ANTIMICROBIANOSANTIMICROBIANOSMecanismos de Mecanismos de

ResistênciaResistência

Profa. Cláudia de Mendonça SouzaProfa. Cláudia de Mendonça SouzaMicrobiologia ClínicaMicrobiologia ClínicaDepto. de PatologiaDepto. de Patologia

Universidade Federal FluminenseUniversidade Federal Fluminense

Resistência Bacteriana Intrínseca Adquirida

Mutações Processos de Recombinação Genética

(Conjugação, Transformação e Transducção)

Transposição (transposons)

ENZIMA

BOMBA DE EFLUXO

PERMEABILIDADE DIMINUIDA

ALTERAÇÃO DO ALVO

PRINCIPAIS MECANISMOS DE RESISTÊNCIA BACTERIANA

Modificação do Sítio de Ação

Interior da bactéria

ParedeCelular

Sítio ModificadoAntibiótico

Alteração estrutural do sítio de ação: Ligação bloqueada

Com a mudança estrutural do alvo, o antibiótico perde a capacidade de se ligar ao sítio

QUINOLONASRIFAMPICINA

-LACTÂMICOSMACROLIDEOS

PBPs (“Penicillin Binding Proteins”)

Ex: -lactâmicos

RNA ribossomal Ex: aminoglicosídeos

DNA girase Ex: quinolonas

Alteração do alvo

Alteração de Acesso ao Sítio Alvo:Diminuição da Permeabilidade

Interior da bactéria

ParedeCelular

Porina

Antibiótico

Antibióticos geralmente entram nas bactérias através de canais protéicos (porinas) da parede celular de BGN

-LACTÂMICOSQUINOLONAS

Alteração do Acesso ao Sítio Alvo:Bombas de Efluxo

Interior da bactéria

Cell wall

PorinaAntibiótico

Entrada Saída

Bomba Ativa

Bombas no interior da bactéria fazem com que, assim que o antibiótico entra na célula, ele seja lançado para o meio

externo

TETRACICLINASQUINOLONAS

MACROLÍDEOS

Sistemas de efluxo

Schweitzer, H P . 2003. Genet. Mol. Res. 2: 48-62

TetraciclinasMacrolídeos Quinolonas

Inativação do Antibiótico

Interior da bactéria

Parede Celular

Antibiótico

Sítio de AçãoEnzyme

Antibióticodestruído

Antibiótic alteredo,Previne a ligação

As enzimas destroem ou modificam o antibiótico

- LACTÂMICOSAMINOGLICOSÍDEOS

CLORANFENICOL

Produção de enzimas

- LACTAMASES (esquema de Ambler)

• Classe A: penicilinases, - lactamases de espectro estendido (ESBL), carbapenemases (KPC)

• Classe B: Metalo-- lactamase (carbapenemases)

• Classe C: - lactamase cromossômica (plasmidial em algumas espécies)

• Classe D: oxacilinases (algumas: carbapenemases)

Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs)

Enzima modificadora do Cloranfenicol

Classe A: - lactamases clássicas(Ex. TEM1, SHV1)

• Atualmente, são produzidas pela maioria dos bacilos Gram-negativos hospitalares

• Os genes são plasmidiais (alta freqüência de transmissão para bactérias da mesma espécie e gêneros diferentes)

• As bactérias produtoras são resistentes às penicilinas de amplo espectro e às cefalosporinas de primeira geração

• As bactérias são sensíveis às associações com inibidores de -lactamases (clavulanato, sulbactam e tazobactam) e às cefalosporinas de 3ª e 4ª gerações

Classe A: - lactamases de espectro extendido (ESBL)

• Derivadas das - lactamases clássicas (mutação)

• Produzidas por qualquer BGN, sendo Klebsiella spp. e Escherichia coli os mais freqüentes

• Os genes são plasmidiais

• As bactérias produtoras são resistentes a todas as cefalosporinas (exceto as de 2a geração) e ao aztreonam

OPÇÃO TERAPÊUTICA: CARBAPENÊMICOS E ASSOCIAÇÕES COM INIBIDORES DE - LACTAMASES

KPC: K. pneumoniae produtora de ESBL e já tem relatos em P. aeruginosa

Classe C: - lactamases cromossômicas (AMP-C)

• Produzidas somente quando induzidas pela desrepressão de genes (constitutiva em P. aeruginosa)

• Os - lactâmicos indutores mais potentes são: cefoxitina e imipenem

• Gêneros de BGN onde mais ocorre: Citrobacter, Enterobacter, Serratia e Providencia

OPÇÃO TERAPÊUTICA: CARBAPENÊMICOS E CEFEPIMA

Classe B: Metalo--lactamases(Carbapenemases)

• Hidrolisam todos os -lactâmicos (incluindo os carbapenêmicos), com exceção do aztreonam

• 9 classes: IMP, VIM, SPM, GIM, SIM, AIM, KHM-1, DIM-1 e NDM-1

• Detectada em: Pseudomonas aeruginosa, K. pneumoniae, Acinetobacter spp., etc.

