Principais Mecanismos de Resistência aos Antimicrobianos em Staphylococcus aureus Agnes Marie Sá Figueiredo, PhD

Transcrição

1 Principais Mecanismos de Resistência aos Antimicrobianos em Staphylococcus aureus Agnes Marie Sá Figueiredo, PhD Laboratório de Biologia Molecular de Bactérias Universidade Federal do Rio de Janeiro

2 Staphylococcus aureus subsp. aureus

3 S. aureus Podem estar envolvidos Gama de processos infecciosos Agudas localizadas e não complicadas até as sistêmicas Crônicas associadas ao uso de próteses médicas Doença associadas à produção de toxinas Exemplo: intoxicações alimentares Causadas pelas enterotoxinas estafilocócicas

4 Essa versatilidade dos S. aureus se deve: Aos seus inúmeros fatores de virulência Associados à colonização (aderência e invasão) Agressão tecidual Evasão ao sistema imune do hospedeiro

5 Apresentam Grande Importância no Cenário da Saúde Pública Mundial Principalmente devido: Emergência S. aureus resistentes à meticilina (MRSA) Infecções pandêmicas, endêmicas e surtos Aumentando as taxas de morbidade/mortalidade em hospitais

6 MRSA extremamente bem adaptado ao ambiente hospitalar Devido sua elevada capacidade para produzir biofilmes Grande arsenal de mecanismos de resistência aos antimicrobianos

7 Penicilina

8 Penicilina Descoberta em 1928 Comercializada na década de 40 Quando reduz drasticamente morbidade/mortalidade Infecções hospitalares causadas pelos S.aureus Porém, 1942: surgem primeiras cepas resistentes 1960: Esse índice de resistência chegou a 80% O mecanismo foi devido à aquisição de um plasmídeo Carreando o gene blaz (que codifica para uma betalactamase)

9 Penicilinas Naturais Mimetizam Terminal D-alanina D-alanina da Cadeia Peptídica da Parede Celular Bacteriana D-ALA-D-ALA Penicilina Sobreposição D-ALA-D-ALA/Penicilina

10 Síntese da Parede Celular Bacteriana Ligações cruzadas entre cadeias peptídicas Monômeros da parede celular Ligação realizadas: Transpeptidases A penicilina D-ALA-D-ALA Penicillin-binding proteins Semelhança com D-ALA-D-ALA Se liga às PBPs e inibe à síntese da parede cillin_inhibition.svg

11 A Resistência à Penicilina Natural Levou ao lançamento no comércio das penicilinas semi-sintéticas Exemplo: Meticilina e Oxacilina Entretanto já em 1961 Emergiu a primeira cepa resistente à oxacilina/meticilina

12 Marco Evolutivo dos MRSA Aquisição do cassete cromossômico mec SCCmec é formado: Complexo ccr meci/ mecri meca IS431 5` 3` Recombinases Uma nova PBP (PBP2a) - baixa afinidade pela penicilina Além disso em alguns SCCmec podemos encontrar inseridos: Elementos de inserção(is), transposons (Tn) e plasmídeos

13 11 Tipos de SCCmec Caracterizados mecc Figueiredo & Ferreira, 2014:

14 Gene mecc (meca LGA251 ) Detectado em cepas isoladas de Mastite bovina (2007) Hoje MRSA mecc são relatados em vários países Europa, América do Norte e da América Latina Inclusive de infecções em humanos MRSA mecc apresenta susceptibilidade do tipo oxacilina (S)/cefoxitina (R) MRSA meca: resistência a ambos os discos de antibióticos Atenção: Testes baseados em PCR para o meca não detectam mecc

15 MRSA Apenas encontrados no ambiente hospitalar Infecções em indivíduos hospitalizados 1980/1990 Infecções indivíduos sãos da comunidade HA- MRSA CA-MRSA

16 Figueiredo & Ferreira, 2014:

17 Resistência Heterogênea (HeR) Característica intrínseca da resistência à meticilina Na qual a maioria das células da população morre em concentrações próximas ao MIC Porém uma pequena fração (subpopulação) resiste mesmo em níveis elevados de meticilina/oxacilina

