Otimização e aplicação de testes rápidos para a detecção de Carbapenemases em bactérias gram-negativas
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Data
2019-10-31
Autores
Silva, Ana Carolina Ramos Da [UNIFESP]
Orientadores
Gales, Ana Cristina [UNIFESP]
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Resumo
Antimicrobial resistance has become one of the most important public health concerns. Carbapenems characterize one of the last therapeutic options for the treatment of multidrug resistant (MDR) gram-negative bacteria; however, the frequency of pathogens with ability of hydrolysing carbapenems, as well as co-producing other resistance mechanisms has increased significantly worldwide. Rapid diagnosis for detection of carbapenemase producers have a high impact on decreasing mortality and morbidity rates, as well as reducing hospital costs. Thus, the aim of this study was to optimize and evaluate rapid tests for detecting carbapenemases in gram-negative bacteria. Our scientific article 1 evaluated the influence of different culture media for the detection of carbapenemases hydrolytic capacity by the MALDI TOF MS technique. We observed that three isolates of A. baumanni producing OXA-25, OXA-26 and OXA-72 showed false negative results after growth on MacConkey agar, while all isolates evaluated after growth on CPS, Blood and Mueller-Hinton agar were detected within 4 hours of incubation. Our second study (scientific article 2) evaluated the KPC K-SeT immunochromatographic device for detecting different KPC variants, as well as the influence of distinct culture media on this assay. The test proved to be a fast and sensitive tool for detecting different KPC variants within a maximum of 15 minutes. However, the bacterial inoculum of two KPC-6 and KPC-8 producing Enterobacteriaceae was increased to enable detection by KPC K-SeT. In addition, the EasyQ KPC molecular test was evaluated for the detection of blaKPC directly from rectal swabs, resulting in the third scientific manuscript. The test demonstrated 100% sensitivity and 87.7% specificity and the blaKPC detection was performed directly from the rectal swab without prior incubation. Finally, our last study (scientific article 4) evaluated the ability of the MALDI TOF MS to detect ceftazidime-avibactam (CAZ/AVI) hydrolysis among carbapenemase producing isolates. This study demonstrated high agreement with the molecular method (97%) and the sensitivity test (94%). Our results demonstrated that most of the evaluated methodologies demonstrated fast turn around time and high sensitivity and specificity rates. However, the workflow of each clinical laboratory should be evaluated to determine the phenotypic and/or molecular test that best suits the specific characteristics of each medical center.
A resistência aos antimicrobianos tem se tornado um dos maiores problemas de saúde pública. Os carbapenêmicos caracterizam uma das últimas opções terapêuticas para o tratamento de bactérias gram-negativas multiressitentes (MDR), entretanto a frequência de isolamento de bactérias produtoras de carbapenemases, adicionado à co-produção de outros mecanismos de resistência tem aumentado signitivamente no Brasil e no mundo. A detecção rápida destes patógenos pode proporcionar um alto impacto na diminuição dos índices de mortalidade e morbidade, bem como na diminuição dos custos hospitalares. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi otimizar e avaliar testes rápidos para a detecção de carbapenemases em bactérias gram-negativas. Em nosso primeiro estudo (artigo científico 1) avaliamos a influência de diferentes meios de cultura para a detecção da capacidade hidrolítica das carbapenemases pela técnica de MALDI TOF MS. Observamos que três isolados de A. baumanni produtores de OXA-25, OXA-26 e OXA-72 demonstraram resultados falso-negativos após crescimento no agar MacConkey, enquanto que todos os isolados avaliados após crescimento em CPS, Agar Sangue e Mueller-Hinton foram detectados em no máximo 4 horas de incubação. O nosso segundo estudo (artigo científico 2) avaliou o teste imunocromatográfico KPC K-SeT para a