a RESISTÊNCIA A β-lactâmicos
a Penicilina é o mais antigo β-lactam antibiótico; desenvolvimentos posteriores incluíram uma matriz inteira de β-lactam baseado em antibióticos, tais como a primeira geração até a quarta geração cefalosporinas, monobactams e carbapenems. Quase imediatamente após a introdução da penicilina, observou-se resistência nos estafilococos. Os antibióticos β-lactâmicos interferem com a síntese da parede celular por enzimas de ligação denominadas proteínas de ligação da penicilina (PBPs)., A resistência às β-lactamas é causada principalmente pela presença de β-lactamases, que destroem o anel de lactam, ou pela presença de PBP alteradas, que não são inibidas por estes antibióticos. Nas bactérias Gram-positivas, a β-lactamase é excretada no ambiente extracelular e nas bactérias Gram-negativas é excretada no espaço periplásico. Se o antibiótico β-lactâmico é eficaz contra a bactéria depende de uma série de fatores (Fig. 131.,1), incluindo:2
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a concentração de antibiótico no meio ambiente;
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a taxa de entrada através da membrana externa (no caso das bactérias Gram-negativas);
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a quantidade de β-lactamases;
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a taxa de hidrólise para o antibiótico por β-lactamases; e
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a afinidade da Plps para o antibiótico.
o número de β-lactamases aumentou de forma constante desde a introdução da penicilina. As β-lactamases foram classificadas de acordo com seus aspectos funcionais.,3 Este sistema baseia-se nas taxas de hidrólise de vários substratos e no nível de inibição pelo ácido clavulânico, mas as mutações pontuais simples podem alterar a classificação. Eles também foram classificados de acordo com as sequências nucleotídeos que codificam β-lactamases.4 Classes A, C E D têm uma serina no seu local activo, enquanto a Classe B tem um átomo de zinco no local activo. Enzimas de classe A são codificadas principalmente em plasmídeos, enquanto enzimas de Classe C são geralmente codificadas cromossomicamente, embora os genes para estas β-lactamases também são encontrados cada vez mais em plasmídeos., As enzimas de classe A são geralmente expressas constitucionalmente. Os genes enzimáticos de Classe C estão presentes em quase todos os bacilos Gram-negativos, excepto Salmonella spp. mas a sua presença não leva necessariamente à resistência. Enzimas de Classe C são geralmente indutíveis e um total de quatro genes são necessários para a expressão da atividade Da β-lactamase. Escherichia coli possui os genes ampC, ampD e ampG, mas não possui o gene ampR. Por que E. coli possui três desses genes e falta o quarto não é claro. A classe D é um grupo limitado de enzimas capazes de hidrolisar oxacilina; elas estão relacionadas com enzimas da classe C., Classe B é de importância crescente porque muitos atuam como carbapenemases. As β-lactamases variam entre 30 e 40 kDa de tamanho.
As β-lactamases mais comuns nas Enterobacteriaceae São TEM-1, TEM-2 e SHV-1 (TEM são as três primeiras letras do nome do doente a partir do qual o isolado foi obtido; SHV representa variável sulfidril). Estas são penicilinases simples e a sua actividade pode ser inibida por compostos como ácido clavulânico e tazobactama, tornando assim os derivados da penicilina activos novamente., No entanto, as enzimas Met e SHV podem facilmente obter um espectro mais amplo através de mutações, o que pode levar à resistência contra cefalosporinas de terceira geração. A inactivação do aztreonam, ceftazidima, cefotaxima ou ceftriaxona é considerada um indicador para a presença de uma tal β-lactamase de espectro alargado (ESBL). No entanto, estes antibióticos também podem ser inativados pela superprodução de ampC.
