O documento discute os principais mecanismos de resistência bacteriana a antimicrobianos, incluindo alteração do alvo, diminuição da permeabilidade e bombas de efluxo. É destacada a produção de enzimas como as beta-lactamases que inativam antibióticos. Exemplos de bactérias resistentes como Klebsiella pneumoniae e mecanismos de disseminação de resistência como plasmídeos são apresentados.

1. ANTIMICROBIANOSANTIMICROBIANOS
Mecanismos de ResistênciaMecanismos de Resistência
Profa. Cláudia de Mendonça SouzaProfa. Cláudia de Mendonça Souza
Microbiologia ClínicaMicrobiologia Clínica
Depto. de PatologiaDepto. de Patologia
Universidade Federal FluminenseUniversidade Federal Fluminense

2. Resistência Bacteriana
 Intrínseca
 Adquirida
 Mutações
 Processos de Recombinação Genética
(Conjugação, Transformação e
Transducção)
 Transposição (transposons)

3. ENZIMA
BOMBA DE
EFLUXO
PERMEABILIDADE
DIMINUIDA
ALTERAÇÃO
DO ALVO
PRINCIPAIS MECANISMOS DE
RESISTÊNCIA BACTERIANA

4. Modificação do Sítio de Ação
Interior da bactéria
Parede
Celular
Sítio Modificado
Antibiótico
Alteração estrutural do sítio de ação:
Ligação bloqueada
Com a mudança estrutural do alvo, o antibiótico
perde a capacidade de se ligar ao sítio
QUINOLONAS
RIFAMPICINA
β-LACTÂMICOS
MACROLIDEOS

5.  PBPs (“Penicillin Binding Proteins”)
Ex: β-lactâmicos
 RNA ribossomal
Ex: aminoglicosídeos
 DNA girase
Ex: quinolonas
Alteração do alvo

6. Alteração de Acesso ao Sítio Alvo:
Diminuição da Permeabilidade
Interior da bactéria
Parede
Celular
Porina
Antibiótico
Antibióticos geralmente entram nas bactérias através de
canais protéicos (porinas) da parede celular de BGN
β-LACTÂMICOS
QUINOLONAS

7. Alteração do Acesso ao Sítio Alvo:
Bombas de Efluxo
Interior da bactéria
Cell wall
Porina
Antibiótico
Entrada Saída
Bomba Ativa
Bombas no interior da bactéria fazem com que, assim que o
antibiótico entra na célula, ele seja lançado para o meio
externo
TETRACICLINAS
QUINOLONAS
MACROLÍDEOS

8. Sistemas de efluxo
Schweitzer, H P . 2003. Genet. Mol. Res. 2: 48-62
Tetraciclinas
Macrolídeos
Quinolonas

9. Inativação do Antibiótico
Interior da bactéria
Parede
Celular
Antibiótico
Sítio de AçãoEnzyme
Antibiótico
destruído
Antibiótic alteredo,
Previne a ligação
As enzimas destroem ou modificam o antibiótico
β- LACTÂMICOS
AMINOGLICOSÍDEOS
CLORANFENICOL

10. Produção de enzimas
 β- LACTAMASES (esquema de Ambler)
• Classe A: penicilinases, β- lactamases de espectro
estendido (ESBL), carbapenemases (KPC)
• Classe B: Metalo-β- lactamase (carbapenemases)
• Classe C: β- lactamase cromossômica (plasmidial
em algumas espécies)
• Classe D: oxacilinases (algumas: carbapenemases)
 Enzimas Modificadoras de Aminoglicosídeos (EMAs)
 Enzima modificadora do Cloranfenicol

11. Classe A: β- lactamases clássicas
(Ex. TEM1, SHV1)
• Atualmente, são produzidas pela maioria dos bacilos
Gram-negativos hospitalares
• Os genes são plasmidiais (alta freqüência de
transmissão para bactérias da mesma espécie e
gêneros diferentes)
• As bactérias produtoras são resistentes às
penicilinas de amplo espectro e às cefalosporinas de
primeira geração
• As bactérias são sensíveis às associações com
inibidores de β-lactamases (clavulanato, sulbactam e
tazobactam) e às cefalosporinas de 3ª e 4ª gerações

12. Classe A: β- lactamases de espectro
extendido (ESBL)
• Derivadas das β- lactamases clássicas (mutação)
• Produzidas por qualquer BGN, sendo Klebsiella spp. e
Escherichia coli os mais freqüentes
• Os genes são plasmidiais
• As bactérias produtoras são resistentes a todas as
cefalosporinas (exceto as de 2a
geração) e ao aztreonam
OPÇÃO TERAPÊUTICA: CARBAPENÊMICOS E
ASSOCIAÇÕES COM INIBIDORES DE β- LACTAMASES
KPC: K. pneumoniae produtora de ESBL e já tem relatos em P. aeruginosa

13. Classe C: β- lactamases cromossômicas
(AMP-C)
• Produzidas somente quando induzidas pela
desrepressão de genes (constitutiva em P. aeruginosa)
• Os β- lactâmicos indutores mais potentes são:
cefoxitina e imipenem
• Gêneros de BGN onde mais ocorre: Citrobacter,
Enterobacter, Serratia e Providencia
OPÇÃO TERAPÊUTICA: CARBAPENÊMICOS E
CEFEPIMA

