- ASP Ragusa

Antibiogramma e rilevazione
dei meccanismi di resistenza
nei gram positivi
Maria Lina Mezzatesta
[email protected]
Dipartimento di Scienze Biomediche e
Biotecnologiche – Microbiologia
Università degli Studi di Catania
11/08/2016
Ragusa, 3 Ottobre 2015
HAI – surveillance report EU/EEA
(ECDC PPS) 2011-2012
Ragusa, ottobre 2015
Prologous
Many years of Gram-positive
predominance
Few new drugs in the pipeline
Increase of Gram-negative
Enterobacteria
MDR, PDR, XDR
Relative frequency of Staphylococcus aureus as percentage
of all microorganisms reported in HAIs, ECDC 2011-2012
Data from the ECDC point prevalence survey of healthcare-associated infections and antimicrobial use in acute care hospitals (ECDC PPS) in the period
2011-2012 as reported to TESSy as of 2013-02-06 14:06:48
Proportion of MRSA isolates in Europe, in 2012-13
Ragusa, Ottobre 2015
S.aureus: a unique organism
An orchestra of virulence factors
Adherence:
Binding Proteins for binding to the host:
fibronectin-bp (fnbA)
collagen-pb (cna)
Clumping factors (clfA/B
intercellular adhesion (icaA)
Ser-Asp rich protein (sdrE
autolysin (atlE)
spa (protein A)
Esoenzymes used for invasion:
Coagulase
Staphylokinase
Hyaluronidase
Lipase
Adapted from: Lowy. N Engl J Med. 1998;339:520-532.
• The agr-locus controls the
production of many of these
virulance factors (toxins,
adhesins)
• Its effector molecule (RNAIII)
contains hld gene which
encodes δ-hemolisin
Antiphagocytosis
Cap5/8 (capsular antigens)
spa (protein A)
Toxins:
α-hemolysin (hla)
β –hemolysin (hlb)
γ-hemolisin (hlg)
Exfoliatin (eta)
Superantigen Enterotoxin (sea, sej)
Superantigen TSST-1 (tst)
Superantigen Leukocidin (lukE)
PVl (lukS/F)
Ragusa, Ottobre 2015
MDR
Staphylococcus aureus
Ragusa, Ottobre 2015
MDR/PDR/XDR
definitions
La tempesta perfetta - 2014
Staphylococcus aureus has propensity to develop resistance to
many antimicrobial agents
Acquisition of resistance determinants;
Phenotypic variation;
Profound alteration of its genetic
repertoire;
Compensatory roles of mutations (RAMs)
mediating fitness and adptation.
Ragusa, Ottobre 2015
Frequenza ed epidemiologia di
S.aureus in Europa ed in Italia, la
nostra esperienza…
Ragusa, Ottobre 2015
S.aureus 3-month Survey, (AMCLI)
Total
(n.)
S.aureus/Total
(n.-%)
MRSA/Total
(n.-%)
MRSA/S.aureus
(n.-%)
21873
2541/21873
(11.6%)
910/21873
(4.1%)
910/2541
(35.8%)
Coordinatore:
Gian Maria Rossolini
Segretario:
Mario Sarti
Componenti:
Francesco Luzzaro, Laura
Pagani, Stefania Stefani, Pietro
E. Varaldo, Giovanni Gesu,
Campanile F et al JGAR 2015 in press
Teresa Spanu
. ° Location of the 52 hospital laboratories participating in the survey indicated as dots in the map
Rates of MRSA and MSSA from BSIs, LRTIs and SSTIs
and other sources
Source
S.aureus n. (%)
MRSA n. (%)
MSSA n. (%)
BSIs
465 (18.3)
183 (39)
282 (61)
LRTIs
451 (17.7)
184 (41)
267 (59)
SSTIs
768 (30.2)
273 (35.5)
495 (64.5)
other
857 (33.8)
270 (31.5)
587 (68.5)
TOT.
