Đặc điểm đa dạng phân tử và dịch tễ học của Staphylococcus aureus: sự xuất hiện cao của Staphylococcus aureus oxacillin nhạy mecA dương tính (OS-MRSA) liên quan đến các mẫu lâm sàng ở Brazil

BMC Microbiology - Tập 16 - Trang 1-9 - 2016
Mariana Andrade-Figueiredo1, Tereza Cristina Leal-Balbino1
1Department of Microbiology, Oswaldo Cruz Foundation, Aggeu Magalhães Research Center, CPqAM/Fiocruz, Recife, Brazil

Tóm tắt

Staphylococcus aureus là nguyên nhân chính gây ra các nhiễm trùng toàn cầu và bệnh viện với tác động đáng kể tại các bệnh viện trên toàn thế giới. Mục tiêu của chúng tôi là điều tra các đặc điểm lâm sàng và phân tử của các mẫu S. aureus gây nhiễm trùng cho bệnh nhân nhập viện tại thành phố Recife, Brazil, cũng như nghiên cứu tần suất của S. aureus nhạy oxacillin mecA dương tính (OS-MRSA) trong khu vực, đồng thời phân tích di truyền các mẫu và so sánh với các kiểu dịch tễ học. Chúng tôi đã phân tích tổng cộng 89 mẫu, bao gồm 31 mẫu Staphylococcus aureus kháng methicillin (MRSA) lâm sàng và 58 mẫu Staphylococcus aureus nhạy methicillin (MSSA) bằng phương pháp PFGE, MLST, phân loại spa và phân tích gen SCCmec. Các mẫu thuộc các clonal MRSA quốc tế được phát hiện: clone dịch tễ Brazil (BEC) (61% các mẫu MRSA), clone nhi khoa (36%), New York/Nhật Bản (3%). Một số mẫu MSSA có liên quan đến các kiểu clone MRSA: liên quan đến USA400 (10% các mẫu MSSA), clone Berlin (2%), nhi khoa (14%), New York/Nhật Bản (2%) và clone Nam Tây Dương Thái Bình Dương (17%). MLST đã phát hiện các loại trình tự mới (ST’s): ST2381, ST2382 và ST2383 cùng với các loại spa mới: 10548 và 10550. Trong số các mẫu được xác định có tính chất MSSA theo các thử nghiệm độ nhạy kháng sinh, chúng tôi xác nhận 30 mẫu nhạy oxacillin đã thể hiện gen mecA, mà không có sự khuếch đại phức hợp mec và do đó được phân loại là OS-MRSA. Chúng tôi quan sát thấy sự lây lan clonal của MRSA và MSSA, bao gồm cả OS-MRSA, tại nhiều khu vực của bệnh viện chính được điều tra và các mẫu liên quan chặt chẽ giữa các bệnh viện đã phân tích. Kết quả của nghiên cứu này gợi ý sự lây lan có thể của các chủng trong môi trường bệnh viện, có thể chịu trách nhiệm cho các nhiễm trùng bệnh viện. Chúng tôi đã ghi nhận sự tồn tại của nhiều clone MRSA, cũng như các loại MLST và spa mới, chịu trách nhiệm cho các nhiễm trùng nghiêm trọng ở các bệnh nhân nội trú. Việc phát hiện các mẫu OS-MRSA có thể có ý nghĩa đối với liệu pháp điều trị, vì việc kiểm tra mecA và PBP2a không phải là quy trình thường qui được thực hiện bởi các phòng thí nghiệm vi sinh lâm sàng tại Brazil và, như một hệ quả, các mẫu này có thể bị phân loại sai là MSSA. Dữ liệu của chúng tôi cảnh báo về sự cần thiết phải phát triển các chiến lược kiểm soát dịch tễ học hiệu quả hơn đối với S. aureus nhằm ngăn chặn sự gia tăng nhiễm trùng bệnh viện do tác nhân này gây ra. Chúng tôi củng cố việc sử dụng các phương pháp di truyền bên cạnh các bài kiểm tra hình thái, để xác định chính xác MRSA.

