+

Plataformas genéticas de KPC y otras

carbapenemasas

Gerardo González Rocha, MSc PhD

Departamento de Microbiología

+Carbapenemasas en bacilos Gram

negativos

La emergencia de patógenos Gram-negativos resistentes acarbapenémicos, en especial los que son productores decarbapenemasas, plantea una seria amenaza para la salud pública entodo el mundo

Carbapenemasas tipo KPC, NDM y OXA-48-like están principalmentedistribuidas en enterobacterias

Carbapenemasas tipo IMP,VIM en Pseudomonas aeruginosa

Carbapenemasas tipo OXA en complejo Acinetobacter baumannii

El número de reservorios para estos organismos está aumentando, nosólo en los hospitales, sino también en la comunidad, animales (ganado,de compañía, de vida silvestre) y en el medio ambiente

2

Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2017 Oct 8. doi: 10.1007/s10096-017-3112-7

Front. Microbiol. 7:895. doi: 10.3389/fmicb.2016.00895

+Carbapenemasas en Chile

3

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

KPC OXA-48 like NDM VIM IMP TOTAL

2012

2013

2014

2015

2016

Enterobacterias productoras de carbapenemasas 2012- 2016(Dr. JC Hormazábal, ISP Mayo 2017)

4

5

J Infect Dev Ctries 2012; 6(4):311-316.

6

Phylogenetic tree of the metallo-carbapenemase and serine carbapenemase genes with their mean

percentage GC content, according to groups and phenotypic properties.

Los genes para las enzimas KPC se encuentran en

transposones sobre plásmidos transferibles, y son

altamente prevalentes, principalmente en K.

pneumoniae, pero también en otras

Enterobacteriaceae, P. aeruginosa y A. baumannii

Los genes para las enzimas GES se encuentran en

integrones en plásmidos transferibles en P.

aeruginosa y K. pneumoniae

integrado como un cassette genético en integrón

clase 1

integrado como un cassette genético en integrón

clase 3

el gen generalmente es portado por plásmidos

conjugativos de diferentes tamaños y grupos de

incompatibilidad

Transposón en plásmido o cromosoma + ISs

Clin Microbiol Infect. 2014 20(9):831-838.

+Plataforma genética

Complejidad jerárquica de

los genes (blaCTX-M) dentro de

estructuras genéticas y clones

bacterianos que participan en

la movilización, propagación

y mantenimiento de estos

genes

7

Gen de carbapenemasa

Cantón et al., Front. Microbiol., 02 April 2012, https://doi.org/10.3389/fmicb.2012.00110

8

Carlos Pérez

NDM

+ Epidemiología genómica de plásmidos que codifican NDM-19

Comparison of variable blaNDM-1-containing regions from plasmids p16Pre36-NDM, pRB151-NDM, p06-1619-NDM, p6234-

178kb, pPrY2001 and pNDM-BJ01.

Genome Biol. Evol. 2017, 9(6):1725–1741.

10

Javier Escobar-Perez1 & Nicola K. PettyGenome Biol. Evol. 2017, 9(6):1725–1741.

Possible roles of Providencia rettgeri in blaNDM-1-plasmids

evolution in Latin America.

In an initial stage pNDM-BJ01-like plasmids are acquired from Acinetobacter spp. (1). Shortly after, blaNDM-1 is transposed to pPrY-like

plasmids (from P. rettgeri circulation; 2) or IncA/C2 plasmids (from Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli or other Enterobacteriaceae; 3)

via Tn125 transposition or by mean of other mobile genetic elements surrounding the Tn125 (or its remnants). IncA/C2 blaNDM-1-plasmids

could be transferred to a broad bacteria host range (4). It is also possible that a non-Providencia Enterobacteriaceae could capture a pNDM-

BJ01-like plasmid and transposes Tn125 to a broad host range IncA/C2 plasmid (5); later this IncA/C2 blaNDM-1-plasmid could be

conjugated to P. rettgeri (6). An interesting finding of the present study is the generation in P. rettgeri of new plasmids by mean of co-

integration of pPrY-like plasmids and IncA/C2 plasmids (7). These chimeric structures can also be transposed to the P. rettgeri chromosome

( 8). The Tn125 (or its remnants) could be transposed to new plasmid backbones with possible implications upon its dissemination ( 9).

Additionally, by mean of partial conjugation could be disseminated IncA/C2-related (repA negative) blaNDM-1-plasmids ( 10).

11

Casa ex alumnos UdeC

VIM

+Plataforma genética de VIM-1

12

Antimicrob Agents Chemother. 2015, 59(3):1583-1587.

13

14

Casa ex alumnos UdeC

OXA

+ Genetic context of multiple blaOXA-58 genes in

Acinetobacter genospecies 3

15

J Antimicrob Chemother 2010; 65: 1586 –1588

16

PLoS ONE 2016, 11(8):e0161528. doi:10.1371/journal.pone.0161528María Soledad Ramírez

17

Clin. Microbiol. Rev. 2014 27:241-263

18

Casa ex alumnos UdeC

KPC

19

blaKPC spreads at multiple genetic levels, resulting in a high level of diversity in blaKPC-positive Enterobacteriaceae isolates.

Antimicrob. Agents Chemother. 2016 60:3767-3778

20

Antimicrob. Agents Chemother. 2016 60:3767-3778

Tn4401 is commonly integrated into a Tn2-like element. Tn4401 and the

surrounding region

21

C. Barría-Loaiza et al. / Journal of Global Antimicrobial Resistance 4 (2016) 28–34

22Genetic environment of the blaKPC gene in K. pneumoniae isolates in Chile.

23Klebsiella oxytoca

Celia A. Lima et al., 2017

24

Paulina Ruiz

Conclusiones

25Genetic platforms of the most reported carbapenemases in Enterobacteriaceae,

Pseudomonas and Acinetobacter species

Clin Microbiol Infect. 2014 20(9):831-838.

ISAba125, transposase; bleMBL, bleomycine resistance protein; iso, similar to delta-phosphoribosylanthranilate isomerase; tat,

twin-arginine translocation pathway signal sequence; dvt, divalent cation tolerance protein; groES, chaperonin protein GroES;

groEL, chaperonin protein GroEL; ISCR21, transposase; pac, similar to delta-PAC; truncated phospholipid acetyltransferase.

Conserved genes in these mobile elements are boxed and highlighted.

+Conclusión

Eficientes ambientes genéticos y

plataformas genéticas facilitan la

captura, transferencia y modular la

expresión de genes de resistencia

26

27

28