2541
910 (35.8)
1631 (64.2)
BSI (bloodstream infections); LRTI (low-respiratory tract infections); SSTI (skin and soft-tissue infections)
Ragusa, Ottobre 2015
Activity of the main antimicrobials tested by automated
methods against S.aureus isolates
MSSA (1044)
Range
Oxacillin
Cefoxitin
%R
MIC (mg/L)
MRSA
≤0.25 to(640)
>4
≤2
MIC50
MIC90
EUCAST
≤0.25 MIC (mg/L)
0.5
≤2
≤2
Range
%R
1.5
MIC500.0 MIC90
EUCAST
Teicoplanin
≤0.5 to ≥8
Teicoplanin
≤0.5
≤0.5≤0.5
to 8
≤0.5 0.5
1
0.9
Vancomycin
0.003 to 2
Vancomycin
1
≤0.252to 2
1 0.0
2
0.0
Daptomycin
≤0.12 to 2
Daptomycin
0.5
≤0.120.5
to 2
0.5 0.8
1
Linezolid
≤0.12 to ≥8
Linezolid
2
2 ≥8
≤0.25 to
2 0.25
2
3.2
0.7
Clindamycin
≤0.25 to >8
Clindamycin
≤0.25 ≤0.250.5
to ≥8
≤0.252.0
≥8
33.1
Erythromycin
≤0.25 to >8
Erythromycin
≤0.25 ≤0.25 >8
to ≥8
Mupirocina
≤1 a
Mupirocin
Gentamicin
≤0.12 to >16
Gentamicin
≤0.5 ≤0.25 to
1 ≥16
Moxifloxacin
≤0.25 to ≥8
Moxifloxacin
≤0.25 ≤0.250.5
to ≥8
Levofloxacin
Levofloxacin
≤0.12 to >8
0.25 ≤0.5 to
1 ≥8
5.8
≥8 7.2
Tetracycline
≤0.5 to >16
Tetracycline
≤0.5
TMP/SMX
TMP/SMX
≤0.5 to ≥16
Rifampicin
Tigecyclinea
≤1
≤1 to≤1>8
≥815.5 ≥8
≤1 0.0
65.4
≤1
0.0
≤0.257.7 ≥16
39.5
≥8
72.3
85.8
≤1 3.7
≥16
12.6
≤0.5 ≤0.5 ≤0.5
to ≥16
≤0.5 0.9
≤0.5
3.2
≤0.25 to >32
Rifampicin
≤0.25 ≤0.25≤0.25
to >32
≤0.250.8
4
16.4
a
Tigecycline
≤0.12 to 0.25
≤0.12 ≤0.12
≤0.12
to 1
≤0.120.0 ≤0.12
≤0.5
≤1 to
≥16
4
≥8
0.9
Prevalence and epidemiology of MRSA: molecular features
Sometimes they come back….or disappear!
Current MRSA epidemiology
LONE (formerly)
haic
A500-like
CLONE (formerly)
ST-MRSA-SCCmec
Archaic
ST8-HAMRSA-I
USA500-like
ST8-HAMRSA-IV
ST-MRSA-SCCmec
PAP
n. strain
ST8-HAMRSA-I
hVISA
0
ST8-HAMRSA-IV
hVISA
8
PAP
Trend
hVISA
hVISA
n. strain
0
8
rian
me
Iberian
ST247-HAMRSA-IA
Rome
ST247-HAMRSA-I
ST247-HAMRSA-IA
hVISA
0
ST247-HAMRSA-I
hVISA
0
hVISA
hVISA
0
0
zilian
ian
Brazilian
ST239-HAMRSA-IIIA
ST239-HAMRSA-IIIA
hVISA
0
Italian
ST228-HAMRSA-I
ST228-HAMRSA-I
hVISA
18
hVISA
hVISA
é
0
18
é
erinary
Veterinary
ST398-LAMRSA-IV
ST398-LAMRSA-IV
hVISA
2
hVISA
é
2
é
EMRSA15 (Genta S)
ST22-HAMRSA-IV
USA100-like
ST5-HAMRSA-II
DNS-VISA-MRSA
ST1-HAMRSA-IV
ST22-HAMRSA-IV
hVISA
4
ST5-HAMRSA-II
hVISA
5
ST1-HAMRSA-IV
VISA
1
hVISA
é
hVISA
é
VISA
é
4
5
1
é
é
é
RSA15 (Genta S)
A100-like
S-VISA-MRSA
Trend
Principali problemi di resistenze
tests diagnostici
Penicillina:meccanismo inducibile
Misurare Oxacilllina con cefoxitin
hVISA/VISA
VRSA
Linezolid R
Daptomycin non susceptibility
Ragusa, Ottobre 2015
Ragusa, ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
Ragusa, ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
MRSA
(Methicillin Resistant Staphylococcus aureus)
S.aureus è uno dei maggiori patogeni umani e rappresenta una delle
principali cause di infezioni nosocomiali.