Từ khóa

#Staphylococcus aureus #OS-MRSA #MRSA #MSSA #dịch tễ học #kiểm soát nhiễm trùng

Tài liệu tham khảo

Stefani S, Chung DR, Lindsay JA, Friedrich AW, Kearns AM, Westh H, FM MacKenzie. Meticillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA): global epidemiology and harmonisation of typing methods. Int J Antimicrob Agents. 2012;39(4):273–82. Monecke S, Coombs G, Shore AC, Coleman DC, Akpaka P, Borg M, Chow H, et al. A field guide to pandemic, epidemic and sporadic clones of methicillin-resistant Staphylococcus aureus. PLoS One. 2011;6(4):e17936. Deurenberg RH, Stobberingh EE. The Molecular Evolution of Hospital- and Community-Associated Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus. Curr Mol Med. 2009;9:100–15. Higuchi W, Takano T, Teng L-J, Yamamoto T. Structure and specific detection of staphylococcal cassette chromosome mec type VII. Biochem Biophys Res Commun. 2008;377:752–6. Hososaka Y, Hanaki H, Endo H, et al. Characterization of oxacillin-susceptible mecA-positive Staphylococcus aureus: a new type of MRSA. J Infect Chemother. 2007;13:79–86. Labrou M, Michail G, Ntokou E, Pittaras TE, Pournaras S, Tsakris A. Activity of oxacillin versus that of vancomycin against oxacillin-susceptible mecA-positive Staphylococcus aureus clinical isolates evaluated by population analyses, time-kill assays, and a murine thigh infection model. Antimicrob Agents Chemother. 2012;56:3388–91. Sharff KA, Monecke S, Slaughter S, et al. Genotypic resistance testing creates new treatment challenges: two cases of oxacillin-susceptible methicillin-resistant Staphylococcus aureus. J Clin Microbiol. 2012;50:4151–3. Saeed K, Ahmad N, Dryden M, Cortes N, Marsh P, Sitjar A, et al. Oxacillin-susceptible methicillin-resistant Staphylococcus aureus (OS-MRSA), a hidden resistant mechanism among clinically significant isolates in the Wessex region/UK. Infection. 2014;42(5):843–7. Mejía C, Zurita J, Guzmán-Blanco M. Epidemiology and surveillance of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in Latin America. Braz J Infect Dis. 2010;14:79–86. Teixeira L, Resende C, Ormonde L, et al. Geographic spread of epidemic multiresistant Staphylococcus aureus clone in Brazil. J Clin Microbiol. 1995;33:2400–4. Sousa-Junior FC, Silva-Carvalho MC, Fernandes MJBC, et al. Genotyping of methicillin-resistant Staphylococcus aureus isolates obtained in the Northeast region of Brazil. Braz J Med Biol Res. 2009;4:877–81. Cury GG, Mobilon C, Stehling EG, et al. Molecular typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) strains isolated in two metropolitan areas of São Paulo State, southeast Brazil. Braz J Infect Dis. 2009;13:165–9. De Miranda O, Silva‐Carvalho M, Ribeiro A, et al. Emergence in Brazil of methicillin‐resistant Staphylococcus aureus isolates carrying SCCmecIV that are related genetically to the USA800 clone. Clin Microbiol Infect. 2007;13:1165–72. Ribeiro A, Coronado AZ, Silva-Carvalho MC, et al. Detection and characterization of international community-acquired infections by methicillin-resistant Staphylococcus aureus clones in Rio de Janeiro and Porto Alegre cities causing both community- and hospital-associated diseases. Diagn Microbiol Infect Dis. 2007;59:339–45. Vidal PM, Trindade PA, Garcia TO, et al. Differences between "classical" risk factors for infections caused by methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and risk factors for nosocomial bloodstream infections caused by multiple clones of the staphylococcal cassette chromosome mec type IV MRSA strain. Infect Control Hosp Epidemiol. 2009;30:139–45. Silva-Carvalho MC, Bonelli RR, Souza RR, et al. Emergence of multiresistant variants of the community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus lineage ST1-SCCmecIV in 2 hospitals in Rio de Janeiro. Braz Diag Microbiol Infect Dis. 2009;65:300–5. Beltrame C, Botelho A, Silva-Carvalho M, et al. Restriction modification (RM) tests associated to additional molecular markers for screening prevalent MRSA clones in Brazil. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2012;31:2011–6. Schuenck RP, Cavalcante FS, Emery E, Giambiagi-de Marval M, dos Santos KR. Staphylococcus aureus isolates belonging to different multilocus sequence types present specific virulence gene profiles. FEMS Immunol Med Microbiol. 2012;65:501–4. Aarestrup FM, Dangler CA, Sordillo LM. Prevalence of coagulase gene polymorphism in Staphylococcus aureus isolates causing bovine mastitis. Can J Vet Res. 1995;59:124–8. Clinical and Laboratory Standards Institute. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing; 25th informational supplement. 