ANTIMICROBIANOS Mecanismos de Resistência Profa. Cláudia de Mendonça Souza Microbiologia Clínica Depto. de Patologia Universidade Federal Fluminense

Resistência Bacteriana Intrínseca Adquirida Mutações Processos de Recombinação Genética (Conjugação, Transformação e Transducção) Transposição (transposons)

PRINCIPAIS MECANISMOS DE RESISTÊNCIA BACTERIANA ENZIMA BOMBA DE EFLUXO PERMEABILIDADE DIMINUIDA ALTERAÇÃO DO ALVO

Modificação do Sítio de Ação Alteração estrutural do sítio de ação: QUINOLONAS RIFAMPICINA b-LACTÂMICOS MACROLIDEOS Modificação do Sítio de Ação Com a mudança estrutural do alvo, o antibiótico perde a capacidade de se ligar ao sítio Antibiótico Sítio Modificado Parede Celular Alteração estrutural do sítio de ação: Ligação bloqueada Interior da bactéria

Alteração do alvo PBPs (“Penicillin Binding Proteins”) RNA ribossomal Ex: b-lactâmicos RNA ribossomal Ex: aminoglicosídeos DNA girase Ex: quinolonas

Alteração de Acesso ao Sítio Alvo: Diminuição da Permeabilidade b-LACTÂMICOS QUINOLONAS Antibióticos geralmente entram nas bactérias através de canais protéicos (porinas) da parede celular de BGN Antibiótico Porina Parede Celular Interior da bactéria

Alteração do Acesso ao Sítio Alvo: Bombas de Efluxo TETRACICLINAS QUINOLONAS MACROLÍDEOS Bombas no interior da bactéria fazem com que, assim que o antibiótico entra na célula, ele seja lançado para o meio externo Antibiótico Porina Entrada Saída Cell wall Interior da bactéria Bomba Ativa

Schweitzer, H P . 2003. Genet. Mol. Res. 2: 48-62 Sistemas de efluxo Tetraciclinas Macrolídeos Quinolonas Schweitzer, H P . 2003. Genet. Mol. Res. 2: 48-62

Inativação do Antibiótico b- LACTÂMICOS AMINOGLICOSÍDEOS CLORANFENICOL Inativação do Antibiótico As enzimas destroem ou modificam o antibiótico Antibiótico destruído Antibiótic alteredo, Previne a ligação Antibiótico Sítio de Ação Enzyme Parede Celular Interior da bactéria

Produção de enzimas - LACTAMASES (esquema de Ambler) Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs) Enzima modificadora do Cloranfenicol - 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)

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 b-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 b-lactams?. Cornaglia, G. et al., 2011.

Resistência em S. aureus Resistência a Meticilina (MRSA) Década de 80: Ca-MRSA (Comunity Adquired). - Cepas mais sensíveis as outras classes de antimicrobianos, porém mais virulentas (PVL) Infecções Hospitalares Resistência a todos os b-lactâmicos/ Multirresistência Gene mecA PbP2a: alterada

Resistência em S. aureus PRODUÇÃO DE - LACTAMASE Década de 40: resistência a penicilina Resistente a: - Penicilinas naturais - Penicilinas de amplo-espectro Sensível a: - Oxacilina - Cefalosporinas - Carbapenêmicos PRODUÇÃO DE - LACTAMASE (>90%)

Resistência em S. aureus Década de 60: resistência a meticilina PRODUÇÃO DE PBP ALTERADA: PBP2a (gene mec A) SCCmec (Cassete Cromossômico estafilocócico) (50%) Resistente a: - Oxacilina (MRSA/ORSA) - TODOS os b-lactâmicos

Resistência em S. aureus Década de 90: resistência a vancomicina 1996: VISA (Japão/EUA) 2002: VRSA (EUA; gene vanA)

RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS RESISTÊNCIA INTRÍNSECA Aminoglicosídeos (baixas concentrações) Lincosaminas Trimetoprim-Sulfametoxazol (somente “in vivo”) b-lactâmicos (valores de CMI relativamente elevados) Vancomicina (E. casseliflavus, E. gallinarum; níveis baixos)

RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS RESISTÊNCIA ADQUIRIDA Aminoglicosídeos (níveis elevados) Estreptomicina: ribossômica / adenil-transferase Gentamicina: acetil-transferase + fosfo-transferase b-lactâmicos (PBP alterada) Glicopeptídeos (VanA, VanB, VanD, VanE, VanG) Fluoroquinolonas Macrolídeos Cloranfenicol Tetraciclinas

Ocorrência de VRE no Brasil 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.

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, MbL, OXA)