1882 – Dr. Oston lo descrisse per la 1° volta
1940 – Penicillina
1950 – Penicillino-resistenti
1960 – Meticillina
1961 – MRSA (UK)
Prima dell’avvento degli antibiotici, il tasso di mortalità dovuto a
questo batterio era abbastanza alto e l’incalzante diffusione di
ceppi di S.aureus resistenti alle penicilline portò, nel 1960,
all’introduzione nella pratica clinica della meticillina, un derivato
semisintetico della penicillina.
La resistenza alla meticillina è dovuta all’acquisizione del gene
mecA
che codifica una penicillin-binding- protein addizionale(PBP2 o
PBP2a) a bassa affinità per i B-lattamici.
La PBP2a, non venendo saturata, sostituisce le funzioni delle
.
normali PBPs, producendo resistenza Il gene mecA si trova
inserito in una particolare regione genica detta
locus mec
che rappresenta il cosidetto “mec complex”, costituito dai geni
mecA, mecI e mecR
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
MRSA
• mecA viene espresso a livelli più alti in presenza di
Cefoxitin rispetto a Oxacillina
• L’alone di Cefoxitin è più netto (migliore leggibilità)
• Leggere a luce riflessa
Sfumatura interna all’alone
di inibizione
Espressione eterogenea
Crescita confluente fino
al dischetto
Espressione omogenea
Cos’è questo?
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
Evaluation of discrepancies between oxacillin
and cefoxitin in CoNS
• Many studies have reported that 30-ug
cefoxitin disk is more sensitive than 1-ug
oxacillin disk for the detection of oxaresistance in CoNS.
• Conflicting results were published:
• 2.2% of CoNS with mecA displayed cefoxitin disk inhibition zone >25
mm;
• 1.5% of CoNS on a large sample (9017 strains)
Ragusa, Ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
I nuovi mec: mecB mecC
Ragusa, Ottobre 2015
Rilevazione della resistenza alla meticillina
Metodo “gold standard”:
Test rapido per PBP2a
presenza del gene mecA
Ragusa, Ottobre 2015
Vancomycin MIC breakpoints
CLSI
EUCAST
Susceptible (VSSA)
2
2
Intermediate (VISA)
4-8
-
Resistant (VRSA)
 16
>2
Clinical and Laboratory Standards Institute - CLSI, 2015;
European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing – EUCAST, 2015
Ragusa, ottobre 2015
VRSA
VISA
(vancomycin-resistant S.aureus)
(vancomycin-intermediate S.aureus)
VRSA
VISA
• Vancomycin MIC: 16 mg/L
• Vancomycin MIC: 4-8 mg/L
• Omogeneous resistance
• Intermediate resistance with 100% of the population
growing at 4 mg/L of vancomycin, and also sub.population
at 8 mg/L
• Mechanism: plasmid mediated vanA gene
• Mechanism: unknown, thickned cell wall is a common
feature
hVISA
(heterogeneous vancomycin-intermediate S.aureus)
hVISA
• Vancomycin MIC: 1 to 2 mg/L
• Heterogeneouse resistance Subpopulations of
cells with varying levels of resistance to VAN;
subpopulations of vancomycin intermediate cells
with growth at  8 mg/L at a low frequency of 
10-6 CFU/ml.