2015. p. M100-S25. Kondo Y, Ito T, Ma XX, et al. Combination of multiplex PCRs for Staphylococcal cassette chromosome mec type assignment: rapid identification system for mec, ccr, and major differences in junkyard regions. Antimicrob Agents Chemother. 2007;51:264–74. McDougal LK, Steward CD, Killgore GE, Chaitram JM, McAllister SK, Tenover FC. Pulsed-field gel electrophoresis typing of oxacillin-resistant Staphylococcus aureus isolates from the United States: establishing a national database. J Clin Microbiol. 2003;41:5113–20. Enright MC, Day NP, Davies CE, Peacock SJ, Spratt BG. Multilocus sequence typing for characterization of methicillin-resistant and methicillin-susceptible clones of Staphylococcus aureus. J Clin Microbiol. 2000;38:1008–15. Feil EJ, Li BC, Aanensen DM, Hanage WP, Spratt BG. eBURST: inferring patterns of evolutionary descent among clusters of related bacterial genotypes from multilocus sequence typing data. J Bacteriol. 2004;186:1518–30. Harmsen D, Claus H, Witte W, et al. Typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus in a university hospital setting by using novel software for spa repeat determination and database management. J Clin Microbiol. 2003;41:5442–8. Mellmann A, Weniger T, Berssenbrugge C, et al. Based Upon Repeat Pattern (BURP): an algorithm to characterize the long-term evolution of Staphylococcus aureus populations based on spa polymorphisms. BMC Microbiol. 2007;7:98. Tenover FC, Arbeit RD, Goering RV, et al. Interpreting chromosomal DNA restriction patterns produced by pulsed-field gel electrophoresis: criteria for bacterial strain typing. J Clin Microbiol. 1995;33:2233–9. Deurenberg RH, Stobberingh EE. The evolution of Staphylococcus aureus. Infect Genet Evol. 2008;8:747–63. de Sousa MA, Conceicao T, Simas C, De Lencastre H. Comparison of genetic backgrounds of methicillin-resistant and-susceptible Staphylococcus aureus isolates from Portuguese hospitals and the community. J Clin Microbiol. 2005;43:5150–7. Amaral MM, Coelho LR, Flores RP, et al. The predominant variant of the Brazilian epidemic clonal complex of methicillin-resistant Staphylococcus aureus has an enhanced ability to produce biofilm and to adhere to and invade airway epithelial cells. J Infect Dis. 2005;192:801–10. McCarthy AJ, Lindsay JA. Genetic variation in Staphylococcus aureus surface and immune evasion genes is lineage associated: implications for vaccine design and host-pathogen interactions. BMC Microbiol. 2010;10:173. Sola C, Paganini H, Egea AL, et al. Spread of epidemic MRSA-ST5-IV clone encoding PVL as a major cause of community onset staphylococcal infections in Argentinean children. PLoS One. 2012;7:e30487. Melo MC, Silva-Carvalho MC, Ferreira RL, et al. Detection and molecular characterization of a gentamicin-susceptible, methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) clone in Rio de Janeiro that resembles the New York/Japanese clone. J Hosp Infect. 2004;58:276–85. Teixeira MM, Araújo MC, Silva-Carvalho MC, et al. Emergence of clonal complex 5 (CC5) methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) isolates susceptible to trimethoprim-sulfamethoxazole in a Brazilian hospital. Braz J Med Biol Res. 2012;45:637–43. Shore AC, Rossney AS, O'Connell B, et al. Detection of Staphylococcal cassette chromosome mec-associated DNA segments in Multiresistant Methicillin-Susceptible Staphylococcus aureus (MSSA) and identification of Staphylococcus epidermidis ccrAB4 in both Methicillin-Resistant S. aureus and MSSA. Antimicrob Agents Chemother. 2008;52:4407–19. Oliveira DC, de Lencastre H. Methicillin-Resistance in Staphylococcus aureus is not affected by the overexpression in trans of the mecA gene repressor: a surprising observation. PLoS One. 2011;6:e23287. Chambers HF. The changing epidemiology of Staphylococcus aureus? Emerg Infect Dis. 2001;7:178. Etienne J. Panton-Valentine Leukocidin: a marker of severity for Staphylococcus aureus infection? Clin Infect Dis. 2005;41:591–3. Ribeiro A, Dias C, Silva-Carvalho MC, et al. First report of infection with community-acquired methicillin-resistant Staphylococcus aureus in South America. J Clin Microbiol. 2005;43:1985–8. Tenover FC, McAllister S, Fosheim G, et al. Characterization of Staphylococcus aureus isolates from nasal cultures collected from individuals in the United States in 2001 to 2004. J Clin Microbiol. 2008;46:2837–41. Moore CL, Osaki-Kiyan P, Perri M, et al. USA600 (ST45) methicillin-resistant Staphylococcus aureus bloodstream infections in urban Detroit. J Clin Microbiol. 2010;48:2307–10.