Klebsiella pneumoniae produtora de ESBL

INTRODUÇÃO

As betalactamases de espectro estendido (ESBL) são enzimas que pertencem em sua grande maioria à classe molecular A da classificação de Ambler (ou seja são serinobetalactamases (possuem serina em seu sítio ativo) e são inibidas por inibidores de betalactamase (Ácido Clavulânico, Sulbactam e Tazobactam) e são capazes de hidrolisar a maioria das penicilinas e cefalosporinas, incluindo compostos oxiiminobetalactâmicos (Cefuroxima, Cefalosporinas de terceira e quarta gerações) e Monobactâmicos (Aztreonam), mas não hidrolisam as cefamicinas ou carbapenêmicos. O perfil de hidrólise das ESBLs é demonstrado na tabela 1:

Tabela 1: Perfil de hidrólise das ESBLs:

Penicilinas lábeis	Penicilinas associadas a inibidores de β-lactamase	Cefalosporinas de 1ª geração	Cefalosporinas de 2ª geração	Cefalosporinas de 3ª geração	Cefalosporinas de 4ª geração	Monobactâmicos	Carbapenêmicos
SIM	NÃO	SIM	SIM* **	SIM	SIM	SIM	NÃO**
*AS CEFAMICINAS (CEFOXITINA) NÃO É HIDROLISADA PELA ESBL. **PODE OCORRER RESISTÊNCIA ÀS CEFAMICINAS E AOS CARBAPENÊMICOS ATRAVÉS DA ASSOCIAÇÃO DE HIPERPRODUÇÃO DE ESBL + PERDA E/OU MUTAÇÃO DE CANAIS PORINA (ompF em Escherichia coli e ompK35 em Klebsiella pneumoniae).

Figura 1: Hidrólise do anel Betalactâmico pela ESBL.
Fonte: SILVA, K.C.; LINCOPAN, N.; 2012.

As primeiras cepas produtoras de ESBL foram identificadas em 1983, e desde então têm sido reportadas em todo o mundo. Essa distribuição é um resultado da expansão clonal de organismos produtores de ESBL, da transferência horizontal de genes de ESBL em plasmídeos e, menos comumente, surgimento de novas enzimas. Certamente os grupos clinicamente mais importantes de ESBLs são as enzimas CTX-M, seguido de SHV e ESBLs derivados de TEM. Certas enzimas derivadas de OXA da classe D também estão incluídas dentro do grupo das ESBLs, embora a inibição por inibidores de betalactamase de classe A seja mais fraca do que para outras ESBLs.

A produção de ESBL tem sido observada principalmente em Enterobacteriaceae, inicialmente em ambientes hospitalares, mais tarde, em casas de repouso, e desde o ano 2000, na comunidade (pacientes ambulatoriais, portadores saudáveis, animais doentes e saudáveis, produtos alimentícios). As espécies produtores de ESBL mais frequentemente encontradas são Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. No entanto, todas as outras espécies de Enterobacteriaceae clinicamente relevantes são também comumente produtoras de ESBL.

A grande maioria das ESBLs é constituída de enzimas adquiridas, codificadas por genes localizados em plasmídeos. As ESBLs adquiridas são expressas em vários níveis, e diferem significamente quanto às suas características bioquímicas, tais como atividade contra Betalactâmicos específicos (por exemplo: Cefotaxima, Ceftazidima, Aztreonam). O nível de expressão e as propriedades de uma enzima, e a presença simultânea de outros mecanismos de resistência (outras Betalactamases, efluxo, permeabilidade alterada) resultam em uma grande diversidade de fenótipos de resistência observados entre os isolados ESBL-positivos.

DETECÇÃO DE ESBL EM Klebsiella pneumoniae

1. Local de isolamento do microrganismo: Urina.
2. Doenças de base do paciente: Insuficiência renal crônica.
3. Metodologia empregada: Disco aproximação.

Imagem 2: Teste de sensibilidade aos antimicrobianos em uma
cepa de Klebsiella pneumoniae isolada de urocultura.
Fonte: Acervo do autor.

Imagem 3: Detalhe do teste de disco aproximação. Note a presença
de "halos fantasmas" entre os discos de cefalosporinas de terceira e
quarta gerações e o disco de Amoxicilina + Ácido Clavulânico (AMC).
Isto indica que a presença deste inibidor de betalactamase reconstitui a
ação das cefalosporinas afetadas pela enzima produzida pelo microrganismo.
Este teste é considerado positivo para produção de ESBL.
Fonte: Acervo do autor.

Imagem 4: Note a sensibilidade a Cefoxitina (CFO). A ESBL
não hidrolisa este antimicrobiano.
Fonte: Acervo do autor.

Imagem 5: Note a presença de mutação na porção gyrA da enzima DNA-girase. Esta mutação leva a resistência aos
antimicrobianos da classe das Fluoroquinolonas (neste caso demonstradas
pelo Ciprofloxacino (CIP) e Levofloxacino (LVX)). Como este microrganismo
expressa ESBL, normalmente também é encontrado o gene qnr plasmidial
que confere baixo nível de resistência às Fluoroquinolonas.
Fonte: Acervo do autor.

Imagem 6: Note a alteração de rota metabólica do PABA que este
microrganismo expressa através da resistência ao Sulfametoxazol +
Trimetoprim.
Fonte: Acervo do autor.

CONCLUSÃO

Através deste antibiograma podemos notar que a maioria dos microrganismo que expressam ESBL são considerados mutirresistentes, pois expressam resistência não somente aos Betalactâmicos, mas também expressam resistência a outras classes de antimicrobianos como as Fluroquinolonas e os inibidores de síntese do ácido fólico. Este expressão de multirresistência se deve ao fato do gene que expressa ESBL, estar presente em um plasmídeo grande que contém genes de resistência a outros antimicrobianos, como o gene qnr (que expressa uma proteína capaz de proteger a enzima DNA-girase da ação das Fluoroquinolonas), enzimas modificadoras de aminoglicosídeos (ex: AAC(3')) e enzimas que induzem a alteração de rota metabólica do PABA.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. SILVA, Ketrin Cristina da  and  LINCOPAN, Nilton. Epidemiologia das betalactamases de espectro estendido no Brasil: impacto clínico e implicações para o agronegócio. J. Bras. Patol. Med. Lab. 2012, vol.48, n.2, pp.91-99.