• Mechanism: unknown, subpopulation of cells with
VISA features
VISA traits
Phenotypic alteration




Slower growth
Smaller colony size
Thickened cell wall
Cell wall thickening
Genotypic alteration
 Reduced agr activity
 Reduced autolytic activity
in part due to lower
activity of VISA autolysin
 Mutations, inactivation,
and altered expression of
graRS
 vanA, vanB, and vanC1 to
vanC3 negative
Ragusa, Ottobre 2015
Choice of easy-to-use detection methods
Vancomycin
heteroresistance
colonies
VISA/hVISA MIC cutoff (48 h: a) MET –
VA ≥8 and TP ≥8 or TP≥12; b) GRD - VA
or TP ≥8 (CLSI 2012; EAS 003)
 Sensitivity and specificity are
good
 Easy-to-use methods
 Tiny colonies around MIC
breakpoints are unambiguously
detected
Campanile et al., Int. J Antimicr. Ag. 2010; 27 th ECCMID, 2011; 28 th ICC, 2013
Detecting hVISA
Isolates: Etest Clues
hVISA/VISA detection is tedious
and difficult
Methods based on Etest (and MICTest-Strip) are more suitable for the
detection of
heteroresistant sub-populations:
Sensitivity is good
Tiny colonies around MIC breakpoint
of vancomycin and teicoplanin are
unambiguously detected
Tiny colonies around MIC breakpoint of
vancomycin and teicoplanin
43
GRD method
Method
Inoculum
Glycopeptide
Resistance
Detection
(GRD)
Inoculum: 100µl
Suspension: 0.5 McFarland
Medium: MHA with/without 5% sheep
Incubation: 35°C. First reading at 24h. Final
reading at 48h
Vancomycin and teicoplanin Etest (BioMerieux)
and MIC test Strip VA/TEC (Liofilchem®)
Interpretation
GRD positive: 1 or
few tiny colonies
around MIC
breakpoint of
vancomycin or
teicoplanin
Interpretation
GRD (μg/ml)
positive
MIC
(μg/ml)
hVISA  Vancomycin OR
teicoplanin ≥ 8
vancomycin
≤4
 Vancomycin OR
teicoplanin ≥ 8
vancomycin
≥6
VISA
Quality
control
S. aureus ATCC
29213; ATCC
700699 (Mu50VISA); ATCC
700698 (Mu3hVISA)
Distribution of MIC values from hVISA isolates (n.44) and activity of the main antiGram positive antimicrobials, by broth microdilution method (BM).
range
MIC50/90
%S/R1
≤0.016
0.016
0.032
0.064
0.125
0.25
0.5
1
2
4
8
16
Vancomycin
0.5-2
1/1
100.0/0.0
-
-
-
-
-
-
11
31
2
-
-
-
Teicoplanin
0.25-4
0.5/2
100.0/0.0
-
-
-
-
-
5
13
13
10
3
-
-
Linezolid
0.125-4
0.5/2
100.0/0.0
-
-
-
-
2
8
15
6
10
3
-
-
Daptomycin
≤0.064-2
0.5/1
95.4/-
-
-
-
2
4
4
25
7
2
-
-
-
Tigecycline
0.016-1
0.125/0.5
97.8/2.2
3
2
3
10
13
9
3
1
-
-
-
Rifampicin
≤0.016-8
≤0.016/2
69.5/25.5
28
0
0
0
0
1
2
7
4
2
-
-
Distribution of MIC values from VSSA isolates (n.132) and activity of the main antiGram positive antimicrobials, by broth microdilution method (BM).
Vancomycin
Teicoplanin
Linezolid
Daptomycin
Tigecycline
Rifampicin
%S/R1
≤0.01
6
0.016 0.032 0.064 0.125
range
MIC50/90
0.25/2
1/1
100.0/0.0
-
-
-
-
-
0.25/2
0.25/1
100.0/0.0
-
-
-
-
-
0.125/4
1/2
100.0/0.0
-
-
-
-
0.016-2
0.5/1
90.9/-
-
1
10
≤0.016-4
0.125/0.5
95.5/4.5
15
6
≤0.016-4
≤0.016/1
87.9/12.1
70
9
0.25
0.5
1
2
4
8
16
49
65
11
-
-
-
70
33
21
8
-
-
-
2
1
40
59
27
5
-
-
24
17
16
33
19
12
-
-
-
12
22
18
30
23
3
2
1
-
-
13
14
3
2
5
5
6
5
-
-
7
Ragusa, Ottobre 2015
Prevalence and epidemiology of hVISA in Italy
Prevalence of the hVISA phenotype among S. aureus from BSIs, LRTIs and SSTIs
BSIs
LRTIs
SSTIs
TOTAL
S.aureus MRSA hVISA*
465
183
45
451
184
66
768
273
49
1684
640
160
25%
hVISA
*hVISA were obtained by GRD
Ragusa, Ottobre 2015
Molecular epidemiology of hVISA in Italy
Prevalence of the main MRSA clones among VSSA and hVISA strains
