Mecanismos de resistencia a penicilina en cepas clínicas de Streptococcus pneumoniae

Abstract

Introducción: Streptococcus pneumoniae es el responsable de la mayoría de casos de neumonía, bacteremia y meningitis a nivel mundial. La penicilina ha sido el principal antibiótico para el tratamiento de enfermedades neumocócicas por mucho tiempo; sin embargo, las cepas resistentes han ido aumentando en los últimos años en el Perú. La resistencia ha sido atribuida a mutaciones en los genes pbps2x, 2b, 1a y murM. Objetivo: Determinar los mecanismos de resistencia a penicilina en cepas de S. pneumoniae aislados de niños con enfermedad neumocócica invasiva y niños portadores sanos de Lima a través del estudio de los genes pbp2x, pbp2b, pbp1a y murM. Métodos: Se analizaron 60 cepas aisladas de niños menores de 14 años con enfermedad neumocócica invasiva y 136 cepas de muestras nasofaríngeas provenientes de niños portadores menores de dos años en Lima entre 2016 y 2019. Todas las cepas eran no-sensibles a penicilina por el disco de oxacilina. La susceptibilidad antimicrobial a penicilina G fue determinada por la concentración mínima inhibitoria. Se determinó la presencia de genes pbps y murM alterados mediante dos sistemas de reacción en cadena de la polimerasa convencional estandarizados en este estudio. Resultados: La presencia del gen pbp2x alterado fue hallada en 96.7% (58/60), pbp2b en 70.0% (42/60), pbp1a en 85.0% (51/60) y murM en 5.0% (3/60) cepas invasivas. En cepas portadoras por otra parte, pbp2x estuvo alterado en 93,4% (127/136), pbp2b en 88.2% (120/136), pbp1a en 59.6% (81/136) y murM en 13.2% (18/136). El genotipo alterado más frecuente fue pbp1a, pbp2b y pbp2x. Hubo una correlación positiva entre el número de genes alterados y los valores de MIC en cepas invasivas y colonizadoras respectivamente. Asimismo hubo asociación entre el número de genes alterados y la resistencia cuando se emplea puntos de corte para cepas meníngeas. Conclusiones: Hubo asociación entre la presencia de genes alterados y la resistencia a penicilina cuando se emplea puntos de corte para cepas meníngeas. Además, las cepas con un mayor número de genes alterados presentaron mayor valor de MIC.

Background: Streptococcus pneumoniae is responsible for the majority of cases of pneumonia, bacteremia and meningitis worldwide. Penicillin has been the main antibiotic for treating pneumococcal diseases for a long time; however, resistant strains have been increasing in recent years in Peru. Penicillin resistance in clinical strains has been attributed to mutations in the pbps2x, 2b, 1a genes and murM. Objective: Determine the mechanisms of resistance to penicillin in strains of S. pneumoniae isolated from children with invasive pneumococcal infection and healthy carrier children from Lima by studying the pbp2x, pbp2b, pbp1a and murM genes. Methods: We analyzed 60 isolates from children under 14 years with invasive pneumococcal disease (IPD) and 136 strains of nasopharyngeal carriers younger than 2 years in Lima between 2016 and 2019. All the strains were not sensitive to penicillin due to the oxacillin disk. Antimicrobial susceptibility to penicillin was determined by Minimum Inhibitory Concentrations (MIC). Detection of pbps and murM mutations was determined using two multiplex Polymerase Chain Reaction (PCR) systems standardized in this study. Results: The presence of the altered pbp2x gene was found in 96.7% (58/60), pbp2b in 70.0% (42/60), pbp1a in 85.0% (51/60) and murM in 5.0% (3/60) invasive strains. In carrier strains, on the other hand, pbp2x was altered in 93.4% (127/136), pbp2b in 88.2% (120/136), pbp1a in 59.6% (81/136) and murM in 13.2% (18/136). The most frequent altered genotype was pbp1a, pbp2b and pbp2x. There was a positive correlation between the number of altered genes and the MIC values in invasive and colonizing strains respectively. There was also an association between the number of genes mutated and altered for resistance when cut-off points for meningeal strains were used. Conclusions: There was an association between the presence of altered genes and resistance to penicillin when cut-off points for meningeal strains are used. In addition, the strains with a greater number of alterated genes presented a higher MIC value.