Resistencia a tigeciclina
en bacilos Gram-negativos
Mariana Castanheira, PhDAssociate Director, Molecular & Microbiology
JMI Laboratories
EEUU
Glicilciclinas y tigeciclina
• Tigeciclina derivado semisintético de la
minociclina (tetraciclinas)
• Actividad contra organismos que poseen
protección ribosomal por TetM resistentes a
otras tetraciclinas
• Penetración en la célula
de Enterobacterias por las
proteínas de membrana
OmpC y OmpFMolécula de tigeciclina
Glicilciclinas y tigeciclina
• Se unen a la subunidad 30S del ribosoma,
previniendo la entrada del tRNA amioacyl en el
sitio A y, por ende, la síntesis proteica
• Glicilciclinas se unen
5x más fuertemente
al ribosoma,
comparado con las
tetraciclinas
Tigeciclina
• Aprobado para infecciones complicadas
intraabdominales (EEUU y UE) y neumonías
adquiridas en la comunidad (EEUU)
• Usada para otras indicaciones y patógenos
• Casos de fallo terapéutico y emergencia de
resistencia
• K. pneumoniae resistente a carbapenems y otros
agentes (multidrug resistant)
• A. baumanii pandrug (PDR) or extremely drug
(XDR) resistant
Resistencia a tigeciclina
• Intrínseca en Proteus spp. y Pseudomonas spp.
por AcrAB-TolC y MexXY-OprM,
respectivamente (RND efflux pumps)
• Enterobacterias: resistencia en laboratorio y/o
bajos niveles – Problemas del estudio de
sensibilidad
• 2012: primeros reportes de aislamientos de
KPC (K. pneumoniae) resistentes a tigeciclina
Resistencia a tigeciclina – Datos del
Programa SENTRY 2010-2014 (n=79 634)
Organismo
Muestras no-sensibles a tigeciclina en % (nº de aislam.):
APAC Europa LATAM EEUU
Enterobacteriaceae 1,2 (102) 1,1 (18) 1,5 (95) 1,5 (561)
Citrobacter freundii 0,8 (2) 0,2 (1) 0,0 (0) 0,4 (4)
Enterobacter cloacae 1,7 (13) 0,7 (16) 1,6 (11) 1,1 (42)
Escherichia coli <0,1 (1) 0,0 (0) 0,0 (0) 0,0 (0)
Klebsiella pneumoniae 1,0 (25) 0,8 (39) 15 (25) 0,9 (64)
Serratia marcescens 1,3 (7) 0,7 (10) 2,6 (10) 1,0 (24)
Proteus mirabilis 12,8 (32) 12,9 (200) 12,9 (38) 12,8 (337)
Indole positive Proteae 3,1 (14) 1,8 (28) 3,1 (8) 2,9 (81)
Resistencia a tigeciclina – Datos
del Programa SENTRY 2010-2014
≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8
K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1
CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
% a
t M
IC
Resistencia a tigeciclina – Datos
del Programa SENTRY 2010-2014
≤0.015 0.03 0.06 0.12 0.25 0.5 1 2 4 8 >8
K. pneumoniae (n=16,561) 0.0 0.0 0.8 18.7 52.2 17.6 6.1 3.5 0.9 0.0 0.1
CRE-KPN (n=1,580) 0.0 0.0 0.3 5.8 32.5 35.3 17.7 6.4 2.0 0.1 0.0
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
% a
t M
IC
Organismo/Grupo
Nº de aislam./MIC
(µg/ml)
4 8 >8
K. pneumoniae
(n=16 561)142 1 10
CRE-KPN (n=1580) 32 1 0
Mecanismos de resistencia a
tigeciclina en Enterobacterias
Michael O. Griffin et al. Am J Physiol Cell Physiol 2010;299:C539-C548
RamA y resistencia a tigeciclina
Ruzin et al. AAC 2005
• 2005: primer estudio con evaluación del
mecanismo en muestras clínicas
• K. pneumoniae con CIM 4 µg/ml
• Site mutagenesis, para generar una muestra
sensible derivada de una muestra resistente
(transposón inserto en el gen)
• RamA - Activador transcripcional de la familia AraC
(MarA, SoxS)
• RamA con expresión 36x, comparado con el
control
Mecanismos de resistencia a tigeciclina
en Enterobacterias - Eflujo
Grkovic et al. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2002;66:671-701
Mecanismo de resistencia a tigeciclina
en Enterobacterias – Eflujo
RamR y resistencia a tigeciclina
Hentschke et al. AAC 2010
• 5 K. pneumoniae CIM de tigeciclina 2 µg/ml
• Secuenciación del RamR (regula RamA) en
muestras no sensibles y 25 muestras sensibles
• RamR tuvo mutaciones, inserciones, deleciones y
stop codons
• Expresión de ramA fue 25 a 48x más que el
control
• Expresión de acrB - 7 a 15x
RarA y OqxAB
Mark Veleba et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2012;56:4450-4458
• Análisis in silico mostró un regulador de tipo
AraC en el genoma de K. pneumoniae
• Requiere AcrAB funcional más independiente
que otros reguladores
• También en Serratia spp. y Enterobacter spp.