VSSA
E-MRSA15 ST22 - SCCmec IV.h
USA500 like ST8 - SCCmec IV.C
USA100 like ST5/105 - SCCmec II
Italian clone ST228 - SCCmec I
USA300 like ST8 - SCCmec IV.C
Brasilian Clone ST241 - SCCmec III
Sporadic: ST1-ST5-8-ST22- ST30-ST58- ST217ST241-ST772
37%
23.5%
7.7%
4.5%
3.8%
2.3%
21.2%
hVISA
Italian clone ST228 - SCCmec I
USA100 like ST5/105 - SCCmec II
USA500 like ST8 - SCCmec IV.C/I
E-MRSA15 ST22 - SCCmec IV.h
Sporadic: ST5 - ST1446
57%
16%
13.5%
4.5%
9%
Ragusa, Ottobre 2015
hVISA behaviour against new drugs
VSSA
Dalbavancin Daptomycin Vancomycin
0.06-0.125
0.12-1
0.5-1
0.125
0.25
1
0.125
0.5
1
0.06-0.25
0.5-2
0.5-2
0.125
1
1
0.25
2
2
2-4
2-4
8
4
2
8
4
4
8
RANGE
MIC50
MIC90
RANGE
MIC50
MIC90
RANGE
MIC50
MIC90
hVISA
VISA
Teicoplanin
0.25-4
0.5
1,00
0.5-4
0.5
4
0.5-4
8
8
Ceftaroline
0.125-1
0.25
0.25
0.125-1
0.5
1
0.25-0.5
0.25*
0.25*
* Possible seesaw effect: Werth BJ, et al., AAC 2013
VSSA
1
1
hVISA
4
1
2
0.50
0.12
0.12 0.25
0.50
VISA
0.25
0.25
0.25 1
0.12
8
2
4
1
1
0.50
0.50
4
8
8
8
4
2
0.25
0.25
Ragusa, Ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
Daptomycin: mechanisms leading to attenuated daptomycin
activity against S.aureus
Increased Daptomycin MICs in S.aureus:
1.
2.
3.
4.
Mutations in genes involved in the regulation of bacterial membrane
surface charge: mprF (lysylphsphatidylglycerolsynthetase), yycFG (histidine kynase),
rpoB/C, have also been identified in later stage of progression of
daptomycin resistance in lab derived strains1,2.
Several dapto-R clinical isolates, lack these mutations!
Dapto-non susceptible MRSA have emerged in parallel with VISA via
vancomycin exposure, raising the hypothesis that this mechanisms of
resistance might be due to impaired diffusion through thicker, less
cross-linked cell-wall, possible changes in membrane charge3,4,5
MORE WORK IS NEEDED TO FURTHER UNDERSTAND THE MECHANISMS
OF THIS LOSS OF SUSCEPTIBILITY TO DAPTOMYCIN
1) Friedman L et al AAC 2006; 50:2137; 2) Mwangi MM et al – PNAS 2007; 104: 9451; 3) Pillai S
et al AAC 2007; 51: 2223; 4) Julian Ket al – AAC 2007; 51: 3445; Jones T et al – AAC 2008; 52:
269
Ragusa, Ottobre 2015
Daptomycin resistance induced by
vancomycin therapy
Isolates
Dapto MIC
Mprf mutations
S.aureus n.1
0.5 mg/L
No
In
tutti i casi in cuiNosia
1 mg/L
necessario
confermare
un
S.aureus n.3
4 mg/L
yes
fenotipo di R inusuale,
inviare
-Autolytic and cell wall charges
genes (mprf il
andceppo
dlt) involvedad un centro
-Both drugs (vancomycin and daptomycin) exerted influence on increasing positive
riferimento
per la
charges on the cell wall (less di
binding
of drugs) ;
-RpoB mutations involved .
conferma del fenotipo.
S.aureus n.2
1
2
1) Stefani et al – personal data; 2) Cui L. et al AAC 2010; 54: 5222
Ragusa, ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
Bacterial resistance to linezolid
•
•
•
•
The first reports started to appear shortly after linezolid’s
introduction into the clinic1,2.
Although the number of strains resistant to linezolid is still
low3,4 there are several reports about linezolid resistance
involving different clinical settings5,6,7.
In almost all cases, resistance to linezolid affects the large
rbosomal subunit (50S) via a nucleotide mutation resulting in
G2576U (E.coli numbering) for one or more alleles of 23S
rRNA8 . After the first mutation arises, homologous
recombination and gene conversion of the other alleles can
take place.