14. Classe B: Metalo-β-lactamases
(Carbapenemases)
• Hidrolisam todos os β-lactâmicos (incluindo os
carbapenêmicos), com exceção do aztreonam
• 9 classes: IMP, VIM, SPM, GIM, SIM, AIM, KHM-1, DIM-1 e
NDM-1
• Detectada em: Pseudomonas aeruginosa, K.
pneumoniae, Acinetobacter spp., etc.
• Não é inibida por inibidores de beta-lactamases (ex.:
ácido clavulânico)
• Inibida por substâncias quelantes (EDTA e compostos
derivados de thióis)
Aztreonam

15. Figura 2. Disseminação mundial das diferentes classes de metalo-beta-lactamases
Fonte: Metallo-B-lactamases: a last frontier of β−lactams?. Cornaglia, G. et al., 2011.

17. Resistência emResistência em S. aureusS. aureus
 Resistência a Meticilina (MRSA)Resistência a Meticilina (MRSA)
 Década de 80: Ca-MRSADécada de 80: Ca-MRSA (Comunity Adquired).(Comunity Adquired).
-- CCepas mais sensíveis as outras classes de
antimicrobianos, porém mais virulentas (PVL)
Infecções Hospitalares
Resistência a todos os β−lactâmicos/
Multirresistência
Gene mecA
PbP2a: alterada

18. PRODUÇÃO DE β-
LACTAMASE
(>90%)
Resistente a:
- Penicilinas naturais
- Penicilinas de amplo-espectro
Sensível a:
- Oxacilina
- Cefalosporinas
- Carbapenêmicos
Resistência emResistência em S. aureusS. aureus
 Década de 40: resistência a penicilinaDécada de 40: resistência a penicilina

19. PRODUÇÃO DE PBP
ALTERADA: PBP2a
(gene mec A)
SCCmec (Cassete
Cromossômico
estafilocócico)
(50%)
Resistente a:
- Oxacilina (MRSA/ORSA)
- TODOS os β-lactâmicos
Resistência emResistência em S. aureusS. aureus
 Década de 60: resistência a meticilinaDécada de 60: resistência a meticilina

21.  Década de 90: resistência a vancomicina
 1996: VISA (Japão/EUA)
 2002: VRSA (EUA; gene vanA)
Resistência emResistência em S. aureusS. aureus

22. RESISTÊNCIA INTRÍNSECARESISTÊNCIA INTRÍNSECA
 Aminoglicosídeos (baixas concentrações)
 Lincosaminas
 Trimetoprim-Sulfametoxazol (somente “in vivo”)
 β-lactâmicos (valores de CMI relativamente elevados)
 Vancomicina (E. casseliflavus, E. gallinarum; níveis baixos)
RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOSRESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS

23. RESISTÊNCIA ADQUIRIDARESISTÊNCIA ADQUIRIDA
 Aminoglicosídeos (níveis elevados)
Estreptomicina: ribossômica / adenil-transferase
Gentamicina: acetil-transferase + fosfo-transferase
 β-lactâmicos (PBP alterada)
 Glicopeptídeos (VanA, VanB, VanD, VanE, VanG)
 Fluoroquinolonas
 Macrolídeos
 Cloranfenicol
 Tetraciclinas
RESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOSRESISTÊNCIA EM ENTEROCOCOS

24.  1996: primeiro relato de isolamento de amostras com
resistência a vancomicina em Curitiba, PA. E. faecium
vanD
 1997: vários hospitais em São Paulo, SP. E. faecalis
vanA e E. faecium vanA.
 2000: Hospital Pedro Ernesto, Rio de Janeiro, RJ.
 2000: Porto Alegre, RS. E. faecalis vanA
 2002: Hospital Universitário Antônio Pedro, Niterói, RJ.
E. faecalis, vanA.
Ocorrência de VRE no Brasil

25.  Atualmente no HUAP: outras amostras, tanto
clínicas quanto intestinais de E. faecium
resistentes a vancomicina e de outras espécies,
apresentando o genótipo vanA, têm sido
isoladas no HUAP (raras).
 Importância de um programa de vigilância para
a detecção precoce de pacientes colonizados
com amostras VRE, para o controle da
disseminação deste tipo de resistência dentro
do ambiente hospitalar.
Ocorrência de VRE no Brasil

26. Distribuição temporal de amostras de Enterococcus
faecium resistentes a vancomicina isoladas em
hospitais do estado de Rio de Janeiro (2002-2006)
Magda de Souza Conceição

27. Distribuição geográfica dos clones de Enterococcus
faecium resistentes a vancomicina nas cidades do
Rio de Janeiro e Niterói
Magda de Souza Conceição

28. MECANISMOS DE RESISTÊNCIA AOS
ANTIBIÓTICOS β-LACTÂMICOS
Bactérias Gram negativas
 Klebsiella pneumoniae; Escherichia coli
 Pseudomonas aeruginosa; Acinetobacter spp.
 ALTERAÇÃO DO ALVO (PBPs): raro
 DIMINUIÇÃO DA PERMEABILIDADE DA
MEMBRANA EXTERNA: comum em P. aeruginosa
 BOMBA DE EFLUXO
 PRODUÇÃO DE β-LACTAMASES (ESBL, AmpC,
MβL, OXA)