Emergência de resistência antimicrobiana em Klebsiella spp. em município do interior do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil

Rise of antimicrobial resistance in Klebsiella spp. in a country town of Rio Grande do Sul, Brazil

La elevación de la resistencia antimicrobiana en Klebsiella spp. en el municipio del Estado de Rio Grande do Sul, Brasil

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A disseminação de mecanismos de resistência aos antimicrobianos tem acarretado em severos impactos aos sistemas de saúde. Antimicrobianos estão entre os fármacos mais frequentemente prescritos, entretanto, um número considerável destas prescrições é desnecessária ou inapropriada, o que resulta na seleção e emergência de bactérias multirresistentes¹. Sendo esta questão um enorme desafio ao controle de infecção em instituições hospitalares, em decorrência do aumento de tempo de internação, disseminação do microrganismo ou do gene de resistência, custos e mortalidade atribuídos².

Bactérias do gênero Klebsiella, em especial Klebsiella pneumoniae . Klebsiella oxytoca,são conhecidos patógenos oportunistas do ser humano, estando associadas principalmente a infecções complicadas do trato urinário, pneumonias, e infecções hospitalares³. Estima-se que de 8% até 18% das infecções hospitalares sejam causadas por este gênero.^3,4 Diversos fatores de virulência são responsáveis pela associação de infecções graves e de difícil tratamento por K. pneumoniae, como presença de cápsula de polissacarídeos, fímbrias, lipopolissacarídeo tóxico, sistemas de efluxo e de captação de ferro⁵ . Atualmente, cepas de Klebsiella spp. produtoras de β-lactamases de espectro estendido (ESBL) são uma notável preocupação devido à falha terapêutica de aminopenicilinas e cefalosporinas, e inclusive, quando associado a outros mecanismos de resistência, falha aos carbapenêmicos .^6,7 Nas últimas décadas múltiplos mecanismos de resistência foram descritos em Klebsiella spp., ocasionando a restrição do uso de diversas outras classes de antimicrobianos como: quinolonas ⁸, aminoglicosídeos ⁹, tetraciclinas ¹⁰, e mais recentemente as polimixinas.¹¹

A propagação de bactérias multirresistentes no meio hospitalar se dá através do contato com pacientes, visitantes e profissionais da saúde, sendo capaz de induzir a ocorrência de surtos que se espalham entre unidades de internação, instituições hospitalares e comunidade⁷. Diferentes estudos de vigilância epidemiológica ao redor do mundo têm relatado a emergência destes isolados, tanto de ambientes hospitalares quando na comunidade, havendo um interesse contínuo na monitoramento e avaliação do perfil de Klebsiella spp. isoladas em processos infecciosos.^4,12

Desde os relatos iniciais de K. pneumoniae multirresistentes, em especial aos carbapenêmicos, várias publicações têm demostrado a disseminação em instituições de saúde brasileiras.^9,12,15 No ano de 2013 a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) publicou a nota técnica 01/2013, com o objetivo de padronizar os procedimentos e critérios interpretativos para detecção de bactérias produtoras de carbapenemases ¹⁶. Entretanto, ainda hoje há uma grande escassez de dados referentes ao panorama da resistência antimicrobiana em instituições hospitalares de regiões descentralizadas das capitais brasileiras.

Portanto, este estudo objetiva analisar a variação do perfil de resistência aos antimicrobianos de Klebsiella spp. isoladas de amostras clínicas em um hospital da região de Camaquã no interior do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil, nos anos de 2014 e 2015.

Foi conduzido um estudo descritivo retrospectivo e transversal, na região de Camaquã, município com população estimada de 66 mil habitantes, do estado do Rio Grande do Sul, Brasil, situada a 127 km da capital, Porto Alegre. Foram incluídos no estudo pacientes atendidos no hospital regional no período de 01 de janeiro de 2014 até 31 de dezembro de 2015 que apresentaram culturas positivas com isolamento de Klebsiella spp. Os isolados foram identificados no laboratório de análises clínicas do hospital através de isolamento primário em meios de cultura ágar MacConkey e Ágar sangue e testes bioquímicos de identificação através da observação de ausência de enzima oxidase, crescimento em meio TSI, citrato de Simmons, ureia de Christensen, LIA, e MIO.