Gene dosage effect9, impairment of the biological fitness,
and cross-resistance to quinopristin/dalfopristin and
chloramphenicol.
1) Auckland C et al – JAC 2002; 50:743; 2) Tsiodras SH et al – Lancet 2001; 358:207;
3) Anderegg TR et al IJAA 2005; 26:13; 4) Jones RN et al – JAC 2006; 57:279; 5) Dobbs TE et al
JCM 2006; 44:3368; 6) Roberts SM. Et al –Ped Inf Dis 2006; 25: 562; 7)Seedat J et al- AAC 2006;
50: 4217; 8) Kloss Pl et al – J.Mol Biol 1999; 294:93; 9) Besier S. et al AAC 2008; 52: 1570
Linezolid resistance
The resistance to this antibiotic has been, until now, entirely associated with
distinct nucleotide substitutions in domain V of the 23S rRNA genes. Mutations in
associated ribosomal proteins also affect linezolid activity. Recently
Lab. mutants
Clinical
mutants
G2576T
E.faecalis
E.faecium
S.aureus
CNS
G2447T,
G2613T…
Enterococcus
spp.
S.aureus
CNS
M 1 2 3 4 5 6 7
322bp
98bp
M, 100 bp; Lanes 1 to 6: 23S rRNA internal region
(V1V2); 7, V1V2-NheI restriction
NheI sequence
5'...G|CTAGC...3'
3'...CGATC|G...5'
Ragusa, Ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
11/08/2016
Ragusa, ottobre 2015
La lettura dell’alone di inibizione del Linezolid
sugli Stafilococchi deve essere effettuata
considerando anche le colonie più piccole visibili
ad occhio nudo presenti all’interno dell’alone
Mutazionale (proteine ribosomiali )
e non mediato da cfr
11/08/2016
Ragusa, Ottobre 2015
PFGE
No. of isolates
ST
SCCmec
MIC range (mg/liter)
MECHANISM OF LNZR
cfr
cfr
LNZ
E
L
C
≥256
1
32-≥256
64 - 256
128-256
1
≥256
64
A1 /A2
13
23
IV
A2
6
23
IV
C1
2
2
VIII
cfr
≥256
1-16
≥256
64
C1/C2
12
2
VIII
23S rRNA (G2576T), L3 (G137A, L94V)
32-64
0.5-256
8-≥256
32-128
C3
8
2
VIII
≥256
8-32
4-16
8-64
F
3
5
IV
64
4
1-2
16-64
± L3 (F147L-L94V), L4 (G71D-N158S)
cfr
± 23S rRNA (G2447T/G2576T), L3 (L94V)
L3 (H146Q-L94V), L4 (71GGR72, N158S)
cfr-mediated Linezolid resistance
Authors
Country
Species
References
Mendes RE et al
Mexico
Staphylococci
JCM 2010; 48:3041
Sanchez Garcia M et Spain
al
S.aureus
JAMA 2010;
303:2260
Bonilla H et al
USA
S.epidermidis
CID 2010; 51: 796
Locke JB et al
USA
S.aureus
AAC 2010; 54: 5352
Mendes Re et al
Italy
S.epidemidis
JAC 2010; 65: 2329
Bongiorno D et al
Italy
S.epidermidis
JAC 2010; 65: 2336
Shore Ac et al
USA
S.aureus USA300
AAC 2010; 54:4978
Argudin MA et al
Germany
S.aureus ST398 (non AEM 2011; 4 ahead
human)
of print
Mendes RE et al
USA
S.aureus;
S.epidermidis
AAC 2008; 52: 2244
Ragusa, Ottobre 2015
Ragusa, Ottobre 2015
INTRODUZIONE AGLI ENTEROCOCCHI:
CARATTERISTICHE E PATOGENICITÀ
 1899,Thiercelin: Diplococchi Gram+
 1933, Lancefield: Steptococchi del gruppo D
 1980, Murray: Enterococcus
 E. faecalis: 90% - E.faecium: 5-10%
Endocarditi
 Patogenicità:
Batteriemie di pazienti
ospedalizzati
Infezioni del tratto
urinario

Multiresistenza: fattori intriseci e acquisiti
IL PROBLEMA DELL’ANTIBIOTICO RESISTENZA:
LA PRODUZIONE DI BETA-LATTAMASI
 Le penicilline: inibizione della sintesi della parete cellulare
 Meccanismi di resistenza:
PBP5
produzione di beta-lattamasi
 Impiego di inibitori: “substrati suicida”:
•Acido clavulanico;
•Sulbactam;
•Tazobactam;
1981: Primo isolamento E.faecalis bla+
1992: Primo isolamento E.faecium bla+
PERCHÉ LE RICERCHE CONDOTTE PER L’IDENTIFICAZIONE
DELLE BETA-LATTAMASI SI SONO RIVELATE POCO SENSIBILI E
INEFFICACI?