RarA y OqxAB
Mark Veleba et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2012;56:4450-4458
KpgABC – Eflujo de tigeciclina
Lindsey E. Nielsen et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2014;58:6151-6156
• Neonato transferido desde Honduras
• Infección por K. pneumoniae MDR y XDR
• Aumento de la CIM de tigeciclina de 1 a 4 µg/ml
durante terapia
• No se observo aumento de marA, soxA, ramA,
oqxA y rarA
• Secuenciación del genoma completo: IS5 85-bp
upstream de una bomba de eflujo putativa
KpgABC – Eflujo de tigeciclina
Lindsey E. Nielsen et al. Antimicrob. Agents Chemother. 2014;58:6151-6156
Resumen – K. pneumoniae
• Resistencia a tigeciclina en K. pneumoniae es
causada por el aumento de la expresión de
bombas de eflujo, debido a alteraciones en la
regulación de estos componentes celulares, que
expulsan al antibiótico
– AcrAB-TolC
– OqxAB
– KpgABC
• Reguladores de la familia AraC - marA, soxA,
ramA y rarA (deleciones, inserciones, incluyendo
insertion sequences) o stop codons
Mecanismo de resistencia a
tigeciclina en A. baumannii
• Bombas de eflujo de la familia RND
– AdeABC
– AdeFGH
• Alteración en reguladores
– AdeRS operon – AdeABC
• Trm – tigecycline resistance methyltranferase
• TetX1
Resistencia a tigeciclina en A.
baumannii – Datos del Programa
SENTRY
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
Tige
cylin
e n
on
-su
sce
pti
bili
ty r
ate
s (%
)
Year
Asia-W. Pacific Europe Latin America North America
Resistencia a tigeciclina en A.
baumannii – Datos del Programa
SENTRY
• Total de 1881 aislamientos recolectados desde
2005 a 2011
• Aislamientos con CIM de tigeciclina >2 µg/ml
• PFGE (unique isolates)
• 18 aislamientos seleccionados para expresión
de:
– adeA
– adeF
Resistencia a tigeciclina en A. baumannii
– Datos del Programa SENTRY
CountryCity (no. of isolates
tested)
PFGE
pattern
No. of
isolates
Brazil Florianopolis (1) 046B 1
Sao Paulo (29) 048A 1
048B 15
048C 3
048D 1
048E 5
048F 2
048G 1
048I 1
Chile Santiago (1) 043A 1
Mexico Guadalajara (13) 115A 2
115B 9
115C 2
Durango (3) 126A 3
Panama Panama City (1) 346A 1
Resistencia a tigeciclina en A.
baumannii – Datos del Programa
SENTRY
Agradecimientos
• Grupo del JMI Laboratories
• Participantes del Programa SENTRY
• Prof. Ana Cristina Gales
¡GRACIAS!