O estudo foi realizado em um hospital de médio porte com 149 leitos, possuindo unidade cirúrgica, emergência e internação. Foram coletados dados dos prontuários, como: idade, sexo, data e sítio anatômico de isolamento, origem do paciente e resultados do teste de suscetibilidade aos antimicrobianos. Os testes de suscetibilidade foram realizados por meio da metodologia de disco-difusão, segundo a padronização anual do Clinical and Laboratory Standards Institute e nota técnica 01/2013 ANVISA. ^16-18

Os dados obtidos foram transcritos para banco de dados do programa Statistical Package for Social Sciences (SPSS 21.0) no qual foram realizadas as análises descritivas dos dados em frequências absolutas e relativas, e inferências estatísticas das variáveis qualitativas pelo teste de qui-quadrado ou exato de Fischer, e pelo teste T para variáveis contínuas, com significância de P<0,05. Esse estudo foi apreciado e aprovado pelo comitê de ética em pesquisa das instituições envolvidas (53269516.2.0000.5308).

Entre janeiro de 2014 e dezembro de 2015 ocorreram 42 isolamentos de Klebsiella spp. sendo 29 (69%) isoladas em mulheres e 13 (31%) em homens, com idades entre 7 até 91 anos (51 ±25). Os isolados foram obtidos de culturas do trato urinário (57%), seguido de secreções (38%) e infecções da corrente sanguínea (5%). A tabela 1 apresenta as características da população estudada nos dois anos.

A distribuição dos isolados entre os dois anos foi semelhante, sendo 20 (47,6%) em 2014 e 22 (52,4%) em 2015. Foram observados resultados de resistência a antimicrobianos em 34 (81%) dos isolados, sendo que em 26 (62%) havia associação de resistência para mais de uma classe de antimicrobianos testados, e em 3 (7%) pan-resistência aos antimicrobianos testados. A redução da sensibilidade aos antimicrobianos testados demonstra significativa elevação ao comparar isolados obtidos em 2014 e 2015 para as classes dos β-lactâmicos (penicilina associada a inibidor de β-lactamases, cefalosporinas e carbapenêmicos), aminoglicosídeos e tetraciclinas, conforme apresentado na tabela 2. Na figura 1 são comparados os percentuais de resistência a cada antimicrobiano testado nos isolados de 2014 e 2015.

Tabela 1
Características da população estudada, conforme idade (ANOS), sexo, unidade de internação (origem) e tipo de amostra biológica de onde foi isolado Klebsiella spp, distribuição em 2014 e 2015

Tabela 2
Perfil de suscetibilidade aos antimicrobianos (sensível, intermediário ou resistente) em isolados de Klebsiella spp., distribuição nos anos de 2014 e 2015

Figura 1
Percentuais de resistência aos antimicrobianos nos isolados de Klebsiella spp comparação entre os anos de 2014 e 2015

Os dados obtidos neste estudo demonstram uma alteração do perfil de isolados de Klebsiella spp., com redução da suscetibilidade aos antimicrobianos. A relação entre este gênero bacteriano e infecções complicadas pela restrição de opções terapêuticas tem sido observada simultaneamente em diversos estudos nas Américas ¹⁹, Europa ²⁰ e Ásia.²¹ No nosso estudo, podemos destacar a redução da sensibilidade observada aos β-lactâmicos, onde para a subclasse dos carbapenêmicos a resistência somente foi evidenciada no ano de 2015, 3 (43%) isolados ao imipenem e 5 (63%) ao meropenem, demonstrando que ao longo do segundo período houve emergência de mecanismos de resistência nesta localidade.

