella pneumoniae blaKPC-3 ST 258, detectados entre octubre 2015 y marzo 2017; la sensibilidad antimicrobiana se determinó usando MicroScan y difusión en agar. Se usó PCR para codificar a los genes productores de carbapenemasas y MLST para la relación genética entre los aislados. En el hospital Virgen de las Nieves de Granada, España, se realizó un estudio transversal, retrospectivo de pacientes hospitalizados entre enero del 2016 y diciembre del 2019. Los aislamientos fueron caracterizados mediante MicroScan y espectrometría de masas, aplicando los puntos de corte EUCAST 2018. La detección de carbapenemasas se realizó mediante PCR y secuenciación Sanger; se asignó el secuenciotipo mediante MLST. La relación genética entre los aislados se hizo mediante PFEG usando las enzimas Xbal, Spel o Apal. Resultados: En Ecuador, el agar mSuper CARBATM mostró una sensibilidad del 93,05% y especificidad del 96.21% para la detección de EPC. Se incluyeron 665 pacientes, 255 colonizados/infectados por EPC y una prevalencia del 37,67%. K. pneumoniae blaKPC fue el microorganismo predominante. ST 258 fue el más frecuente. Los factores de riesgo independientes para la adquisición de EPC fueron: estancia prolongada en UCI (p <0,01), traqueotomía (p <0,01), hospitalización previa (p <0,01) y uso de vancomicina (p<0,01) y de macrólidos (p<0,01). En España se incluyeron 23 individuos con aislamientos de KPC-3 ST258, estos sólo fueron sensibles a gentamicina (CMI ≤ 2 mg/l), tigeciclina (CMI ≤ 1 mg/l) y colistina (CMI ≤ 2 mg/l). El gen blaKPC-3 estaba flanqueado por las secuencias de inserción Kpn6 y Kpn7 dentro Isoforma del transposón Tn4401a. En el estudio de colonización de bacterias gram-negativas resistentes a carbapenémicos (BRC), realizado en el hospital Virgen de las Nieves, en Granada, se detectaron 308 (10,7%) frotis rectales (FR) y 50 (8,9%) frotis faríngeos (FF) positivos. El FR mostró una sensibilidad del 85%, especificidad del 100%, VPP 100% y VPN 97% para la detección de colonización. De los pacientes con tomas simultáneas de FR y FF, 41(40,6%) tuvieron positividad en ambos frotis, 45(44,6%) sólo en FR y 15 (14,9%) sólo en FF. En el 81,3%(n=13) de los episodios la colonización precedió a la infección (p<0,001; χ2) y en todos en los que se conservó la información de pulsotipo los aislados de las muestras clínicas y de los frotis fueron similares. Conclusiones: El agar mSuper CARBATM es una alternativa útil y asequible para la detección de EPC.. Existe una alta prevalencia de EPC en las UCIs en Guayaquil, Ecuador y K. pneumoniae blaKPC es el microorganismo más frecuente. El uso de macrólidos y vancomicina se deben considerar como nuevos factores de riesgo para adquirir EPC. A su vez, se comunica por primera vez un brote de K. pneumoniae productor KPC-3 ST 258 en España. La probabilidad de predecir la infección a través del colonizado por BRC en diferentes muestras clínicas es factible, teniendo el FR una mayor sensibilidad para detectar colonización.

Objective: To carry out a microbiological, clinical, epidemiological characterization and the risk factors of infection / colonization by carbapenemase-producing Enterobacterales (CPE) in Ecuador and a hospital in Spain. Methodology: To determine colonization by CPE, weekly perineal and inguinal swabs were obtained from patients admitted to 7 intensive units, between February and April 2016, in Guayaquil, Ecuador. We used the CDC laboratory protocol and CHROMOMagar mSuperCARBATMand PCR to confirm carbapenemases. Genotypic analysis was performed by MLST and pulsed field electrophoresis (PFEG). Univariate and multivariate analysis were performed to determine risk, as well as cost analysis. In a Hospital in Granada, Spain, patients with positive isolates for K. pneumoniae blaKPC-3 ST 258, detected between October 2015 and March 2017, were included, antimicrobial sensitivity was determined using MicroSan and agar diffusion. PCR was used to encode the carbapenemase producing genes and MLST for the genetic relationship between the isolates. A cross-sectional, retrospective study of hospitalized patients between January 2016 and December 2019, was carried out. The isolates were characterized by MicroScan and mass spectrometry, applying the EUCAST 2018 cut-off points. The detection of carbapenemases was performed by PCR and Sanger sequencing; Sequenciotype was assigned by MLST. The genetic relationship between the isolates was made by PFEG using the enzymes Xbal, Spel or Apal. Results: In Ecuador, MSuper CARBATM agar showed a sensitivity of 93,05%, specificity of 96,21% for the detection of CPE. 665 patients were included, 255 colonized / infected by CPE and a prevalence of 37,67%. K. pneumoniae blaKPC was the predominant organism. ST 258 was the most frequent. The independent risk factors for the acquisition of CPE were prolonged stay in the ICU (p <0,01), tracheostomy (p <0,01), previous hospitalization (p <0,01), use of vancomycin (p <0,01) and macrolides (p <0,01). In Spain, 23 individuals with isolates of KPC-3 ST258 were included; these were only sensitive to gentamicin (MIC ≤ 2 mg/l), tigecycline (MIC ≤ 1 mg/l) and colistin (MIC ≤ 2 mg/l). The blaKPC-3 gene was flanked by the Kpn6 and Kpn7 insertion sequences within the Isoform of the Tn4401 a transposon. In the study of colonization of gram-negative carbapenem-resistant bacteria (BRC), 308 (10,7%) positive (rectal swab) RS and 50 (8,9%) positive (pharyngeal swab) ) PS were detected. RS had a sensitivity of 85%, specificity of 100%, PPV 100% and NPV 97% to detect colonization. Of 101 patients with simultaneous RS and PS intake, 41 (40,6%) had positivity in both smears, 45 (44,6 %) only in RS and 15 (14,9%) only in PS. In 81.3% (n=13) of the episodes, colonization preceded infection (p<0,001; χ2) and in all the isolations which the pulsotipe was kept, the clinical samples were similar to the swabs. Conclusions: MSuper CARBATM agar is a useful and affordable alternative for the detection of CPE . There is a high prevalence of CPE in ICUs in Guayaquil, Ecuador, K. pneumoniae blaKPC is the most frequent microorganism. The use of macrolides and vancomycin should be considered as new risk factors for acquiring CPE. An outbreak of K. pneumoniae producer KPC-3 ST 258 is reported for the first time in Spain. The probability of predicting infection through the colonized by BRC in different clinical samples is feasible, with the RS having a higher sensitivity to detect colonization.