18 OXA Colônias HeR crescendo no halo de inibição

19 Na Resistência Homogênea (HoR) à Meticilina Toda as células sobrevivem Mesmo em concentrações elevadas da droga Além do gene meca Presente na HoR como na HeR A HoR parece estar relacionada à mutações: Exemplo: Genes do sistema SOS Genes associados à resposta ao estresse

20 Para Detecção de Resistência à Meticilina Disco de cefoxitina: sensível para detectar MRSA meca (HeR e HoR) e MRSA mecc Teste da PBP2a (rápido e sensível para detectar MRSA meca) Cuidado: Teste da PBP2a não detecta MRSA mecc

21 Glicopeptídeos

22 Vancomicina Um dos poucos antibióticos disponíveis Para tratar infecções graves por MRSA Essa substância inibe a síntese da parede celular bacteriana Afinidade aos terminais D-ala D-ala dos monômeros da parede Sítio de ligação da Vancomicina Do mesmo modo que as penicilinas Impede as reações de transpeptidação

23 Cepas Resistentes à Vancomicina

24 Resistência Plena à Vancomicina Ocorre nas cepas conhecidas como VRSA: - Vancomycin-resistant S. aureus (MIC: >16 µg/ml) 1ª Cepa: Japão 1996 (ST5 - Clone NY/Japão) ª cepa nos EUA (ST5 - Clone NY/Japão) 2008 Iran (ST1283 CC239; relacionada clone epidêmico brasileiro) 2014 (SP) descrito primeiro caso no Brasil Resistência à vancomicina ocorreu em cepa de CA-MRSA USA300

25 A resistência plena à vancomicina Aquisição de um plasmídeo carreando Tn1546 Transposon conjungativo de enterococos que carreia os genes: vanh codifica uma desidrogenase: reduz o piruvato a D-lac vana codifica uma ligase: cataliza a ligação entre D-ala e D-lac MRSA adquire resistência a partir do enterococos (VRE) Durante co-infecção VRE-MRSA Todos os testes laboratoriais detectam VRSA Uma vez que o VRSA é resistente a elevadas concentrações

26 Cepas Apresentando Resistência Intermediária à Vancomicina Conhecidas como VISA Maioria apresenta resistência do tipo hetero-visa (hvisa) A resistência é associada à exposição prolongada Devido a mutações Genes associados à biossíntese da parede e divisão celular Resultando no espessamento da parede celular bacteriana

27 Testes laboratoriais recomendados para detectar resistência à vancomicina Triagem em meio sólido contendo 8 μg/ml vancomicina Etest MIC Atenção: O disco de vancomicina detecta VRSA, mas não detecta resistência VISA e hvisa

28 Resistência a Drogas Mais Recentes

29 Resistência à linezolida e tigeciclina Permanecem ainda raras Geralmente associadas ao uso prolongado Atuam inibindo a síntese de proteínas Mecanismo de resistência à tigeciclina é pouco conhecido Mecanismos de resistência à linezolida parecem ser diversos cfr (metilase) - RNA 23S (Alvo de ação da linezolida)

30 Daptomicina Atua sobre a membrana citoplasmática DAP-Ca 2+ interage fosfolipídeos (negativos) da membrana Levando à morte celular Cepas resistentes vêm sendo isoladas em todo mundo Geralmente emergem durante terapia

31 Mecanismos de resistência parecem diversos Foram observadas mutações nos genes mprf, yycfg Envolvidos em eventos de membrana Cepas resistentes Apresentam alterações na membrana celular Que tornam a membrana mais positivamente carregada

32 Resistência Cruzada à Vancomicina e Daptomicina Vem sendo descrita na literatura científica Acredita-se que o aumento da espessura da parede celular observada em cepas VISA Esteja relacionado à resistência cruzada: A daptomicina sendo uma molécula muito grande, apresentaria dificuldade para penetração na célula

33 Conclusões Os MRSA apresentam um arsenal de genes que conferem resistência a uma gama de antibióticos. Muitos desses mecanismos permanecem ainda desconhecidos. A utilização abusiva de antimicrobianos cria um ambiente de pressão seletiva para a emergência de variantes resistentes. A evolução da resistência muitas vezes aparece associada ao aumento da virulência (clones hipervirulentos). Portanto torna-se mandatório um monitoramento constante e o desenvolvimento de melhores políticas públicas globais para o controle do uso de antimicrobianos e da disseminação de bactérias multirresistentes, como MRSA.