Un Sudoku microbiológico difícil de resolver: algunas respuestas y más preguntas (hipótesis)


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Porina gracilis Lamarck, 181 http://cort.as/MpBj6.
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Muchas gracias por vuestros comentarios anticipando mecanismos de resistencia a partir del antibiograma (fenotipo) de una K. pneumoniae rara (ver aquí). Vuestras aportaciones prueban la complejidad de la lectura interpretada del antibiograma, dada la posibilidad de diversas combinaciones de mecanismos de resistencia.
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A) Posibles mecanismos de resistencia

Respecto a la cepa problema, es fácil coincidir en que posee mecanismos de resistencia que afectan a diversas familias de antimicrobianos. De entre ellos habria que destacar:
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1. Aminoglucósidos 

  • Con frecuencia la alta resistencia a los aminoglucósidos es debida a la presencia de enzimas inactivantes, fundamentalmente nucleotidiltransferasas, fosfotransferasas, or acetiltransferasas (ver aquí)
  • Generalmente los genes que codifican estas enzimas forman parte de integrones que pueden tener localización tanto cromosómica como plasmídica

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2. Quinolonas

  • Con frecuencia este genotipo de alta resistencia se asocia a la presencia de múltiples mutaciones cromosómicas puntuales (step-wise) en la DNA girasa (gen gyrA)/o en la topoisomerasa IV (gen parC), siendo en gram negativos más frecuentes las primeras (ver aquí)

3. Colistina

La alta resistencia a colistina en Klebsiella pneumoniae está mediada por varios mecanismos (ver aquí) entre los que se encuentran las modificaciones del lipopolisacárido (LPS). Es el caso de las mutaciones del gen mgrB, que es un regulador que afecta a otros reguladores: al final el efecto es sobre la estructura o la carga del LPS. (ver aquí)
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4. Otros Antimicrobianos

Además, en esta cepa se objetiva resistencia de alto nivel a:
  • Fosfomicina
  • Nitrofurantoina
  • Trimetroprim/Sulfametoxazol
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5. Beta-lactámicos

El fenotipo observado consiste en la existencia de resistencia a los inhibidores de beta-lactamasas, con afectación de carbapenemes (que no es de alto nivel en el caso de imipenem, meropenem o doripenem) y con conservación de la actividad de cefalosporinas de 3ª y 4ª generación así como aztreonam. Este fenotipo podría deberse a:
  • La presencia de una carbapenemasa de clase D (tipo OXA-48), en ausencia de BLEE asociada. El resto de las carbapenemasas inactivan las cefalosporinas de 3ª y 4ª generación así como el aztreonam, a excepción de las MBL.
  • La existencia de mutaciones de porinas asociadas a las betalactamasas constitutivas de K. pneumoniae, especialmente si existen otras betalactamasas plasmídicas asociadas podrían explicar esa afectación “parcheada” de los beta-lactámicos 
 

B) ¿Cómo profundizar en el estudio de esta cepa?

 

1. Test fenotípicos

Centrándonos en la resistencia a los betalactámicos, existen test fenotípicos que podrían ayudar a descifrar el sudoku. Algunos de estos test son, por ejemplo:
 
a) Test de Hodge modificado. Resultado: negativo
b) Test CarbaNP.  
c) Test de doble difusión con EDTA e imipenem y la inhibición con dipicolinico y meropenem (MBL) fueron negativos
 

2. Test genotípicos

 
2.1. PCR de genes de carbapenemasas:
  • blaOXA-48, blaKPC, blaVIM, blaNDM, blaIMPnegativas
  
Debido a los resultados negativos observados y ante la controversia suscitada se decidió continuar el estudio de resistencia a b-lactámicos realizando:
2.2. PCR de genes de otras beta-lactamasas
  • oxa-1: negativa
  • TEM: negativa
  • Cefamicinasas DHA, ACC, MOX, FOX, EBC y CMY: negativos

2.3. PCR de genes de otros mecanismos de resistencias

  • mgrB : Gen de tamaño normal, sin aparentes inserciones, sin poder descartar otro tipo de mutaciones (puntuales): habría que secuenciar. En nuestro caso no hay inserción, pero podría haber alguna mutación puntual.
  • ompK36: Positiva, amplifica dando una banda de tamaño mucho mayor al normal. Se trata por tanto de una cepa deficiente en porina por estar el gen ompK36 interrumpido por un elemento de inserción (probable IS1)
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 C) ¿Conclusión?

  • No se ha encontrado ninguna beta-lactamasa que justifique el patrón de resistencia a beta-lactámicos pero sí se ha demostrado la pérdida de porina, que junto con la β-lactamasa SHV cromosómica de Klebsiella podría explicar este patrón de resistencias a β-lactámicos.
  • Deben existir plásmidos portadores de resistencias a aminoglucósidos entre otras cosas

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D) Nuevas Hipótesis

  1. La pérdida de porina podría haberse seleccionado sobre un fondo de resistencia por OXA o por cefaminasas, con pérdida posterior del plásmido portador de β-lactamasas. Esto podría “tocar” a los carbapenems (ver aquí). Esta hipótesis es muy difícil de demostrar.
  2. No obstante, dado que la anterior hipótesis es muy difícil de probar habría que también descartar la presencia de otro tipo de beta-lactamasa para lo que se necesitaría secuenciar la cepa.

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One Response to Un Sudoku microbiológico difícil de resolver: algunas respuestas y más preguntas (hipótesis)

  1. Pingback: Which mechanism(s) of resistance do you anticipate in this Klebsiella? ¿Qué mecanismo(s) de resistencia crees que existe(n) en esta Klebsiella? | PROAntibióticos

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