A resistência às cefalosporinas de terceira geração foi descrita pela primeira vez em 1983 e foi mediada por uma codificação plasmídica para uma β-lactamase relacionada com o Met., A maioria dos escl são encontrados em Klebsiella pneumoniae, mas também cada vez mais em outras Enterobacteriaceae. As β-lactamases de espectro alargado são codificadas por plasmídeos e são altamente transmissíveis. Foram descritas mais de 160 TEM-tipo e 100 SHV-tipo β-lactamases; quase metade são ESBLs, mas pelo menos 10 membros da família met já não são inibidos pelo ácido clavulânico (met resistente a inibidores). Além disso, 60 CTX-M-type, e 10 Oxa-type ESBLs são conhecidos. Além destas famílias que ocorrem com frequência em ESBL, outras ESBLs foram descritas.,5
algumas cefalosporinases encodidas com plasmídeos, que também são chamadas cefamicinases, são derivadas de ampC β-lactamases codificadas com plasmídeos, mas são produzidas constitucionalmente. A prevalência de ampC β-lactamases codificadas por plasmídeos entre as Enterobacteriaceae está a aumentar. Uma maior propagação destes genes através do hospital ou da comunidade pode comprometer ainda mais a utilização de cefalosporinas.outro grupo inclui as carbapenemases. Estas enzimas inactivam os carbapenemas altamente activos como o imipenem e os novos carbapenem como o ertapenem e o doripenem., No passado, estas enzimas eram apenas codificadas cromossomicamente, mas cada vez mais os genes que codificam estas β-lactamases também são encontrados em plasmídeos. Isto levará a um aumento na resistência contra os carbapenems. No entanto, a resistência é ainda rara, à excepção de Pseudomonas aeruginosa e Acinetobacter spp. Muitas carbapenemases pertencem à classe B. No entanto, uma Oxa carbapenemase, que é uma enzima de classe A, tem sido relatada. Além disso, são conhecidas três K. pneumoniae carbapenemases (KPC)., Estas enzimas foram também notificadas noutras Enterobacteriaceae, incluindo salmonelas, e causaram vários surtos no leste dos EUA.as PBP alteradas são também uma das principais razões para a resistência aos antibióticos β-lactâmicos. Uma PBP alterada está envolvida na resistência à meticilina em estafilococos. Tanto o MRSA como o Staphylococcus epidermidis resistentes à meticilina (MRSE) são causas importantes de infecções nosocomiais. Estas infecções são difíceis de tratar porque tanto o MRSA como o MRSE são geralmente multirresistentes e susceptíveis a um número limitado de antibióticos.,este PBP2a é codificado pelo gene mecA. A regulação da resistência à meticilina é complexa. A expressão pode ser heterogênea e apenas algumas células expressam o fenótipo, embora todas as células são genotipicamente idênticas e possuem o gene mecA. Através da mutação o fenótipo de resistência pode tornar-se homogêneo, o que é o caso na maioria dos isolados. A expressão também é influenciada pelos sistemas blaR1 e Blai indutor-compressor codificado com plasmídeo beta-lactamase regulatory (blaR), que interage com o sistema mecr1 e mecI associado.,6 o determinante mec parece ter origem em estafilococos coagulase-negativos, que têm uma prevalência muito mais elevada do gene, e a transferência horizontal parece ter lugar numa base regular.o gene mecA está localizado numa cassete cromossómica estafilocócica (SCCmec). Seis tipos básicos de SCCmec foram descritos com base no tipo de genes ccr e na presença ou ausência dos genes mecI e mecR completos (complexo mec a e B, respectivamente) (Fig. 131.2). Nestes tipos básicos observou-se uma variação considerável., Isto é em parte devido à inserção de plasmídeos de resistência e/ou transposões em algum SCCmec. Os genes ccr são recombinases específicas do local que reconhecem as repetições diretas e estão envolvidos na mobilização de elementos SCC e, portanto, sua transferência entre diferentes estafilococos. O SCCmec é sempre integrado no gene orfX dos staphylococci.7 Além da presença de mecA, algumas estirpes resistentes à meticilina são superprodução de β-lactamases.,8,9
A resistência à penicilina em Streptococcus pneumoniae deve-se também à presença de CPSP alteradas, podendo este mecanismo ser responsável pela resistência à penicilina mediada cromossomicamente em N. gonorrhoeae. Em Enterococcus faecium as mutações na PBP5 são responsáveis pela resistência à ampicilina. A resistência à ampicilina é frequentemente encontrada em estirpes associadas ao hospital. Os isolados clínicos resistentes à vancomicina também são frequentemente resistentes à ampicilina.redução das porinas em bactérias Gram-negativas, tais como Enterobacteriaceae e, em especial, em P. aeruginosa e Acinetobacter spp.,, contribui para a resistência β-lactama, mas por si só é insuficiente para explicar a resistência.