A expansão de cepas multirresistentes em hospitais sugere uma notável capacidade das Klebsiella spp. em adquirir resistência e sobreviver em ambientes onde agentes antimicrobianos são amplamente utilizados.¹² No Brasil, outros estudos corroboram com os resultados de resistência encontrados para a maioria das classes dos antimicrobianos do nosso trabalho, como aminoglicosídeos, quinolonas, cefalosporinas, carbapenêmicos e penicilinas com inibidor de β-lactamases.^4,14,15 Em Porto Alegre, capital do Estado do Rio Grande do Sul, a taxa de resistência mediada por ESBL varia de 36,7% até 42,8% nos isolados de K. pneumoniae multirresistentes ¹³podendo haver também presença de enzima AmpC associada com ESBL ou carbapenemases.²²

Em relação à elevação de casos de infecções por cepas produtoras de ESBL, uma das medidas aplicadas tem sido a restrição quanto ao uso de cefalosporinas de terceira geração, uma vez que é relacionado o consumo destes fármacos com o surgimento de multirresistência em K. pneumoniae ²³, bem como o isolamento dos pacientes infectados e/ou colonizados. Em nosso estudo observamos uma elevação na taxa de resistência ao ceftriaxona, uma cefalosporina de terceira geração, de 28% para 68% e o surgimento da resistência ao cefepima, cefalosporina de quarta geração, no ano de 2015.

A produção de ESBL por Klebsiella spp. pode conferir resistência às cefalosporinas de terceira geração, penicilinas e monobactans (aztreonam). Apesar de estas enzimas serem inibidas in vitro pelo clavulanato, é sugerido que os antimicrobianos de escolha para tratamento das infecções graves causadas por isolados produtores de ESBL sejam os carbapenêmicos.²⁴

Entretanto, o uso de carbapenêmicos de forma intensa acaba por induzir seleção de cepas com resistência a este fármaco. Em um estudo realizado ao longo de dez anos na Grécia foi demonstrado que 48% dos isolados de K. pneumoniae são portadores de enzimas carbapenemases, sendo a enzima KPC (Klebsiella pneumoniae carbapenemase) a mais recorrente naquela localidade, seguido das enzimas VIM (Verona imipenase) e NDM (New Delhi – metallo-beta-lactamase).²⁵ Outro estudo realizado na região Sul do Brasil analisou a produção de KPC por Enterobactérias com redução da suscetibilidade aos carbapenêmicos, sendo observada uma maior prevalência da enzima KPC-2 conferindo intensa resistência aos β-lactâmicos, e com frequência observada em conjunto resistência ao ciprofloxacino, e sensibilidade a polimixina B e amicacina.¹⁵

As quinolonas e fluoroquinolonas são antimicrobianos derivados do ácido nalidíxico com amplo espectro de ação sobre bacilos Gram-negativos, porém o consumo intenso destes fármacos está associado a emergência de resistência através de mutações cromossômicas na DNA-girase e topoisomerase IV, bem como aquisição de genes plasmidiais de resistência⁸. A associação de resistência ao ciprofloxacino em isolados de K. pneumoniae é comum, estando entre 25% na Etiópia ⁷, 69% na China ⁸, e no Brasil um estudo vem demonstrando elevação da prevalência de resistência ao longo da última década com observação de valores próximos a 53% após 10 anos⁴. Entretanto, nos dados encontrados ao longo dos dois anos do nosso estudo não foi observada uma elevação significativa na prevalência da resistência de 18% no ano de 2014 para 44% no ano de 2015 (P=0,146), o que em parte podemos atribuir ao nosso pequeno tamanho amostral. Apesar das diferenças regionais observadas, as taxas de resistência indicam uma exposição à pressão seletiva com antimicrobianos. Estudos têm relatado a persistência destes mecanismos ou a observação dos mesmos em populações não expostas às quinolonas ^8,26, indicando que a resistência pode ser transmitida e persistir em pessoas e populações não expostas ao antimicrobiano.