Quantità dell’enzima
Effetto inoculo
Localizzazione cellulare
Università di Catania
PRODUZIONE DI BETA-LATTAMASI:
L’ OPERONE BLA
Meccanismo d’azione e resistenza
della vancomicina
•
•
•
•
Dal 1950 i glicopeptidi, vancomicina e
teicoplanina, sono stati considerati come
farmaci “salvavita” per il trattamento delle
infezioni da enterococchi multiresistenti.
Già nel 1988, è stata però riscontrata
l’insorgenza di ceppi di E. faecium ed E.
faecalis vancomicino-resistenti (VRE)
La resistenza alla vancomicina si basa sulla
produzione di un bersaglio alternativo.
Normalmente il suo bersaglio è la parte
terminale del precursore del peptidoglicano,
D-ALA-D-ALA (figura A, in rosso), mentre le
cellule resistenti non hanno il terminale
appena citato bensì, D-ALA-D-LATTATO (o DALA-D-SER per il fenotipo VanC), che riduce
di molto la sensibilità agli antibiotici
glicopeptidici.
Classificazione fenotipica degli enterococchi
resistenti alla vancomicina (VRE)
• Da un punto di vista
fenotipico, si
distinguono sei diverse
classi di VRE ma, VanA
e VanB, rappresentano
i fenotipi
maggiormente
analizzati in ceppi di
Enterococcus spp.
isolati da materiali
clinici.
Mics
VANCO
Mics
TEICO
VanA
64->1.000
16-512
VanB
4-1.024
VanC
Determinante
genico
mobilità
specie
acquisito
Si
(Tn1546)
E. faecium
E.faecalis
<0.5
acquisito
Si
(Tn1549,
Tn1547)
E. Faecium
E.faecalis
2-32
<0.5
intrinseco
no
E.Gallinarum
E.caselliflavus
E.flavescens
VanD
128
4
acquisito
No
E. faecium
BM4339
VanE
16
<0.5
Acquisito
No
E. Faecalis
BM4405
VanG
16
<0.5
acquisito
no
E. Faecalis
WCH19
Tn1546
Il cluster genico vanA risiede su un trasposone coniugativo,
Tn1546, appartenente alla famiglia dei Tn3 integrabili sul genoma
o su plasmidi autotrasferibili.
MICs
vanco
MICs
teico
Fenotipo
PCR
MICs
dapto
MICs
tgc
MICs
q/d
MICs
lnz
CEPPO
Specie
5895
E. faecium
256
64
VanA
vanA
4
≤0,25
0,5
32
5903
E. faecium
16
2
VanB
vanB
4
≤0,25
0,5
16
Impallomeni G.
E. faecalis
>256
>256
VanA
vanA
2
0,25
2
2
47634
E. faecalis
>256
>256
VanA
vanA
1
0,25
8
1
09053
E. gallinarum
8
8
VanC
vanC
4
≤0,06
16,0-64,0
4
C253
E. faecium
256
0,25
VanB
vanB
2
0,25
0,25
4
C275
E. faecalis
>256
258-128
VanA
vanA
1
0,25
8
2
G31
E. faecium
32
≤0,25
VanB
vanB
2
0,25
0,25
4
G37
E. faecalis
>256
>256
VanA
vanA
1
0,25
4
4
G90
E. faecium
8
1
VanB
vanB
4
≤0,25
≤0,25
2
Maria Lina Mezzatesta
[email protected]
Lab MMAR
(http://www.labmicrobiologia.unict.it/)
Dipartimento di Scienze Biomediche e
Biotecnologiche - UNICT
Grazie per l’attenzione!