detecção de diferentes variantes de KPC, bem como a influência de diferentes meios de cultura. O teste demonstrou-se uma ferramenta rápida e sensível para a detecção de diferentes variantes de KPC no período máximo de 15 minutos. No entanto, o inóculo bacteriano de duas enterobactérias produtoras de KPC-6 e KPC-8 foi aumentado para possibilitar a detecção pelo KPC K-SeT. Além disso, o teste molecular EasyQ KPC foi avaliado para a detecção de blaKPC diretamente de swabs retais no qual resultou no artigo científico 3. O teste demonstrou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 87,7%, contudo a detecção de blaKPC foi detectada diretamente do swab retal sem a necessidade prévia de incubação. E por fim, o nosso último estudo (artigo científico 4) que avaliou a capacidade da técnica de MALDI TOF MS para detectar a resistência à ceftazidima-avibactam em isolados produtores de carbapenemases. Este estudo demonstrou uma elevada concordância com o método molecular (97%) e com o teste de sensibilidade (94%). Nossos resultados demonstraram que a maioria das metodologias avaliadas demonstraram rapidez na liberação dos resultados e altos índices de sensibilidade e especificidade. Entretanto, a dinâmica de cada laboratório clínico deve ser levada em consideração para optar pelo teste fenotípico e/ou molecular que melhor de adapte às características específicas de cada centro hospitalar.
A resistência aos antimicrobianos tem se tornado um dos maiores problemas de saúde pública. Os carbapenêmicos caracterizam uma das últimas opções terapêuticas para o tratamento de bactérias gram-negativas multiressitentes (MDR), entretanto a frequência de isolamento de bactérias produtoras de carbapenemases, adicionado à co-produção de outros mecanismos de resistência tem aumentado signitivamente no Brasil e no mundo. A detecção rápida destes patógenos pode proporcionar um alto impacto na diminuição dos índices de mortalidade e morbidade, bem como na diminuição dos custos hospitalares. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi otimizar e avaliar testes rápidos para a detecção de carbapenemases em bactérias gram-negativas. Em nosso primeiro estudo (artigo científico 1) avaliamos a influência de diferentes meios de cultura para a detecção da capacidade hidrolítica das carbapenemases pela técnica de MALDI TOF MS. Observamos que três isolados de A. baumanni produtores de OXA-25, OXA-26 e OXA-72 demonstraram resultados falso-negativos após crescimento no agar MacConkey, enquanto que todos os isolados avaliados após crescimento em CPS, Agar Sangue e Mueller-Hinton foram detectados em no máximo 4 horas de incubação. O nosso segundo estudo (artigo científico 2) avaliou o teste imunocromatográfico KPC K-SeT para a detecção de diferentes variantes de KPC, bem como a influência de diferentes meios de cultura. O teste demonstrou-se uma ferramenta rápida e sensível para a detecção de diferentes variantes de KPC no período máximo de 15 minutos. No entanto, o inóculo bacteriano de duas enterobactérias produtoras de KPC-6 e KPC-8 foi aumentado para possibilitar a detecção pelo KPC K-SeT. Além disso, o teste molecular EasyQ KPC foi avaliado para a detecção de blaKPC diretamente de swabs retais no qual resultou no artigo científico 3. O teste demonstrou uma sensibilidade de 100% e especificidade de 87,7%, contudo a detecção de blaKPC foi detectada diretamente do swab retal sem a necessidade prévia de incubação. E por fim, o nosso último estudo (artigo científico 4) que avaliou a capacidade da técnica de MALDI TOF MS para detectar a resistência à ceftazidima-avibactam em isolados produtores de carbapenemases. Este estudo demonstrou uma elevada concordância com o método molecular (97%) e com o teste de sensibilidade (94%). Nossos resultados demonstraram que a maioria das metodologias avaliadas demonstraram rapidez na liberação dos resultados e altos índices de sensibilidade e especificidade. Entretanto, a dinâmica de cada laboratório clínico deve ser levada em consideração para optar pelo teste fenotípico e/ou molecular que melhor de adapte às características específicas de cada centro hospitalar.