Os aminoglicosídeos são antimicrobianos importantes indicados em ambiente hospitalar e podem ser alternativas terapêuticas em infecções por bacilos Gram-negativos resistentes aos β-lactâmicos⁹. No presente estudo, para os dois aminoglicosídeos testados, gentamicina e amicacina, foi observada elevação nas taxas de resistência ao longo do período, notavelmente para gentamicina com elevação da taxa de resistência de 11% para 55% (P=0,001 para gentamicina e P=0,030 para amicacina), situação que limita as opções terapêuticas em casos de multirresistência associados à ESBL e por vezes restringe ao emprego da polimixina B. Entretanto, cabe ressaltar que o percentual de sensibilidade para amicacina (67%) foi o mais elevado entre os antimicrobianos pesquisados no ano de 2015, sugerindo que a utilização deste fármaco ainda é uma alternativa viável no tratamento de infecções por Klebsiella spp. multirresistentes.

Antimicrobianos como as sulfonamidas e a nitrofurantoína são recomendadas para o tratamento de infecções do trato urinário não complicadas.²⁷ O que é notável em nossa amostragem, com elevada proporção de isolados obtidos de urinas em ambos os períodos, é a ausência de variação estatística na sensibilidade para estes fármacos (P=0,121 para sulfametoxazol+trimetropim, e P=0,251 para nitrofurantoína). Porém, os percentuais de resistência para às duas classes de antimicrobianos se mantiveram elevados, sendo para nitrofurantoína observado o maior percentual de resistência entre todos os antimicrobianos testados (79% em 2015).

O emprego de tetraciclinas no tratamento de processos infecciosos tem sido reduzido em decorrência da rápida disseminação de resistência entre diversos grupos bacterianos.²⁸ Na localidade investigada foi possível determinar a elevação das taxas de resistência, apesar do uso limitado deste fármaco. A emergência de resistência às tetraciclinas tem sido reiteradamente relacionada com fatores ambientas e uso de fármacos análogos na criação de animais.^28,29 Considerando a ampla distribuição de mecanismos de resistência a esta classe e o perfil da região estudada com áreas dedicadas à pecuária e criação de animais, a observação de isolados multirresistentes neste estudo sugere limitado emprego desta classe no tratamento de processos infecciosos por Klebsiella spp.

Dentre as limitações do estudo podemos observar primeiramente o pequeno grupo amostral, considerando que apenas foram incluídos isolados obtidos de culturas de amostras clínicas, culturas de vigilância não foram incluídas. A série temporal compreendeu a inclusão de isolados obtidos ao longo de dois anos, havendo distribuição de casos ao longo dos meses, porém não podemos excluir a possibilidade da ocorrência de surtos neste período. A impossibilidade de recuperar os isolados bacterianos e confirmar os mecanismos de resistência expressos ou mesmo a epidemiologia molecular das cepas circulantes na localidade ao longo do período são limitações do estudo.

Os relatos de Klebsiella spp. multirresistentes, especialmente nos últimos cinco anos em diversas cidades do Brasil, anunciava o surgimento destes microrganismos em regiões descentralizadas. As informações a respeito da epidemiologia destes microrganismos em pequenas cidades brasileiras ainda são escassas, e neste estudo é possível observar a disseminação de mecanismos de resistência para diversas classes de antimicrobianos, com destaque para os carbapenêmicos no período de 2015 (P=0,002 para imipenem, e P=0,009 para meropenem), neste hospital no interior do Rio Grande do Sul. A ameaça da emergência local destes isolados salienta a necessidade de implementação urgente de medidas de controle de infecção e alerta para os laboratórios de microbiologia na detecção e vigilância de Klebsiella spp. multirresistentes por meio do estabelecimento de testes fenotípicos rápidos.