• Não é inibida por inibidores de beta-lactamases (ex.: ácido clavulânico)

• Inibida por substâncias quelantes (EDTA e compostos derivados de thióis)

Aztreonam

Figura 2. Disseminação mundial das diferentes classes de metalo-beta-lactamases

Fonte: Metallo-B-lactamases: a last frontier of lactams?. Cornaglia, G. et al., 2011.

Resistência em Resistência em S. aureusS. aureus

Resistência a Meticilina (MRSA)Resistência a Meticilina (MRSA)

Década de 80: Ca-MRSA Década de 80: Ca-MRSA (Comunity Adquired). (Comunity Adquired). - - CCepas mais sensíveis as outras classes de antimicrobianos, porém mais virulentas

(PVL)

Infecções Hospitalares

Resistência a todos os lactâmicos/

Multirresistência

Gene mecAPbP2a: alterada

PRODUÇÃO DE - LACTAMASE

(>90%)

Resistente a:- Penicilinas naturais

- Penicilinas de amplo-espectro

Sensível a:- Oxacilina

- Cefalosporinas

- Carbapenêmicos

Resistência em Resistência em S. aureusS. aureus

Década de 40: resistência a penicilinaDécada de 40: resistência a penicilina

PRODUÇÃO DE PBP ALTERADA: PBP2a

(gene mec A)

SCCmec (Cassete Cromossômico estafilocócico)

(50%)

Resistente a:- Oxacilina (MRSA/ORSA)

- TODOS os -lactâmicos

Resistência em Resistência em S. aureusS. aureus

Década de 60: resistência a meticilina Década de 60: resistência a meticilina

Década de 90: resistência a vancomicina 1996: VISA (Japão/EUA) 2002: VRSA (EUA; gene vanA)

Resistência em Resistência em S. aureusS. aureus

RESISTÊNCIA INTRÍNSECARESISTÊNCIA INTRÍNSECA

Aminoglicosídeos (baixas concentrações)

Lincosaminas Trimetoprim-Sulfametoxazol (somente “in vivo”)

-lactâmicos (valores de CMI relativamente elevados) Vancomicina (E. casseliflavus, E. gallinarum; níveis baixos)

RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOSRESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS

RESISTÊNCIA ADQUIRIDARESISTÊNCIA ADQUIRIDA

Aminoglicosídeos (níveis elevados) Estreptomicina: ribossômica / adenil-transferase Gentamicina: acetil-transferase + fosfo-transferase

-lactâmicos (PBP alterada) Glicopeptídeos (VanA, VanB, VanD, VanE, VanG)

Fluoroquinolonas Macrolídeos Cloranfenicol Tetraciclinas

RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOSRESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS

1996: primeiro relato de isolamento de amostras com resistência a vancomicina em Curitiba, PA. E. faecium vanD

1997: vários hospitais em São Paulo, SP. E. faecalis vanA e E. faecium vanA.

2000: Hospital Pedro Ernesto, Rio de Janeiro, RJ. 2000: Porto Alegre, RS. E. faecalis vanA

2002: Hospital Universitário Antônio Pedro, Niterói, RJ. E. faecalis, vanA.

Ocorrência de VRE no Brasil

Atualmente no HUAP: outras amostras, tanto clínicas quanto intestinais de E. faecium resistentes a vancomicina e de outras espécies, apresentando o genótipo vanA, têm sido isoladas no HUAP (raras).

Importância de um programa de vigilância para a detecção precoce de pacientes colonizados com amostras VRE, para o controle da disseminação deste tipo de resistência dentro do ambiente hospitalar.

Ocorrência de VRE no Brasil

Distribuição temporal de amostras de Enterococcus faecium resistentes a vancomicina isoladas em hospitais do estado de Rio de Janeiro (2002-2006)

Magda de Souza Conceição

Distribuição geográfica dos clones de Enterococcus faecium resistentes a vancomicina nas cidades do Rio de Janeiro e Niterói

Magda de Souza Conceição

MECANISMOS DE RESISTÊNCIA AOS ANTIBIÓTICOS -LACTÂMICOS

Bactérias Gram negativas

Klebsiella pneumoniae; Escherichia coli Pseudomonas aeruginosa; Acinetobacter spp.

ALTERAÇÃO DO ALVO (PBPs): raro DIMINUIÇÃO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA EXTERNA: comum em P. aeruginosa

BOMBA DE EFLUXO PRODUÇÃO DE -LACTAMASES (ESBL, AmpC,

ML, OXA)