ANTIMICROBIANOS Mecanismos de Resistência

1. ANTIMICROBIANOSMecanismos de Resistência Profa. Cláudia de Mendonça Souza Microbiologia Clínica Depto. de Patologia Universidade Federal Fluminense

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

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

4. 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 Interior da bactéria Alteração estrutural do sítio de ação: Ligação bloqueada

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

6. Alteração de AcessoaoSítioAlvo:DiminuiçãodaPermeabilidade 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

7. TETRACICLINAS QUINOLONAS MACROLÍDEOS Alteração do Acesso ao Sítio Alvo:Bombas de Efluxo 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

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

9. 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

10. Produção de enzimas • 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)

11. 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

12. 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

13. 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

14. 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

15. 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.

17. Resistência em S. aureus • Resistência a Meticilina (MRSA) • Década de 80: Ca-MRSA(ComunityAdquired). - 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

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

19. 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

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

22. 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)

23. 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

24. Ocorrência de VRE no Brasil • 1996: primeiro relato de isolamento de amostras com resistência a vancomicina em Curitiba, PA. E. faeciumvanD • 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.

25. 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.

26. 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

27. Distribuição geográfica dos clones de Enterococcus faecium resistentes a vancomicina nas cidades do Rio de Janeiro e Niterói Magda de Souza Conceição

28. 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)